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基于BP神经网络算法的竖直和倾斜圆管临界热流密度预测
1
作者
李娅
孔焕俊
+1 位作者
单建强
桂淼
《原子能科学技术》
北大核心
2025年第7期1397-1406,共10页
为探究海洋条件下的临界热流密度(CHF)的变化规律,并揭示海洋条件下CHF变化机理,本文开展轴向均匀加热的竖直及倾斜圆管内CHF实验研究。采用BP神经网络(BPNN)算法构建CHF预测模型,并基于预测结果定义强化因子CHFRI(倾斜CHF/竖直CHF)以...
为探究海洋条件下的临界热流密度(CHF)的变化规律,并揭示海洋条件下CHF变化机理,本文开展轴向均匀加热的竖直及倾斜圆管内CHF实验研究。采用BP神经网络(BPNN)算法构建CHF预测模型,并基于预测结果定义强化因子CHFRI(倾斜CHF/竖直CHF)以量化倾斜对CHF的影响程度。基于出口条件获取了实验数据点共498个,随机划分75%数据集放入神经网络进行训练。研究结果表明,BPNN模型在实验参数范围内对CHF预测有着较高的精度,均方差为3.06%,最大相对误差为10.93%。通过分析训练后的BPNN模型输出的CHF参数变化趋势与先验理论一致:倾斜会对CHF产生恶化影响(CHFR_(I)≤1),且恶化程度受系统压力、质量流速、含汽率等热工参数的耦合作用影响。
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关键词
BP神经网络
临界热流密度
倾斜圆管
预测
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职称材料
倾斜圆管内气液两相分层流界面的稳定性分析
被引量:
1
2
作者
李广军
郭烈锦
陈学俊
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
1994年第6期738-742,共5页
l 弓l言 气液两相流分层流界面波特性及界面稳定性分析对理论和应用具有重要意义.50年代,Banjamin”’、Miles”’和 Hanratty’‘’“开始了此方面的研究.以往研究中,均采用 Jeffreys”’的方法,即利用液相动量方程的积分形式,气相的...
l 弓l言 气液两相流分层流界面波特性及界面稳定性分析对理论和应用具有重要意义.50年代,Banjamin”’、Miles”’和 Hanratty’‘’“开始了此方面的研究.以往研究中,均采用 Jeffreys”’的方法,即利用液相动量方程的积分形式,气相的影响只作为液相动量方程的边界条件.另外也有研究者从N-S方程出发,通过对实际问题的适当简化以研究界面稳定性”‘. 本文利用双流体模型研究了倾斜圆管内气液两相分层流的界面稳定性,系统研究了管道几何条件及流动状况对稳定性的影响.2 数学模型 对如图1所示的倾斜管内分层流,假定两相间不存在热量传递和相变过程,其一维双流体流动模型为”-“ ~r 入八人)乃t十别八U。人)/肚一0(I) ltw 8(pkA。U。)/9 t + 3(pkA。厂。ZtZ)/sx 、_/.\—一,。J。士。/;+八。A。slip J>>一二卜 卜。二.t 一洪人八)/gx+AdA/a工(2) 一人二二>二v抑Q厂二厂了 式(1)、式(2)中k—l或g,当k—g时,取 pry——“一”号,k—l时贩“十”号.素流速度分布均 匀,厂。一 l“’‘;层流根据液膜内速度分布可知, 图 1 分层流示意图——”———一’—””—””——~ 八一4/3““二 气液两相静压项用文献〔幻的方 F。Ic0d屯*r*donof盯r*1m叨n0w”‘’-’“‘一‘””—’““
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关键词
气液两相流
界面波
稳定性
倾斜圆管
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职称材料
倾斜圆管内超临界RP-3流动换热特性数值研究
被引量:
2
3
作者
王龙云
朱剑琴
+1 位作者
李海旺
程泽源
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第7期1562-1567,共6页
采用数值模拟方法对倾斜圆管内超临界RP-3的流动换热特性进行研究,以获得倾斜角度对流动换热的影响规律及作用机理。物性参数由RP-3的四组分替代模型获得,湍流模型选择LS低雷诺数k-ε模型,通过计算结果与实验数据的对比保证计算方法的...
