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湍流预混燃烧条件下的壁面热流模型
1
作者
李坤霖
王利坡
《燃烧科学与技术》
北大核心
2025年第3期263-270,共8页
针对统计稳态的对冲构型预混湍流燃烧的等温壁面热流计算进行建模.为排除实验或数值中可能出现不确定性,选用三维的直接数值模拟(direct numerical simulation,DNS)的结果作为对比参考.计算结果表明该模型具备在不同过滤尺度下衡量壁面...
针对统计稳态的对冲构型预混湍流燃烧的等温壁面热流计算进行建模.为排除实验或数值中可能出现不确定性,选用三维的直接数值模拟(direct numerical simulation,DNS)的结果作为对比参考.计算结果表明该模型具备在不同过滤尺度下衡量壁面热流统计信息的能力,并且比直接采用过滤后温度梯度及湍流导热系数以衡量壁面热流的方法表现更好.模型在不同过滤尺度下表现出良好的预测稳定性,另外将该模型植入已有求解器十分简单便捷.
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关键词
壁面热流建模
预混湍流燃烧
火焰壁面作用
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职称材料
柴油机燃用掺水燃料的燃烧特性及其节油机理分析
被引量：
14
2
作者
王利坡
傅维标
《内燃机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001年第4期327-332,共6页
通过计算对掺水的综合效果进行了分析 ,结果表明 :1)与纯柴油相比 ,掺水燃料喷射液体总量增多 ,存在时间变长 ,液雾卷吸能力增强 ,能更加充分地与空气混合使燃烧完全 ,在上止点附近热量释放集中使柴油机做功能力增强 ,是提高燃烧效率的...
通过计算对掺水的综合效果进行了分析 ,结果表明 :1)与纯柴油相比 ,掺水燃料喷射液体总量增多 ,存在时间变长 ,液雾卷吸能力增强 ,能更加充分地与空气混合使燃烧完全 ,在上止点附近热量释放集中使柴油机做功能力增强 ,是提高燃烧效率的主要原因之一 ;2 )燃料中水蒸发做功可以部分弥补由于水分蒸发使温度和压力下降所造成的不利影响而提高功率 ,这是节油的第 2个重要原因 ;3)掺水后尽管排气带走的水蒸汽潜热会增加 ,但是同时排气最高温度与平均温度都有所下降 ,排气损失反而减小 ,这是节油的第
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关键词
掺水燃料
柴油机
燃烧特性
节油
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职称材料
乳化油微爆的统一模型
被引量：
13
3
作者
王利坡
傅维标
《燃烧科学与技术》
CAS
CSCD
2000年第1期6-11,共6页
关于乳化油的微爆在以往的文献中提出过各种计算模型 ,对油包水与水包油两种乳化油的微爆有不同看法。提出一种油包水与水包油微爆的统一模型并给出了微爆强度的定义 ,试图对微爆的强弱做定量的描述。通过该模型讨论了一些主要因素 ,如...
关于乳化油的微爆在以往的文献中提出过各种计算模型 ,对油包水与水包油两种乳化油的微爆有不同看法。提出一种油包水与水包油微爆的统一模型并给出了微爆强度的定义 ,试图对微爆的强弱做定量的描述。通过该模型讨论了一些主要因素 ,如液滴初始直径、分散相直径及水含量等对微爆强度的影响规律。计算结果表明 ,该模型的理论预测与实验事实基本一致。另外还讨论了其他因素如添加剂的性质、气体溶解度等的作用。
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关键词
乳化油
微爆
微爆强度
统一模型
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职称材料
含易燃添加剂乳化油的着火延迟特性
被引量：
10
4
作者
王利坡
傅维标
《燃烧科学与技术》
CAS
CSCD
2000年第3期252-257,共6页
乳化油对内燃机的燃烧特性和污染有显著的改善效果 ,但也明显延长了着火时间。针对这一问题 ,从实验与计算两方面综合分析了易燃添加剂在不同因素如环境温度和压力、添加剂的挥发性 (包括沸点与蒸发潜热 )等对着火延迟的影响 ,以寻求克...
