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R32制冷系统小管径替代技术对充注量减少的计算分析
1
作者 刘业凤 丁民淅 +4 位作者 罗志鹏 钟海辉 李洁 张华 张天娇 《化学工程》 北大核心 2025年第7期43-47,共5页
R32作为一种环境友好型制冷剂,在家用空调、工商用制冷空调领域的应用越来越广泛,但R32的安全等级为A2L,具有弱可燃性,需要提高系统性能的同时,要减少R32充注量以提高制冷系统的安全性,其中小管径替代技术是减少其充注量的有效方法。为... R32作为一种环境友好型制冷剂,在家用空调、工商用制冷空调领域的应用越来越广泛,但R32的安全等级为A2L,具有弱可燃性,需要提高系统性能的同时,要减少R32充注量以提高制冷系统的安全性,其中小管径替代技术是减少其充注量的有效方法。为了预测R32制冷系统采用小管径对制冷剂充注量的影响,比较7种空泡系数模型对2个系统的制冷剂充注量,并基于准确度最高的模型联合其他关联式建立新模型,计算出管径减小后不同制冷量下对R32充注量的影响。结果表明:Hughmark模型的计算结果与最佳充注量最为接近,与2个系统的相对误差分别是27.2%和18.0%;通过新模型计算得出在制冷量为5、7.5、12.5 kW时,制冷系统管径由7 mm变成5 mm后,R32充注量分别减少33.2%、32.0%和30.9%,为后续相关研究提供参考。 展开更多
关键词 R32 小管径 充注量 空泡系数模型 数值模拟
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基于多场信息融合的采动覆岩宏-细观损伤演化及“两带”发育位置判识 被引量：2
2
作者 魏江波 王双明 +6 位作者 刘浪 蔚保宁 种德雨 刘智振 李东奎 庄登登 周静 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第4期128-140,共13页
【目的】黄河中游煤炭开采区采动覆岩破坏特征与“两带”空间结构演化是采空区注浆充填开采领域亟需破解的关键难题。【方法】为准确判识采动覆岩“两带”发育位置,以陕北凉水井煤矿42205工作面为地质原型,根据现场钻孔资料,采用颗粒流... 【目的】黄河中游煤炭开采区采动覆岩破坏特征与“两带”空间结构演化是采空区注浆充填开采领域亟需破解的关键难题。【方法】为准确判识采动覆岩“两带”发育位置,以陕北凉水井煤矿42205工作面为地质原型,根据现场钻孔资料,采用颗粒流离散元方法构建采煤数值模型,模拟分析采动覆岩微裂隙发育、破断岩块分布、垂向位移变化、力链结构演化和空隙率演化等采动覆岩损伤特征和规律,综合判识采动覆岩“两带”发育位置和形态,结合现场实测对比验证模拟结果的准确性和可靠性,提出基于宏-细观多场信息融合的采动覆岩“两带”发育位置精准判识方法。【结果和结论】结果表明:(1)采动覆岩微裂隙发育数量随着工作面推进呈正相关关系,且表现为先幂指数增长后线形增长的两阶段特征;在基载比接近1.0且采动覆岩“上三带”完整条件下,采动覆岩破断岩块平均长度随岩层高度的增大呈非线性对数增长特征。(2)采动覆岩强力链拱随工作面的不断推进,其高度先增大后趋于稳定,而跨度同步工作面推进速度;受覆岩载荷不断增大,强力链拱的破坏是岩层破断致使导水裂隙带发育高度增大的内在原因;强力链拱内强力链结构自下而上表现出垂向密集分布和近水平稀疏分布的双区段特征。(3)采动覆岩空隙率与岩层高度呈负相关关系,垮落带沿两侧松散区向中部压实区,采动覆岩空隙率平均由30%逐渐非线性减小至10%左右;融合多源信息综合判识采动覆岩导水裂隙带发育高度平均为69.00 m,裂采比平均为19.71,垮落带发育高度平均为19.63 m,垮采比平均5.61;采动覆岩导水裂隙带形态呈“正梯形”特征。该研究结果相较于传统单因素分析方法具有较高的准确性,其在工程应用方面可为黄河中游采空区垮落带矸石浆体高效充填空间精准计算提供科学依据。 展开更多
关键词 采动损伤 多场信息融合 力链 空隙率 “两带”发育位置 数值模拟 黄河中游
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基于丝网传感器的两相流相场与浓度场同步测量方法
3
作者 夏馨语 闫旭 +2 位作者 傅俊森 肖瑶 顾汉洋 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第2期383-393,共11页