采用数值模拟方法对倾斜圆管内超临界RP-3的流动换热特性进行研究,以获得倾斜角度对流动换热的影响规律及作用机理。物性参数由RP-3的四组分替代模型获得,湍流模型选择LS低雷诺数k-ε模型,通过计算结果与实验数据的对比保证计算方法的准确性。分析倾角为45°的圆管内壁温轴向及周向分布变化规律,发现浮升力引起的截面内二次流与热加速效应分别导致两次壁温峰值的出现,而质量流量由0.3g/s增加至0.9g/s过程中,浮升力作用效果减弱,湍流强度增大,两次峰值先后消失;在垂直流向与沿流向浮升力综合作用下,-90°~90°不同倾角管内表现出不同换热规律。
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关键词
超临界
RP-3
倾斜圆管
二次流
换热
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职称材料
超临界压力CO2在倾斜光管内换热特性数值分析
被引量:
13
4
作者
闫晨帅
朱兵国
+3 位作者
张海松
朱鑫杰
徐进良
刘欢
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第2期583-592,共10页
对超临界压力下CO2在内径为10mm、长度为2000mm的不同倾斜角度(a=0°、30°、45°、60°、90°)光管内向上流动传热特性进行数值模拟研究。采用超临界压力CO2在垂直光管内向上流动传热实验数据,评估了AKN、YS、LS和...
对超临界压力下CO2在内径为10mm、长度为2000mm的不同倾斜角度(a=0°、30°、45°、60°、90°)光管内向上流动传热特性进行数值模拟研究。采用超临界压力CO2在垂直光管内向上流动传热实验数据,评估了AKN、YS、LS和AB 4种低雷诺数k-e湍流模型和SST k-w湍流模型预测超临界压力CO2传热恶化和正常传热的能力,发现SST k-w模型可以获得较准确的计算结果。基于超临界流体在类临界点T=Tpc处发生类液–类气"相变"的角度,研究了圆管倾斜角度对超临界压力CO2传热的影响,通过获取圆管内详细的温度分布、物性分布和速度分布等信息,分析了顶母线和底母线管壁温度产生差异的原因,重点讨论了倾斜圆管顶母线发生传热恶化和传热恢复的机理,确定了类气膜厚度和性质、湍动能k以及黏性底层厚度等是影响超临界CO2传热过程中壁温分布的主要因素。
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关键词
超临界二氧化碳
倾斜圆管
流动
传热
数值模拟
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职称材料
题名
基于BP神经网络算法的竖直和倾斜圆管临界热流密度预测
1
作者
李娅
孔焕俊
单建强
桂淼
机构
西安交通大学核科学与技术学院
出处
《原子能科学技术》
北大核心
2025年第7期1397-1406,共10页
基金
国家自然科学基金(12005163)。
文摘
为探究海洋条件下的临界热流密度(CHF)的变化规律,并揭示海洋条件下CHF变化机理,本文开展轴向均匀加热的竖直及倾斜圆管内CHF实验研究。采用BP神经网络(BPNN)算法构建CHF预测模型,并基于预测结果定义强化因子CHFRI(倾斜CHF/竖直CHF)以量化倾斜对CHF的影响程度。基于出口条件获取了实验数据点共498个,随机划分75%数据集放入神经网络进行训练。研究结果表明,BPNN模型在实验参数范围内对CHF预测有着较高的精度,均方差为3.06%,最大相对误差为10.93%。通过分析训练后的BPNN模型输出的CHF参数变化趋势与先验理论一致:倾斜会对CHF产生恶化影响(CHFR_(I)≤1),且恶化程度受系统压力、质量流速、含汽率等热工参数的耦合作用影响。
关键词
BP神经网络
临界热流密度
倾斜圆管
预测
Keywords
BP neural network
critical heat flux
inclined tube
prediction
分类号
TL333 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
倾斜圆管内气液两相分层流界面的稳定性分析
被引量:
1
2
作者
李广军
郭烈锦
陈学俊
机构
西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
1994年第6期738-742,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目
文摘
l 弓l言 气液两相流分层流界面波特性及界面稳定性分析对理论和应用具有重要意义.50年代,Banjamin”’、Miles”’和 Hanratty’‘’“开始了此方面的研究.以往研究中,均采用 Jeffreys”’的方法,即利用液相动量方程的积分形式,气相的影响只作为液相动量方程的边界条件.另外也有研究者从N-S方程出发,通过对实际问题的适当简化以研究界面稳定性”‘. 本文利用双流体模型研究了倾斜圆管内气液两相分层流的界面稳定性,系统研究了管道几何条件及流动状况对稳定性的影响.2 数学模型 对如图1所示的倾斜管内分层流,假定两相间不存在热量传递和相变过程,其一维双流体流动模型为”-“ ~r 入八人)乃t十别八U。人)/肚一0(I) ltw 8(pkA。U。)/9 t + 3(pkA。厂。ZtZ)/sx 、_/.\—一,。J。士。/;+八。A。slip J>>一二卜 卜。二.t 一洪人八)/gx+AdA/a工(2) 一人二二>二v抑Q厂二厂了 式(1)、式(2)中k—l或g,当k—g时,取 pry——“一”号,k—l时贩“十”号.素流速度分布均 匀,厂。一 l“’‘;层流根据液膜内速度分布可知, 图 1 分层流示意图——”———一’—””—””——~ 八一4/3““二 气液两相静压项用文献〔幻的方 F。Ic0d屯*r*donof盯r*1m叨n0w”‘’-’“‘一‘””—’““