乳化油对内燃机的燃烧特性和污染有显著的改善效果 ,但也明显延长了着火时间。针对这一问题 ,从实验与计算两方面综合分析了易燃添加剂在不同因素如环境温度和压力、添加剂的挥发性 (包括沸点与蒸发潜热 )等对着火延迟的影响 ,以寻求克服水分对燃烧的不利影响 ,得出一些规律性的结论 ,如通过提高压力与温度等可以显著地改善燃烧。
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关键词
乳化油
着火延迟时间
易燃添加剂
燃烧
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职称材料
四狗追戏问题的几何解法
被引量：
9
5
作者
王利坡
张志斌
《力学与实践》
CSCD
北大核心
1999年第1期59-60,65,共3页
本文从几何的角度对一道理论力学趣题进行了分析，并求出了解析解。
关键词
几何分析
渐开线
自相似性
理论力学
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职称材料
柴油机燃用掺水燃料的节油机理的定量分析
被引量：
10
6
作者
傅维标
侯凌云
+1 位作者
王利坡
马凡华
《内燃机》
2005年第2期1-5,9,共6页
在分析了在内燃机中已雾化的油珠(20～30μm)不可能再发生二次雾化———微爆的基础上,通过计算、分析,回答了为什么此时柴油机仍能节油的问题。首先从理论上计算出其最大节油率在4%左右。它与我国和我们自己的实验值相当吻合。并提出...
在分析了在内燃机中已雾化的油珠(20～30μm)不可能再发生二次雾化———微爆的基础上,通过计算、分析,回答了为什么此时柴油机仍能节油的问题。首先从理论上计算出其最大节油率在4%左右。它与我国和我们自己的实验值相当吻合。并提出了节油的三个主要原因。本文并未涉及微爆原理,而仅从多组份液体燃料蒸发的基本方程出发,就可定量地算得放热速率、燃尽速率以及它们随曲轴转角的变化,并与实验结果基本一致,不仅可以解释掺水燃烧节油的机理,还可以弄清掺水燃烧的降污机理。
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关键词
掺水燃料
蒸发
燃烧
节油
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职称材料
复杂系统空间结构的定量表征方法
被引量：
1
7
作者
王利坡
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第S01期104-105,共2页
自然界存在湍流和生物体等各种复杂系统.限于研究方法和技术,研究者对复杂系统的多尺度和非线性行为等挑战性问题缺乏深入理解.结构定量表征作为发展研究新方法的重要方向之一,可以理解为经典几何描述从简单到复杂系统的推广.本文阐述...
自然界存在湍流和生物体等各种复杂系统.限于研究方法和技术,研究者对复杂系统的多尺度和非线性行为等挑战性问题缺乏深入理解.结构定量表征作为发展研究新方法的重要方向之一,可以理解为经典几何描述从简单到复杂系统的推广.本文阐述新方法的目标和思路;根据已有研究成果,对结构定义方法及其要素提出启发性建议.
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关键词
复杂系统
结构表征
多尺度
非线性
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职称材料
前言
8
作者
王利坡
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2023年第9期I0001-I0002,共2页
力学学科的发展是一个理论与应用相互促进,不断深入认识问题本质的过程.湍流燃烧是其中一个极其重要、极其挑战,同时也因为极其丰富的物理现象而引人入胜的研究领域.在基础理论层面,湍流燃烧相比无化学反应的湍流系统,反应放热导致火焰...
力学学科的发展是一个理论与应用相互促进,不断深入认识问题本质的过程.湍流燃烧是其中一个极其重要、极其挑战,同时也因为极其丰富的物理现象而引人入胜的研究领域.在基础理论层面,湍流燃烧相比无化学反应的湍流系统,反应放热导致火焰与流动的复杂相互作用,出现了更多的参数依赖关系,例如化学动力学特征时间与火焰尺度等.
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关键词
化学动力学
力学学科
物理现象
湍流燃烧
基础理论
理论与应用
化学反应
参数依赖
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职称材料
非均质推进剂燃烧演化模拟:算法与验证
被引量：
2
9
作者
张晏榕
仓宇
+3 位作者
杨硕
赵瑜
李坤霖
王利坡
《火炸药学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期553-560,I0004,共9页
为了研究三维非均质推进剂的燃烧特性,提出了一种基于真实物理结合界面耦合条件的三维空间求解数值框架,气相和固相的演化分别由相互重叠的两套不同网格解析,两相之间通过水平集方法捕捉界面对应的边界条件进行双向耦合,推进剂的非均质...