准确认识核反应堆燃料组件内交混行为对其优化设计与安全分析极为关键。丝网传感器可对流道截面进行高时空分辨率相分布成像,结合示踪剂质量平衡法已可实现燃料组件单相交混精细测量。但因缺乏两相下浓度场后处理算法,尚无法应用于两相... 准确认识核反应堆燃料组件内交混行为对其优化设计与安全分析极为关键。丝网传感器可对流道截面进行高时空分辨率相分布成像,结合示踪剂质量平衡法已可实现燃料组件单相交混精细测量。但因缺乏两相下浓度场后处理算法,尚无法应用于两相交混研究。本文考虑到相同空泡份额下液相电导率对丝网敏感体的影响特性,提出了一种两相浓度反演算法,实现了两相流动空泡份额场、液相浓度场同步测量。基于电势场数值模拟与实验确认了算法的正确性与精确度。结果显示算法可适用于各类复杂的两相流工况,典型工况下两相浓度反演算法获得的浓度分布平均相对偏差为3.6%。基于本文实验结果表明,该算法计算获得的浓度矩阵平均相对偏差小于3%,进一步验证了同步测量方法的良好的适用性与精确度。 展开更多
关键词 丝网传感器 空泡份额场 液相浓度场 同步测量 两相浓度反演算法
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基于滑速比的空泡份额预测模型综述与评价
4
作者 何雯 韩晋玉 +2 位作者 赵陈儒 李彦霖 薄涵亮 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第1期92-99,共8页
空泡份额是气液两相流中的一个重要参数,与流场的流型、压降、换热等都有密切联系。空泡份额的预测方法很多,其中基于滑速比的预测方法应用最为广泛。然而,实验上很难准确获得滑速比的变化规律,相关的理论研究也较缺乏,使得预测模型间... 空泡份额是气液两相流中的一个重要参数,与流场的流型、压降、换热等都有密切联系。空泡份额的预测方法很多,其中基于滑速比的预测方法应用最为广泛。然而,实验上很难准确获得滑速比的变化规律,相关的理论研究也较缺乏,使得预测模型间的准确度相差较大。因此,有必要结合多项指标对现有的滑速比模型开展综合评价。基于此,本文整理了8个滑速比模型,收集了380组空气-水的两相流实验数据,采用误差分析法和灰色关联法对这些滑速比模型的整体性能进行综合评价,评价指标包括平均绝对误差、均方根误差、误差频率分布和灰色关联度。结果表明,对于空气-水气液两相流,在空泡份额的全范围(0<α<1)内,Chisholm公式的整体性能最好。受流型的影响,不同空泡份额范围内各公式的性能存在差异,低空泡份额范围(0<α<0.3)内现有公式的准确度均较低,不推荐基于滑速比模型去预测空泡份额,而在中等空泡份额范围(0.3<α<0.7)内Lockhart&Martinelli公式的整体性能更好,高空泡份额范围(0.7<α<1)内Chisholm公式的整体性能更好。 展开更多
关键词 空泡份额 滑速比 灰色关联度 误差分析 流型
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基于紫外光谱的油气两相流含气率检测研究
5
作者 李敏 殷雄 +5 位作者 刘雪婧 马世一 周延 种道彤 熊兵 李锟 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第2期522-531,共10页
发动机润滑油系统中油气两相流含气率的检测对工业过程的安全运行有重要意义,准确和快速地测量出含气率对监控发动机的运行状态尤为重要。鉴于传统含气率检测方法的局限性,提出一种紫外光谱结合建模算法预测含气率的方法。首先,在波长为... 发动机润滑油系统中油气两相流含气率的检测对工业过程的安全运行有重要意义,准确和快速地测量出含气率对监控发动机的运行状态尤为重要。鉴于传统含气率检测方法的局限性,提出一种紫外光谱结合建模算法预测含气率的方法。首先,在波长为185~430 nm的光谱范围内,在5个不同两相流温度、3个不同两相流流速下共15个工况下,分别采集31组含气率范围在0.9%~3%的吸收光谱数据,光谱波长变量为1799个。对光谱数据采用光谱-理化值共生距离算法(SPXY)将数据集划分为21组校正集,10组测试集,对不同含气率工况进行偏最小二乘(PLS)建模,得到测试集决定系数(R^(2))范围为0.63~0.91。针对不同工况预测效果差别过大的问题,采用中心化(center)、标准化(autoscaling)、SG卷积平滑、多元散射校正(MSC)、标准正态变量变换(SNV)、去趋势算法(Detrend)、OPLS正交信号校正等数据预处理矫正方法优化模型,得到Detrend-center-PLS模型预测效果最好,其中R^(2)由0.9032提高到0.9557。