关键词
气液两相流
界面波
稳定性
倾斜圆管
Keywords
gas-liquid two-phase flow, interfacial wave, stability analysis
分类号
TQ021.3 [化学工程]
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职称材料
题名
倾斜圆管内超临界RP-3流动换热特性数值研究
被引量:
2
3
作者
王龙云
朱剑琴
李海旺
程泽源
机构
北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第7期1562-1567,共6页
基金
国家自然科学基金(51406005)
国防基础科研计划资助(B2120132006)
文摘
采用数值模拟方法对倾斜圆管内超临界RP-3的流动换热特性进行研究,以获得倾斜角度对流动换热的影响规律及作用机理。物性参数由RP-3的四组分替代模型获得,湍流模型选择LS低雷诺数k-ε模型,通过计算结果与实验数据的对比保证计算方法的准确性。分析倾角为45°的圆管内壁温轴向及周向分布变化规律,发现浮升力引起的截面内二次流与热加速效应分别导致两次壁温峰值的出现,而质量流量由0.3g/s增加至0.9g/s过程中,浮升力作用效果减弱,湍流强度增大,两次峰值先后消失;在垂直流向与沿流向浮升力综合作用下,-90°~90°不同倾角管内表现出不同换热规律。
关键词
超临界
RP-3
倾斜圆管
二次流
换热
Keywords
Supercritical
RP-3
Inclined tube
Secondary flow
Heat transfer
分类号
V312.1 [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
超临界压力CO2在倾斜光管内换热特性数值分析
被引量:
13
4
作者
闫晨帅
朱兵国
张海松
朱鑫杰
徐进良
刘欢
机构
华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第2期583-592,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFB0601801)
中央高校基本科研业务费专项资金(2019QN017).
文摘
对超临界压力下CO2在内径为10mm、长度为2000mm的不同倾斜角度(a=0°、30°、45°、60°、90°)光管内向上流动传热特性进行数值模拟研究。采用超临界压力CO2在垂直光管内向上流动传热实验数据,评估了AKN、YS、LS和AB 4种低雷诺数k-e湍流模型和SST k-w湍流模型预测超临界压力CO2传热恶化和正常传热的能力,发现SST k-w模型可以获得较准确的计算结果。基于超临界流体在类临界点T=Tpc处发生类液–类气"相变"的角度,研究了圆管倾斜角度对超临界压力CO2传热的影响,通过获取圆管内详细的温度分布、物性分布和速度分布等信息,分析了顶母线和底母线管壁温度产生差异的原因,重点讨论了倾斜圆管顶母线发生传热恶化和传热恢复的机理,确定了类气膜厚度和性质、湍动能k以及黏性底层厚度等是影响超临界CO2传热过程中壁温分布的主要因素。
关键词
超临界二氧化碳
倾斜圆管
流动
传热
数值模拟
Keywords
supercritical carbon dioxide
inclined circular tube
flow
heat transfer
numerical simulation
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于BP神经网络算法的竖直和倾斜圆管临界热流密度预测
李娅
孔焕俊
单建强
桂淼
《原子能科学技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
倾斜圆管内气液两相分层流界面的稳定性分析
李广军
郭烈锦
陈学俊
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
1994
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
倾斜圆管内超临界RP-3流动换热特性数值研究
王龙云
朱剑琴
李海旺
程泽源
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
超临界压力CO2在倾斜光管内换热特性数值分析
闫晨帅
朱兵国
张海松
朱鑫杰
徐进良
刘欢
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
13
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职称材料
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