为了研究三维非均质推进剂的燃烧特性,提出了一种基于真实物理结合界面耦合条件的三维空间求解数值框架,气相和固相的演化分别由相互重叠的两套不同网格解析,两相之间通过水平集方法捕捉界面对应的边界条件进行双向耦合,推进剂的非均质颗粒结构由随机填充算法计算生成,在气化过程中气相的质量和能量的守恒通过浸没边界法对相应气相浸没边界网格施加源项以保证。结果表明,随着压强升高(0.69~20.7MPa),空间火焰和燃面温度随之升高,并且燃面更加平整。燃速预测与实验吻合较好,与国外已有平台表现相当,证明使用该计算方法来研究固体燃料燃烧问题的可行性与通用性。
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关键词
物理化学
非均质推进剂
耦合界面
水平集方法
浸没边界法
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职称材料
扣焓火焰面模型在喷雾燃烧模拟中的应用
10
作者
何俊奕
李峰
+1 位作者
胡群
王利坡
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2023年第9期1017-1030,共14页
基于OpenFOAM的求解器,使用大涡模拟结合纯气相火焰面生成流形方法进行了喷雾燃烧模拟,并采用简单的扣焓处理来考虑蒸发热损失.该求解器首先借助悉尼乙醇喷雾火焰标模EtF7进行了验证.预测的气相平均温度和液滴统计数据与实验数据吻合良...
基于OpenFOAM的求解器,使用大涡模拟结合纯气相火焰面生成流形方法进行了喷雾燃烧模拟,并采用简单的扣焓处理来考虑蒸发热损失.该求解器首先借助悉尼乙醇喷雾火焰标模EtF7进行了验证.预测的气相平均温度和液滴统计数据与实验数据吻合良好,精度与喷雾火焰面模型接近.湍流-化学反应相互作用建模处理可能对模拟精度有更大影响.然后,对一个真实的航空发动机折流燃烧室进行了两组工况的数值模拟.仿真结果合理展现了两种工况下喷雾火焰燃烧的不同特征,并且预测的总压损失值接近于测量值.
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关键词
喷雾燃烧
大涡模拟
火焰面生成流形
航空发动机折流燃烧室
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职称材料
题名
湍流预混燃烧条件下的壁面热流模型
1
作者
李坤霖
王利坡
机构
上海交通大学密西根学院
出处
《燃烧科学与技术》
北大核心
2025年第3期263-270,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(12272229).
文摘
针对统计稳态的对冲构型预混湍流燃烧的等温壁面热流计算进行建模.为排除实验或数值中可能出现不确定性,选用三维的直接数值模拟(direct numerical simulation,DNS)的结果作为对比参考.计算结果表明该模型具备在不同过滤尺度下衡量壁面热流统计信息的能力,并且比直接采用过滤后温度梯度及湍流导热系数以衡量壁面热流的方法表现更好.模型在不同过滤尺度下表现出良好的预测稳定性,另外将该模型植入已有求解器十分简单便捷.
关键词
壁面热流建模
预混湍流燃烧
火焰壁面作用
Keywords
wall heat flux modeling
premixed turbulent combustion
flame wall interaction
分类号
TK11 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
柴油机燃用掺水燃料的燃烧特性及其节油机理分析
被引量：
14
2
作者
王利坡
傅维标
机构
清华大学工程力学系
出处
《内燃机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001年第4期327-332,共6页
文摘
通过计算对掺水的综合效果进行了分析 ,结果表明 :1)与纯柴油相比 ,掺水燃料喷射液体总量增多 ,存在时间变长 ,液雾卷吸能力增强 ,能更加充分地与空气混合使燃烧完全 ,在上止点附近热量释放集中使柴油机做功能力增强 ,是提高燃烧效率的主要原因之一 ;2 )燃料中水蒸发做功可以部分弥补由于水分蒸发使温度和压力下降所造成的不利影响而提高功率 ,这是节油的第 2个重要原因 ;3)掺水后尽管排气带走的水蒸汽潜热会增加 ,但是同时排气最高温度与平均温度都有所下降 ,排气损失反而减小 ,这是节油的第
关键词
掺水燃料
柴油机
燃烧特性
节油
Keywords
Water blended oil
Diesel engine
Combustion efficiency
Oil consumption saving
分类号
TK421.71 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
乳化油微爆的统一模型
被引量：
13
3
作者
王利坡
傅维标
机构
清华大学工程力学系
出处
《燃烧科学与技术》
CAS
CSCD