针对光谱波长变量过多的问题,选取竞争性自适应加权算法(CARS)、蒙特卡洛无信息变量消除算法(MCUVE)和遗传算法(GA)三种方法进行波段降维,对降维后的光谱数据分别进行多元线性回归(MLR)、偏最小二乘和最小二乘支持向量机(LS-SVM)建模,得到预测结果最优为Detrend-center-CARS-PLS模型,与全波段模型比较,R^(2)从0.9557提升到0.9598。由于优化效果并不显著,对三种降维方法取交集,重新进行建模,R^(2)从0.9598提升到0.9671,优化效果有所提升。考虑到温度和流速对预测模型的影响,建立多工况含气率预测模型,采用与单工况相同的建模流程,得到autoscaling为最优预处理方法,且autoscaling-PLS模型的R^(2)为0.9488,波段降维方法将1799波长变量消减到400~500个变量,降维效果明显。针对不同的建模方法,得到autoscaling-MCUVE-LS-SVM模型为多工况最佳预测模型,R^(2)达到0.9926。最后,通过对比单工况预测模型和多工况预测模型,得知多工况预测模型含气率预测效果优于单工况模型,能改善模型预测效果。结果表明,采用光谱分析法结合建模算法预测油气两相流含气率是具备可行性的,为发动机的安全运行提供了有效的监控方法。 展开更多
关键词 紫外光谱 含气率 两相流 发动机
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使用光谱分析实现弯管中两相流含气率的预测
6
作者 车少敏 马世一 +5 位作者 刘雪婧 殷雄 周延 熊兵 李锟 李飞 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS 北大核心 2025年第1期231-238,共8页
空气被夹带进入发动机润滑油系统形成油气两相流后,会严重影响润滑系统的正常运行。因此实现发动机润滑油系统中油气两相流含气率的准确和快速测量具有十分重要的意义。基于光谱匹配方法,对发动机润滑油系统在弯管处的油气两相流含气率... 空气被夹带进入发动机润滑油系统形成油气两相流后,会严重影响润滑系统的正常运行。因此实现发动机润滑油系统中油气两相流含气率的准确和快速测量具有十分重要的意义。基于光谱匹配方法,对发动机润滑油系统在弯管处的油气两相流含气率进行了测量研究。首先使用近红外、可见光和紫外光谱仪获取油气两相流在2个流速、5个温度工况下0.10%~1.00%含气率范围(间隔0.06%)的吸光度数据并进行分析,确认油气两相流在三个波段下均有吸收,且吸收强度与含气率有关;其次提出将数据预处理结合光谱相似性测度方法并应用于弯管含气率光谱分析中,显著降低了基于原始光谱的含气率预测的最大相对误差。在近红外波段通过使用数据增强方法如中心化(center)和标准化(autoscaling)并结合光谱角余弦方法,得出新润滑油的含气率最大相对误差相对于原始光谱得到的数值从48%降低到36%。利用该方法分别在三个波段进行含气率预测,试验工况包括2个流速、5个温度,分析了两相流的温度和流速对含气率预测的影响。温度30.0℃,流速5.1 m·min^(-1)下,含气率信息在紫外波段(193.5~413.8 nm)与光谱向量的方向或形状差异的联系更为紧密,含气率预测的最大相对误差仅为6%。在近红外和可见光波段,流速或温度一定时,最大相对误差随着温度或流速的增加均有减小趋势。紫外波段下温度对含气率预测效果没有特定的影响规律,随着两相流的流速增加,含气率预测的最大相对误差有增大趋势。结果表明对于透光性较好的新润滑油,使用紫外光谱仪进行含气率数据的采集,含气率的预测选用标准化预处理结合光谱角余弦方法,得到的含气率预测最大相对误差最小。 展开更多
关键词 气液两相流 含气率 光谱分析 光谱匹配
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基于数值重构的煤堆非均质几何特征及其自燃规律
7
作者 宋双林 梁运涛 +3 位作者 林琦 李坤 杨红阳 王成 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第7期146-155,共10页
散状物料堆场的非均质空间分布规律是制约煤堆自燃行为准确预测的关键因素之一。为了克服现有堆体自热研究中均一参数假设的限制、提升堆积态系统自燃预测的准确性,重点研究了堆体内部空隙率的空间分布规律,通过考虑堆体“下落—碰撞—... 散状物料堆场的非均质空间分布规律是制约煤堆自燃行为准确预测的关键因素之一。为了克服现有堆体自热研究中均一参数假设的限制、提升堆积态系统自燃预测的准确性,重点研究了堆体内部空隙率的空间分布规律,通过考虑堆体“下落—碰撞—堆积”的形成过程,提出了以离散元方法模拟堆体形成的数值重构思路。在此基础上,研究了不同颗粒粒径和倾倒高度下的堆体内部非均质性空隙率分布规律,讨论了当量粒径和下落高度对堆体非均质空隙分布规律的影响,完成了堆体内部空隙率分布特性的量化表征,据此对比研究了堆体均质假设对煤堆自燃规律的影响。