基于相场法的非等温气-水两相驱替特征研究

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作者 左伟芹 崔佩雯 +3 位作者 刘彦伟 韩红凯 李利文 罗予阳 《力学学报》 北大核心 2025年第1期261-272,共12页

为了阐明在非等温条件下多孔介质中气-水两相动态驱替特征,使用一种基于Navier-Stokes方程、Cahn-Hilliard方程耦合下的两相流数值方法,与表面张力模型、传热模型相结合,完成了对流体动力学和传热的定量计算,同时利用表征真实孔隙特征... 为了阐明在非等温条件下多孔介质中气-水两相动态驱替特征,使用一种基于Navier-Stokes方程、Cahn-Hilliard方程耦合下的两相流数值方法,与表面张力模型、传热模型相结合,完成了对流体动力学和传热的定量计算,同时利用表征真实孔隙特征下的非均质模型,实现了多孔介质内非等温热-流耦合下两相流动过程的精准表征.通过求解Cahn-Hilliard方程精准模拟相分离的演化特征,利用Navier-Stokes方程完成对流体速度及压力的相关计算,结合传热方程获取各个时刻的温度分布;联合流动耦合和温度耦合的节点,实现质量、动量及能量方面的全耦合;算法使用自适应网格法,使网格点分布始终与物理解耦合,提高了解的高精度性.研究表明:大孔中流体压力变化态势平稳,孔喉狭窄处流体速度较大且波动剧烈;注气压力增加,气体突破时间缩短,温度的热传导速率加快,驱替效率在气体突破后呈下降趋势;注气压力较高会加剧水对气体流动能力的干扰,当注气压差满足气相可进入细小孔隙,同时受流动干扰相对较小时,驱水效果最好. 展开更多

关键词 相场法 非等温流动 驱替 多孔介质 渗流机理

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空中飞行目标尾焰红外辐射信号的建模与仿真 被引量：27

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作者 高思莉 汤心溢 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期25-27,104,共4页

本文通过对空中飞行目标高温尾焰的流场分布进行研究和对飞行目标尾焰的红外特性进行深入分析,以圆对称尾喷管尾焰的温度分布和各组分压强的分布理论为例,对其红外辐射强度进行了计算。首先,根据不同区域的温度分布公式计算出尾焰的等温... 本文通过对空中飞行目标高温尾焰的流场分布进行研究和对飞行目标尾焰的红外特性进行深入分析,以圆对称尾喷管尾焰的温度分布和各组分压强的分布理论为例,对其红外辐射强度进行了计算。首先,根据不同区域的温度分布公式计算出尾焰的等温线;然后,考虑了谱线的碰撞展宽效应和多普勒展宽效应,利用谱带模型C-G近似法,计算了尾焰各部分的吸收系数。最后,根据前面的计算得到了尾焰的红外辐射分布,建立了较准确的定量分析模型,并给出了仿真结果。 展开更多

关键词 高温尾焰 流场分布 等温线 辐射特性

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高温低氧燃烧炉内等温流场特性的数值分析 被引量：6

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作者 王力军 蔡九菊 +1 位作者 邹宗树 郝玉玲 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期159-161,共3页

应用自行开发出的计算程序对高温低氧燃烧模型实验炉进行了三维等温流场的数值模拟·在燃料和空气的射流速度比分别取 3种不同值时 ,预报了炉内 3种典型的等温流场结构 ,分析了炉内多股射流间的相互作用及回流流动等流场特性·... 应用自行开发出的计算程序对高温低氧燃烧模型实验炉进行了三维等温流场的数值模拟·在燃料和空气的射流速度比分别取 3种不同值时 ,预报了炉内 3种典型的等温流场结构 ,分析了炉内多股射流间的相互作用及回流流动等流场特性·模拟结果表明 :在几何参数一定时 ,选择燃料和空气的射流速度比为同一数量级时 ,炉内的回流流动可以实现燃烧所需的低氧气氛 ,燃气射流能够利用这一低氧气氛实现高温低氧燃烧·数值预报结果与相关的实验观测基本符合· 展开更多

关键词 高温低氧燃烧炉 等温流场 数值模拟 回流流动 射流速度比

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注塑机螺杆头三维等温流场的数值模拟 被引量：5

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作者 马德君 陈晋南 +1 位作者 彭炯 王明丽 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期58-61,共4页

使用Polyflow软件建立注塑机两种螺杆头的三维流道模型,并采用机筒静止、螺杆旋转及进行周期性往复运动的运转条件进行等温数值模拟,求解出了各自流道内的速度场、压力场和剪切应力场。对数值模拟结果的分析表明,有螺纹的螺杆头能更好... 使用Polyflow软件建立注塑机两种螺杆头的三维流道模型,并采用机筒静止、螺杆旋转及进行周期性往复运动的运转条件进行等温数值模拟,求解出了各自流道内的速度场、压力场和剪切应力场。对数值模拟结果的分析表明,有螺纹的螺杆头能更好地减少PVC熔料的停滞热解,增强塑化作用,但是与无螺纹螺杆头相比在防止熔料倒流方面略显不足。 展开更多