2000年第1期6-11,共6页
文摘
关于乳化油的微爆在以往的文献中提出过各种计算模型 ,对油包水与水包油两种乳化油的微爆有不同看法。提出一种油包水与水包油微爆的统一模型并给出了微爆强度的定义 ,试图对微爆的强弱做定量的描述。通过该模型讨论了一些主要因素 ,如液滴初始直径、分散相直径及水含量等对微爆强度的影响规律。计算结果表明 ,该模型的理论预测与实验事实基本一致。另外还讨论了其他因素如添加剂的性质、气体溶解度等的作用。
关键词
乳化油
微爆
微爆强度
统一模型
Keywords
emulsified oil
micro explosion
micro explosion strengthen
分类号
TK16 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
含易燃添加剂乳化油的着火延迟特性
被引量：
10
4
作者
王利坡
傅维标
机构
清华大学工程力学系
出处
《燃烧科学与技术》
CAS
CSCD
2000年第3期252-257,共6页
文摘
乳化油对内燃机的燃烧特性和污染有显著的改善效果 ,但也明显延长了着火时间。针对这一问题 ,从实验与计算两方面综合分析了易燃添加剂在不同因素如环境温度和压力、添加剂的挥发性 (包括沸点与蒸发潜热 )等对着火延迟的影响 ,以寻求克服水分对燃烧的不利影响 ,得出一些规律性的结论 ,如通过提高压力与温度等可以显著地改善燃烧。
关键词
乳化油
着火延迟时间
易燃添加剂
燃烧
Keywords
emulsified oil
ignition delay time
flammable additive
分类号
TK16 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
四狗追戏问题的几何解法
被引量：
9
5
作者
王利坡
张志斌
机构
清华大学工程力学系
出处
《力学与实践》
CSCD
北大核心
1999年第1期59-60,65,共3页
文摘
本文从几何的角度对一道理论力学趣题进行了分析，并求出了解析解。
关键词
几何分析
渐开线
自相似性
理论力学
分类号
O311 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
柴油机燃用掺水燃料的节油机理的定量分析
被引量：
10
6
作者
傅维标
侯凌云
王利坡
马凡华
机构
清华大学工程力学系
清华大学汽车工程系
出处
《内燃机》
2005年第2期1-5,9,共6页
基金
国家科技部"973"项目(2001CB209203)
国家自然科学重点基金资助项目(50136040)
文摘
在分析了在内燃机中已雾化的油珠(20～30μm)不可能再发生二次雾化———微爆的基础上,通过计算、分析,回答了为什么此时柴油机仍能节油的问题。首先从理论上计算出其最大节油率在4%左右。它与我国和我们自己的实验值相当吻合。并提出了节油的三个主要原因。本文并未涉及微爆原理,而仅从多组份液体燃料蒸发的基本方程出发,就可定量地算得放热速率、燃尽速率以及它们随曲轴转角的变化,并与实验结果基本一致,不仅可以解释掺水燃烧节油的机理,还可以弄清掺水燃烧的降污机理。
关键词
掺水燃料
蒸发
燃烧
节油
Keywords
emulsified fuel
vaporation
combustion
saving fuel
分类号
TK421.7 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
复杂系统空间结构的定量表征方法
被引量：
1
7
作者
王利坡
机构
上海交通大学密西根学院
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第S01期104-105,共2页
文摘
自然界存在湍流和生物体等各种复杂系统.限于研究方法和技术,研究者对复杂系统的多尺度和非线性行为等挑战性问题缺乏深入理解.结构定量表征作为发展研究新方法的重要方向之一,可以理解为经典几何描述从简单到复杂系统的推广.本文阐述新方法的目标和思路;根据已有研究成果,对结构定义方法及其要素提出启发性建议.
关键词
复杂系统
结构表征
多尺度
非线性
Keywords
complex system
structure characterization
multi-scale
nonlinearity
分类号
O3 [理学—力学]
O1 [理学—基础数学]
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职称材料
题名
前言
8
作者
王利坡
机构
上海交通大学
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2023年第9期I0001-I0002,共2页
文摘
力学学科的发展是一个理论与应用相互促进,不断深入认识问题本质的过程.湍流燃烧是其中一个极其重要、极其挑战,同时也因为极其丰富的物理现象而引人入胜的研究领域.在基础理论层面,湍流燃烧相比无化学反应的湍流系统,反应放热导致火焰与流动的复杂相互作用,出现了更多的参数依赖关系,例如化学动力学特征时间与火焰尺度等.