结果表明:(1)堆体整体空隙率随着倾倒口高度的增加略有上升,但倾倒口高度对堆体空隙率分布规律的影响并不显著,倾倒口高度从0.55 m增加到0.95 m,其空隙率平均变化量仅为5.1%。(2)受到上部颗粒重力和挤压作用,堆体内部空隙率沿垂直方向从高到低呈现出整体逐渐降低的趋势,但大粒径颗粒在近地面处的空隙率会有所增加,在离地面高度约3 cm处空隙率达到最低值。(3)堆体内部空隙率沿水平方向呈近似均匀分布,其平均值约为0.45。(4)堆体均质假设对自然发火期影响不显著,但采用均质堆体假设后,自热区中心点向堆体表面迁移了0.3 m,自热区长度由10.2 m缩短至3.1 m,明显低估了煤自热风险与隐蔽性。研究为堆积态系统的典型非均质结构分析提供了不同的研究思路和方向,可以削弱由于大型煤堆内部异质性难以表征所引发的煤自燃预测偏差,提升堆积态多孔系统自燃过程的预测精度,使煤自燃预防措施更具针对性。 展开更多
关键词 煤堆 离散元模拟 非均质特性 煤自燃 空隙率
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基于丝网传感器的棒束通道两相流实验研究
8
作者 隆鹏陈 史昊鹏 +1 位作者 赵萌 程以炫 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第1期107-115,共9页
为研究压水堆棒束通道内气液两相流型特性及演变规律,基于双层丝网传感器(WMS)在常温常压下开展了3×3棒束通道内的空气-水两相流型测量实验,流型包含泡状流、泡-帽状流和弹状流。结果表明:常温常压下横向升力方向发生反转的临界气... 为研究压水堆棒束通道内气液两相流型特性及演变规律,基于双层丝网传感器(WMS)在常温常压下开展了3×3棒束通道内的空气-水两相流型测量实验,流型包含泡状流、泡-帽状流和弹状流。结果表明:常温常压下横向升力方向发生反转的临界气泡直径范围为4~5.8 mm。此外,对于泡状流,气相表观速度较低时,空泡份额呈现“壁峰”分布;气相表观速度较高时,呈现“中心峰”分布。对于泡-帽状流,相邻子通道内,帽状气泡交叉分布,并引发液相在相邻子通道间的大尺度交混,空泡份额呈现“中心峰”分布。对于弹状流,大尺寸气泡沿轴向发展会跨越子通道间隙并聚合为弹状气泡,空泡份额“中心峰”分布更为明显。将实验数据用以评价部分漂移流模型,其中Bestion漂移流模型因高估漂移速度,导致空泡份额预测结果偏小;Ozaki漂移流模型对空泡份额预测较为精准,其平均相对误差为9.8%。 展开更多
关键词 两相流 丝网传感器 空泡份额 气泡尺寸分布 漂移流模型
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水下抛石电阻率特性试验研究
9
作者 梁越 张宏杰 +3 位作者 许彬 马士谦 夏日风 代磊 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期100-107,共8页
研究旨在利用电阻率技术解决水下抛石坝(隐蔽性工程)隐患探测和质量评价等关键问题。采用四电极法分析了水下抛石在不同供电电压和空隙率条件下的电阻率特性,并建立了电阻率与水下抛石空隙率的经验公式。结果表明:水下抛石电阻率随供电... 研究旨在利用电阻率技术解决水下抛石坝(隐蔽性工程)隐患探测和质量评价等关键问题。采用四电极法分析了水下抛石在不同供电电压和空隙率条件下的电阻率特性,并建立了电阻率与水下抛石空隙率的经验公式。结果表明:水下抛石电阻率随供电电压(10~60 V)升高呈先衰减后逐渐趋于稳定的变化特征,且供电电压高于30 V时电阻率衰减程度显著降低;水下抛石电阻率随空隙率的增加逐渐减小并趋于稳定(两者间的关系可用递减型幂函数表征),且不同供电电压下电阻率随空隙率的变化规律与此类似;分别选用幂函数、指数函数及对数函数拟合电阻率与空隙率关系,发现幂函数拟合误差最小,考虑供电电压影响最终建立了水下抛石电阻率与空隙率的经验公式;进一步通过水下抛石坝模型试验验证了经验公式的可靠性。该经验公式可有效描述水下抛石分布的密实程度,从而快速识别水下抛石坝内部隐患。 展开更多
关键词 水下抛石 隐患探测 电阻率 空隙率 供电电压
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复合材料T型桁条的VARTM成型工艺研究
10
作者 申儒林 刘和华 +1 位作者 邹湘伏 龚艳玲 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期62-69,共8页