关键词 注塑螺杆 螺杆头 数值模拟 三维等温流场 POLYflow

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数值模拟橡胶挤出口模内熔体的非等温流动 被引量：7

5

作者 陈晋南 吴荣方 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期626-630,共5页

使用CFD软件Polyflow,采用非等温的本构方程逆向挤出数字设计了汽车密封件橡胶口模.数值模拟该橡胶口模的挤出过程,数值计算了口模内橡胶熔体的非等温流场,讨论了温度对口模结构尺寸和橡胶熔体流变行为的影响.研究结果表明,沿熔体流动... 使用CFD软件Polyflow,采用非等温的本构方程逆向挤出数字设计了汽车密封件橡胶口模.数值模拟该橡胶口模的挤出过程,数值计算了口模内橡胶熔体的非等温流场,讨论了温度对口模结构尺寸和橡胶熔体流变行为的影响.研究结果表明,沿熔体流动的方向,非等温熔体的平均速度和平均压力比等温的大,平均剪切应力和平均黏度都低于等温.与实际产品截面比较,非等温模拟的口模截面形状比等温的更接近实际情况,相对误差仅为1.63%.非等温的数值模拟更接近口模挤出的实际情况.采用非等温的本构方程设计口模将提高口模和产品的质量. 展开更多

关键词 数值模拟 橡胶异型口模 非等温流场

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考虑供料射流的离心机二维全流场模拟

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作者 何亮 姜东君 应纯同 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第B09期53-57,共5页

为研究供料射流对离心机分离功率的影响,采用DSMC(Direct Simulation Monte-Carlo)方法和基于Navier-Stokes方程的CFD方法的耦合迭代计算来模拟离心机全流场。在稀薄气体流动区域使用DSMC计算,在连续流动区域使用CFD计算。运用耦合计算... 为研究供料射流对离心机分离功率的影响,采用DSMC(Direct Simulation Monte-Carlo)方法和基于Navier-Stokes方程的CFD方法的耦合迭代计算来模拟离心机全流场。在稀薄气体流动区域使用DSMC计算,在连续流动区域使用CFD计算。运用耦合计算方法模拟考虑供料射流的二维轴对称流动模型。计算得到了不同流域中的流动分布,并得到了相应的分离功。计算结果表明:耦合计算方法对二维离心机全流场的计算是有效的。 展开更多

关键词 离心机 流场模拟 等温刚体 DSMC CFD

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往复螺杆式注塑机螺杆头部计量段三维等温流场的数值模拟

7

作者 马德君 陈晋南 彭炯 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2005年第10期97-100,共4页

在往复螺杆式塑料注塑机的理论研究和设计中,了解熔融物料在注塑机螺杆螺槽中的压力、速度、剪切速率和剪切应力等参数的分布至关重要。使用Polyflow软件对熔融物料在往复螺杆式注塑机螺杆头部计量段中的三维等温流场进行了数值模拟。... 在往复螺杆式塑料注塑机的理论研究和设计中,了解熔融物料在注塑机螺杆螺槽中的压力、速度、剪切速率和剪切应力等参数的分布至关重要。使用Polyflow软件对熔融物料在往复螺杆式注塑机螺杆头部计量段中的三维等温流场进行了数值模拟。重点讨论了注射和塑化两个过程的流场。此研究工作可为注塑螺杆设计提供理论依据。 展开更多

关键词 往复螺杆式注塑机 数值模拟 三维等温流场

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三维非恒温的钒电池流场模型 被引量：3

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作者 田野 刘建国 +1 位作者 彭海泉 严川伟 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期201-203,261,共4页

利用仿真软件进行了建模计算,采用Darcy定律分析流场,对全钒氧化还原液流电池(钒电池)的流场特性、流场内钒离子的浓度分布以及恒流充放电时电池的温度变化进行了模拟研究,结果表明:电池进液口的位置及进液速度对流场的压力及其分布均... 利用仿真软件进行了建模计算,采用Darcy定律分析流场,对全钒氧化还原液流电池(钒电池)的流场特性、流场内钒离子的浓度分布以及恒流充放电时电池的温度变化进行了模拟研究,结果表明:电池进液口的位置及进液速度对流场的压力及其分布均匀性有较大影响,钒离子会在膜两侧发生富集,其浓度分布与电解液的流量直接相关。电池负极温升明显大于正极,在理想情况下,持续运行10个循环后温度会上升2 K左右。 展开更多

关键词 钒电池 三维非恒温模型 流场 浓度分布

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高速旋转圆筒内流场的数值研究 被引量：1

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作者 周陈龙 丁保庚 +1 位作者 王颖 李兴华 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期769-774,共6页