关键词
化学动力学
力学学科
物理现象
湍流燃烧
基础理论
理论与应用
化学反应
参数依赖
分类号
O31 [理学—一般力学与力学基础]
TK16 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
非均质推进剂燃烧演化模拟:算法与验证
被引量：
2
9
作者
张晏榕
仓宇
杨硕
赵瑜
李坤霖
王利坡
机构
上海交通大学密西根学院
上海航天化工应用研究所
出处
《火炸药学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期553-560,I0004,共9页
文摘
为了研究三维非均质推进剂的燃烧特性,提出了一种基于真实物理结合界面耦合条件的三维空间求解数值框架,气相和固相的演化分别由相互重叠的两套不同网格解析,两相之间通过水平集方法捕捉界面对应的边界条件进行双向耦合,推进剂的非均质颗粒结构由随机填充算法计算生成,在气化过程中气相的质量和能量的守恒通过浸没边界法对相应气相浸没边界网格施加源项以保证。结果表明,随着压强升高(0.69~20.7MPa),空间火焰和燃面温度随之升高,并且燃面更加平整。燃速预测与实验吻合较好,与国外已有平台表现相当,证明使用该计算方法来研究固体燃料燃烧问题的可行性与通用性。
关键词
物理化学
非均质推进剂
耦合界面
水平集方法
浸没边界法
Keywords
physical chemistry
heterogeneous propellant
conjugate interface
level-set method
immersed boundary cell
分类号
TJ55 [兵器科学与技术—军事化学与烟火技术]
V512 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
扣焓火焰面模型在喷雾燃烧模拟中的应用
10
作者
何俊奕
李峰
胡群
王利坡
机构
上海交通大学密西根学院
北京动力机械研究所
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2023年第9期1017-1030,共14页
文摘
基于OpenFOAM的求解器,使用大涡模拟结合纯气相火焰面生成流形方法进行了喷雾燃烧模拟,并采用简单的扣焓处理来考虑蒸发热损失.该求解器首先借助悉尼乙醇喷雾火焰标模EtF7进行了验证.预测的气相平均温度和液滴统计数据与实验数据吻合良好,精度与喷雾火焰面模型接近.湍流-化学反应相互作用建模处理可能对模拟精度有更大影响.然后,对一个真实的航空发动机折流燃烧室进行了两组工况的数值模拟.仿真结果合理展现了两种工况下喷雾火焰燃烧的不同特征,并且预测的总压损失值接近于测量值.
关键词
喷雾燃烧
大涡模拟
火焰面生成流形
航空发动机折流燃烧室
Keywords
spray combustion
large eddy simulation
flamelet generated manifold
gas turbine slinger com⁃bustor
分类号
O357.41 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
湍流预混燃烧条件下的壁面热流模型
李坤霖
王利坡
《燃烧科学与技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
柴油机燃用掺水燃料的燃烧特性及其节油机理分析
王利坡
傅维标
《内燃机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001
14
在线阅读
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职称材料
3
乳化油微爆的统一模型
王利坡
傅维标
《燃烧科学与技术》
CAS
CSCD
2000
13
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职称材料
4
含易燃添加剂乳化油的着火延迟特性
王利坡
傅维标
《燃烧科学与技术》
CAS
CSCD
2000
10
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职称材料
5
四狗追戏问题的几何解法
王利坡
张志斌
《力学与实践》
CSCD
北大核心
1999
9
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职称材料
6
柴油机燃用掺水燃料的节油机理的定量分析
傅维标
侯凌云
王利坡
马凡华
《内燃机》
2005
10
在线阅读
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职称材料
7
复杂系统空间结构的定量表征方法
王利坡
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
在线阅读
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职称材料
8
前言
王利坡
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
9
非均质推进剂燃烧演化模拟:算法与验证
张晏榕
仓宇
杨硕
赵瑜
李坤霖
王利坡
《火炸药学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
10
扣焓火焰面模型在喷雾燃烧模拟中的应用
何俊奕
李峰
胡群
王利坡
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2023
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职称材料
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