采用真空辅助树脂转移成型(VARTM)方法制备机翼T型桁条具有很高的性价比,但是桁条节点处截面特征不利于成型过程树脂的均衡流动。本文针对T型桁条三角区树脂富集而边缘区浸润不足的问题,采用模具拐角三角区纤维填充方法,优化VARTM工艺参... 采用真空辅助树脂转移成型(VARTM)方法制备机翼T型桁条具有很高的性价比,但是桁条节点处截面特征不利于成型过程树脂的均衡流动。本文针对T型桁条三角区树脂富集而边缘区浸润不足的问题,采用模具拐角三角区纤维填充方法,优化VARTM工艺参数,提高桁条的力学性能。研究了工艺方案对T型桁条各部位厚度均匀性的影响;采用光学显微镜观测桁条微观形貌;采用灼烧法定量分析孔隙率和纤维体积分数;采用万能材料试验机测试桁条力学性能。结果表明,本文纤维填充VARTM工艺成型的T型桁条具备良好的厚度均匀性、较高的纤维体积分数和较低的孔隙率以及良好力学性能,桁条的抗弯能力提高了15.72%,孔隙率低于1%(0.9%)。 展开更多
关键词 VARTM T型桁条 复合材料 玻璃纤维 孔隙率 纤维体积分数
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基于IPSO-Elman的气液两相流含气率测量方法
11
作者 仝卫国 李茂冉 +1 位作者 石宗锦 寇德龙 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第7期26-32,62,共8页
为安全且非侵入式地测量气液两相流含气率,提出一种电阻层析成像(ERT)陈列电阻与Elman神经网络相结合的含气率测量方法。首先,为加快模型训练速度并避免数据冗余,使用主成分分析(PCA)算法对120维的阵列电阻特征降维。然后,在粒子群(PSO... 为安全且非侵入式地测量气液两相流含气率,提出一种电阻层析成像(ERT)陈列电阻与Elman神经网络相结合的含气率测量方法。首先,为加快模型训练速度并避免数据冗余,使用主成分分析(PCA)算法对120维的阵列电阻特征降维。然后,在粒子群(PSO)算法中引入自适应惯性权重和非线性学习因子,并加入遗传算法(GA)的交叉和变异行为以加快算法收敛速度。最后,通过改进的粒子群(IPSO)算法优化Elman神经网络初始权值和阈值,并建立含气率测量模型。经对比实验发现,PCA-IPSO-Elman含气率测量模型的平均绝对百分比误差为2.92%,且训练时间较IPSO-Elman模型减少68.8%。说明所提方法可以达到预期的测量效果。 展开更多
关键词 气液两相流 截面含气率 改进粒子群 ELMAN神经网络 阵列电阻值
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承压破碎无烟煤气体渗透特性影响因素实验研究 被引量：1
12
作者 李振 余奕睿 +6 位作者 王红伟 冯国瑞 何富连 王德璋 周劲辉 柳路妍 韩鑫磊 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1-13,共13页
垮落带破碎煤岩体空隙结构演变直接影响垮落带气体渗透特性,进而影响废弃矿井采空区煤层气运移富集规律。利用自主设计研发的第二代破碎煤岩体压实-渗流-CT扫描试验系统,开展5种粒径破碎无烟煤在不同气体压力、轴向应力及空隙率条件下16... 垮落带破碎煤岩体空隙结构演变直接影响垮落带气体渗透特性,进而影响废弃矿井采空区煤层气运移富集规律。利用自主设计研发的第二代破碎煤岩体压实-渗流-CT扫描试验系统,开展5种粒径破碎无烟煤在不同气体压力、轴向应力及空隙率条件下162组渗透实验。结果表明:(1)气体在破碎无烟煤中运移时气体压力、流量随时间一直处于动态变化直至达到吸附平衡,流量、压力恒定。(2)低雷诺数下气体在破碎无烟煤中流动需要拟启动压力梯度,其值处于158.89~1408.64 Pa/m,并随着轴压增大、空隙率减小而增大。(3)破碎无烟煤渗透率处于10^(-12)~10^(-10)m^(2),且渗透率随气体压力、空隙率增加分别呈现对数、指数函数式增长趋势。(4)颗粒粒径越大则相同装料空间内破碎煤样初始空隙越大,更易于气体流动,因此相同空隙率时破碎无烟煤渗透率随粒径的增大而增大;不同粒径颗粒渗透率平均变化幅度均随空隙率减小而减小;然而颗粒粒径越大,减小相同空隙率时破碎无烟煤渗透率变化幅度减小越明显。废弃矿井采空区煤层气地面抽采时,地面钻井应优先布设在垮落带破碎煤岩体连同纵向“高位环形裂隙体”共同构成的“U”型高渗煤层气富集区内。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 废弃矿井采空区 破碎煤 气体压力 空隙率 粒径 渗透率