对于高转速封闭的短圆柱筒而言,其内部流场流动的最高马赫数达到了7左右,这时流场平衡时的状态是一个非常重要而在一些工程中又急需解决的问题。本工作利用数值分析法,采用柱坐标系、二阶迎风格式、总能守恒模型,对封闭状态下高速旋转... 对于高转速封闭的短圆柱筒而言,其内部流场流动的最高马赫数达到了7左右,这时流场平衡时的状态是一个非常重要而在一些工程中又急需解决的问题。本工作利用数值分析法,采用柱坐标系、二阶迎风格式、总能守恒模型,对封闭状态下高速旋转的短圆柱筒内的流场进行了三维数值研究。研究结果表明,只有在一定的计算条件下,数值计算才能得到物理解。而在能得到物理解的情况下,流场平衡时基本保持刚体旋转状态。 展开更多

关键词 旋转流场 等温刚体 数值计算

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ANS-OB 氧枪等温流场模拟研究──同轴环状伴流流场模型实验 被引量：1

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作者 周清 高泰荫 +2 位作者 张桂莲 沈远胜 张永安 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期402-404,共3页

为考察ＡＮＳＯＢ氧枪工作中发生烧损时的喷流特性，在等温条件下对模拟氧枪的同轴环状喷流在枪端面齐平、有３０°和４５°角缺损，以及环流不供气等４种情况下实测了时均速度和紊流度分布，得出了在端面有缺损时造成环周上... 为考察ＡＮＳＯＢ氧枪工作中发生烧损时的喷流特性，在等温条件下对模拟氧枪的同轴环状喷流在枪端面齐平、有３０°和４５°角缺损，以及环流不供气等４种情况下实测了时均速度和紊流度分布，得出了在端面有缺损时造成环周上动量通量分布不均衡，喷流将向一侧发生偏斜；在ｖａｏ／ｖｍｏ等于０１４的条件下，环状伴流对喷流的总流特性仍有较大影响；喷流的紊流度在有伴流时明显增强． 展开更多

关键词 炼钢 ANS-OB氧枪 等温流场 模型实验

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啮合异向双螺杆挤出机中螺杆端面结构参数对聚乳酸流场的影响 被引量：4

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作者 张一惟 黄志刚 +2 位作者 商嘉玮 刘忠尧 杨亚楠 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2023年第4期71-76,88,共7页

目的:探究啮合异向双螺杆挤出机中螺杆构型的改变对聚乳酸流场的影响。方法:通过Solidworks软件建立异向双头螺纹元件的理论模型和经两种不同方式调整结构参数后的螺纹元件几何模型,将建立的三维模型导入Gambit软件进行网格划分,再应用P... 目的:探究啮合异向双螺杆挤出机中螺杆构型的改变对聚乳酸流场的影响。方法:通过Solidworks软件建立异向双头螺纹元件的理论模型和经两种不同方式调整结构参数后的螺纹元件几何模型,将建立的三维模型导入Gambit软件进行网格划分,再应用Polyflow软件进行流场模拟计算,最终借助Fieldview软件提取流场分布结果,对比分析修正时螺纹元件端面上结构参数的调整对剪切速率场、黏度场和速度场的影响。结果:修正时螺纹元件的结构参数经两种方式调整后均会对聚乳酸流场造成影响;两种对结构参数的调整方式均在不同程度上减小了流道内的剪切速率梯度,方式一还造成了流道内聚乳酸的黏度降低。结论:从对剪切速率场、黏度场和速度场的影响上看,经方式一调整后的螺纹元件更有利于挤出,而经方式二调整后的螺纹元件实体构型更贴近螺纹元件理论构型。 展开更多

关键词 啮合异向 双螺杆挤出机 等温 数值模拟 流场 聚乳酸

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聚乳酸的等温结晶调控方法及应用研究进展 被引量：4

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作者 贾仕奎 闫宗莹 +4 位作者 张向阳 朱艳 赵中国 陈立贵 许磊 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期160-166,175,共8页

聚乳酸(PLA)是目前合成生物可降解高分子材料中应用量最大的塑料品种,可望逐渐部分取代石油基聚烯烃而更广泛应用于各个领域。但PLA链的手性结构决定的松弛特性和极低的结晶速率,导致其加工过程中熔体强度低、成型工艺特性不稳定以及挤... 聚乳酸(PLA)是目前合成生物可降解高分子材料中应用量最大的塑料品种,可望逐渐部分取代石油基聚烯烃而更广泛应用于各个领域。但PLA链的手性结构决定的松弛特性和极低的结晶速率,导致其加工过程中熔体强度低、成型工艺特性不稳定以及挤出和注射成型等快速成型加工条件下呈无定形态,从而试样的耐热性、拉伸强度和模量较差。这些问题已成为PLA更大规模商品化和高性能化应用的瓶颈。文中从通过调控PLA及其共混物的等温结晶行为,特别是等温结晶速率和晶体形貌而实现结晶调控出发,综述了近年来国内外利用各类改性剂、链结构、加工流场和后处理对PLA等温结晶行为的调控及其应用方面的研究进展。 展开更多

关键词 聚乳酸 等温结晶 改性剂 链结构 加工流场 后处理

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