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航空发动机滑油回油管内的流型识别及含气率预测研究 被引量：1
13
作者 李澍 胡剑平 +2 位作者 谭逸 朱鹏飞 吕亚国 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期125-131,共7页
发动机润滑系统回油管内油气两相介质的流动特性直接影响系统中回油泵及散热器的工作特性。为辨别回油管内油气两相流流型和建立含气率预测关系式,本文搭建了模拟轴承腔回油管流动的实验系统,并依据涡轴发动机回油量及油气比完成了700... 发动机润滑系统回油管内油气两相介质的流动特性直接影响系统中回油泵及散热器的工作特性。为辨别回油管内油气两相流流型和建立含气率预测关系式,本文搭建了模拟轴承腔回油管流动的实验系统,并依据涡轴发动机回油量及油气比完成了700组不同工况的实验测试。实验空气与滑油流量范围分别为10~200 SL/min与6~37 L/min。本文对实验范围内的管内流型进行了判别,并修正了含气率的预测模型。首先对两种极限工况的压力信号的时序特征、概率密度函数和傅里叶变换进行分析,判定其流型为分层流和弹状流。将流型结果与Mandhane流型图进行对比,显示Mandhane流型图并不能准确预测回油管内的油气两相流流型。其次利用含气率经验关系式进行含气率预测,发现Massena预测模型预测的含气率与实验值更接近,预测结果更准确。分层流的含气率在50%以下,而弹状流的含气率在50%以上。最后根据流型对Nicklin经验关系式进行修正,得到分层流和弹状流对应的分布系数分别为0.848和0.919。 展开更多
关键词 润滑系统 回油管 流型识别 压力特征 含气率预测 分布系数修正
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缠绕管式固定床反应器压降模拟与实验研究 被引量：1
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作者 牛硕磊 代玉强 +1 位作者 张伟健 徐琴琴 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期49-54,共6页
针对装填不同形状颗粒的缠绕管式固定床反应器,建立颗粒床层的物理模型,通过CFD-DEM(计算流体力学-离散元法)耦合模拟的方法,探究颗粒形状和缠绕管结构参数对床层空隙率、流体分布的影响,利用缠绕管式固定床反应器实验台对高雷诺数单相... 针对装填不同形状颗粒的缠绕管式固定床反应器,建立颗粒床层的物理模型,通过CFD-DEM(计算流体力学-离散元法)耦合模拟的方法,探究颗粒形状和缠绕管结构参数对床层空隙率、流体分布的影响,利用缠绕管式固定床反应器实验台对高雷诺数单相流动状态下的压降进行精确测量。结果表明:缠绕管螺距、层间距越小,床层空隙率越大,管径的变化对空隙率几乎没有影响。球形颗粒床层的流场分布差异较大,圆柱、棱柱颗粒床层流体分布均匀性依次改善。球形颗粒的CFD-DEM耦合模拟结果与实验结果吻合较好,但是非球形颗粒的模拟结果与实验结果存在一定误差。对多种压降预测公式进行对比,最后根据实验结果对常用的Ergun公式、Nemec-Levec公式进行常系数项修正来准确预测压降,研究结果可为缠绕管式固定床反应器设计和压降预测提供参考。 展开更多
关键词 缠绕管式固定床反应器 填充床 空隙率 数值模拟 压降
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计入剪切速率与含气率的润滑油黏温特性研究 被引量：1
15
作者 田天赐 贾军庆 +3 位作者 师素双 张浩 黄天一 师占群 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期160-167,共8页
为探究剪切速率对油液黏温特性的影响,利用TADHR-2旋转式流变仪测试含气与不含气2种状态下润滑油的黏度;采用动态测量法利用倒置荧光显微镜连续拍摄含气油液,运用视觉方法对原始图片进行二值化并计算了油气两相油的含气率。通过Levenber... 为探究剪切速率对油液黏温特性的影响,利用TADHR-2旋转式流变仪测试含气与不含气2种状态下润滑油的黏度;采用动态测量法利用倒置荧光显微镜连续拍摄含气油液,运用视觉方法对原始图片进行二值化并计算了油气两相油的含气率。通过Levenberg-Marquardt优化算法对试验数据进行拟合并建立计入剪切速率与含气率的黏温模型。研究表明:润滑油的黏度变化与温度、剪切速率和含气率有关,润滑油黏度的剪切变稀现象随温度的升高而逐渐减弱;低温时,含气油的黏度高于纯油且随含气率的增加而增加;中高温时,含气油的黏度在低剪切速率下高于纯油且随着含气率的增加而增加,而在高剪切速率下低于纯油且随含气率的增加而减小。 展开更多
关键词 润滑油 剪切速率 含气率 黏温特性 剪切变稀现象
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声空化条件下传动液体积弹性模量的时空演变 被引量：1
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作者 陈益宏 许沧粟 +4 位作者 李孝禄 李运堂 陈源 金杰 庞文 《机床与液压》 北大核心 2024年第3期149-155,共7页
传动液体积弹性模量代表介质的抗压缩能力,其动态变化会影响传动系统的精准调控。以含有空气和蒸汽的ISO 4113试验油为研究对象,建立传动管内体积弹性模量均相流模型和动态模型,考虑由传动液压缩引起的温度变化以及空化效应(空气空化、... 传动液体积弹性模量代表介质的抗压缩能力,其动态变化会影响传动系统的精准调控。以含有空气和蒸汽的ISO 4113试验油为研究对象,建立传动管内体积弹性模量均相流模型和动态模型,考虑由传动液压缩引起的温度变化以及空化效应(空气空化、蒸汽空化和伪空化),在Roe格式分解和Steger Warming通量分裂法的基础上提出一种新的数值求解方法来预测不同空化区中压力和含气率的变化,并预测体积弹性模量的时空演变。讨论压力、含气率和温度对动态体积弹性模量的影响,并比较两种模型之间的区别。结果表明:在低压区,两种模型对动态体积弹性模量的预测结果基本吻合;当压力小于1 MPa,动态体积弹性模量随压力增大而增大,随初始含气率增大而减小,而初始温度对其影响不明显;当压力在1~10 MPa内,动态体积弹性模量随压力增大而快速增大,随初始含气率和温度增大而减小,其变化率不断减小;在初始含气率小于5%的条件下,动态模型预测的动态体积弹性模量-压力曲线更平滑;当压力大于10 MPa,在均相流模型中,动态体积弹性模量随压力增大呈线性缓慢增长趋势,而在动态模型中,由于气体不断溶解,动态体积弹性模量随压力增大而趋于稳定。对比发现,均相流模型适用于低压条件,而动态模型在高压区也同样适用。 展开更多
关键词 动态体积弹性模量 均相流模型 动态模型 空化效应 含气率 时空演变
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汽泡边界层模型在矩形管道下的适用性分析
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作者 何雯 赵陈儒 +1 位作者 韩晋玉 薄涵亮 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期751-760,共10页
过冷流动沸腾中的流动和传热特性对反应堆的安全运行和经济性都具有重要意义。汽泡边界层模型是预测流动沸腾的一种新理论模型,它将流场沿径向划分为主流和汽泡边界层两个区域,能同时获得两个区域多个两相参数的变化规律,为空泡份额的... 过冷流动沸腾中的流动和传热特性对反应堆的安全运行和经济性都具有重要意义。汽泡边界层模型是预测流动沸腾的一种新理论模型,它将流场沿径向划分为主流和汽泡边界层两个区域,能同时获得两个区域多个两相参数的变化规律,为空泡份额的预测提供了一种新的方法。然而,过冷沸腾段汽泡边界层模型目前仅在常规圆管中开展了验证,当管道类型和尺寸发生变化后,模型的准确度还有待进一步分析。基于此,本文将汽泡边界层模型进一步推广到长宽比较大的矩形管道中。为验证模型的准确性,将模型获得的空泡份额与现有实验数据进行对比,并同时与现有空泡份额预测模型进行了对比。结果显示,汽泡边界层模型不仅较现有模型的准确度更高,还能同时应用于矩形常规管道和窄缝通道,受管道结构和尺寸的影响较小。模型还描述了矩形窄缝通道内空泡份额、压力、流速、温度、滑速比等的变化情况,这些结果能为反应堆矩形燃料元件内的热工物理耦合分析提供基础数据。 展开更多
关键词 过冷流动沸腾 汽泡边界层模型 矩形管道 空泡份额 两相参数
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射孔密度分布对水平井生产动态的影响 被引量：1
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作者 KAREEM Hasanain J HASINI Hasril ABDULWAHID Mohammed A 《石油勘探与开发》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期409-417,共9页
针对水平井产量受水平井井筒射孔密度分布影响的问题,建立两种水平井射孔密度分布模式(即分别增大井筒入口段和出口段射孔密度)下的数值模型对水平井两相流动进行模拟;将模拟结果与实验结果进行对比,验证本研究数值模拟方法的可靠性,在... 针对水平井产量受水平井井筒射孔密度分布影响的问题,建立两种水平井射孔密度分布模式(即分别增大井筒入口段和出口段射孔密度)下的数值模型对水平井两相流动进行模拟;将模拟结果与实验结果进行对比,验证本研究数值模拟方法的可靠性,在此基础上采用数值模拟研究两种射孔密度分布模式下井筒各流型阶段总压降、气水两相流体表观速度、空隙率、液膜厚度和产气量、产液量的变化规律。研究表明,当水相流量保持不变时,随着空气流量的增加,总压降、气水两相流体表观速度增大,空隙率增加,液膜厚度减小;相较于增大出口段射孔密度,当入口段射孔密度增大时,产液量和产气量均增加,且产气量随着气体流量增加而增大;产液量在泡状流阶段增加,而达到弹状流—分层流过渡点后开始降低,进入分层波状流阶段后产液量开始增加;无因次产液量在增大井筒入口段射孔密度的模式下更大,且随着径向气相流量的增加而增大。 展开更多
关键词 水平井 两相流流型 射孔密度 井筒压降 空隙率 生产动态
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用于探测液态金属-气体的DLC涂层式丝网探针数值模拟与结构优化
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作者 包睿祺 刘莉 +3 位作者 刘帅 袁俊杰 刘茂龙 顾汉洋 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期344-356,共13页
液态金属-气体两相流是铅冷快堆在蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故下的物理现象之一,考虑到液态金属的不透明性、腐蚀性及高温性,本文提出一种类金刚石(DLC)涂层式丝网探针(WMS)对液态金属-气体两相流相态分布进行探测。基于COMSOL软件... 液态金属-气体两相流是铅冷快堆在蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故下的物理现象之一,考虑到液态金属的不透明性、腐蚀性及高温性,本文提出一种类金刚石(DLC)涂层式丝网探针(WMS)对液态金属-气体两相流相态分布进行探测。基于COMSOL软件,建立了涂层式WMS的数值模型并进行了实验验证,通过电场模拟阐明了该新型探针应用于含液态金属气液两相流的可行性。进一步地,通过改变丝网电极的间距与直径、涂层的厚度,研究了结构参数对涂层式WMS测量精度的影响。结果表明,电极丝横向间距为2~3 mm、垂直间距为1.5~2 mm时,WMS测量精度较高,而涂层厚度和电极丝直径的影响较小。本研究可指导DLC涂层式WMS在液态金属-气体两相环境中的实际应用,并为分析SGTR事故后的多相分布提供技术基础。 展开更多
关键词 液态金属-气体两相流 丝网探针 类金刚石涂层 空泡份额 数值模拟
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垂直圆管内液氮流动沸腾的理论模型及数值模拟 被引量：22
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作者 李祥东 汪荣顺 +1 位作者 黄荣国 石玉美 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期491-497,共7页
分析了液氮流动沸腾过程中气液两相间动量、能量以及质量的传输规律,建立了相应的理论模型,新模型重点修正了界面面积浓度和气泡挣脱直径的计算式;采用新建立的理论模型作为封闭方程对CFX-4.3中内建的双流体模型进行了修正,并采用修正... 分析了液氮流动沸腾过程中气液两相间动量、能量以及质量的传输规律,建立了相应的理论模型,新模型重点修正了界面面积浓度和气泡挣脱直径的计算式;采用新建立的理论模型作为封闭方程对CFX-4.3中内建的双流体模型进行了修正,并采用修正后的双流体模型模拟了液氮在垂直圆管内的流动沸腾过程.数值模拟的结果与文献中的实验数据吻合较好,证明了本文所建模型的合理性.通过数值模拟发现,两相流参数分布的不均匀性对液氮流动沸腾过程中的热质传输特性有重要影响. 展开更多
关键词 液氮 流动沸腾 双流体模型 相间传输 传热 空泡份额
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