烟气中CO_(2)在Laval喷管内部的非平衡凝结

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作者 陈佳男 李安娜 +1 位作者 黄柱 席光 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第2期523-530,共8页

基于相变动力学理论建立了一种用于预测在高压超音速流动中非平衡凝结的数学模型,针对经过脱硫脱硝除湿处理后的烟气(主要成分为N_(2)和CO_(2)),预测了Laval喷管中CO_(2)的非平衡凝结过程,阐明了初始饱和度对流动行为和非平衡凝结的影... 基于相变动力学理论建立了一种用于预测在高压超音速流动中非平衡凝结的数学模型,针对经过脱硫脱硝除湿处理后的烟气(主要成分为N_(2)和CO_(2)),预测了Laval喷管中CO_(2)的非平衡凝结过程,阐明了初始饱和度对流动行为和非平衡凝结的影响。结果表明:热力学系统在Laval喷管喉部下游进入到非平衡状态,在x为0.09 m处出现凝结冲波现象,成核率从0迅速增加到6.33×10^(22)m^(−3)·s^(−1)。之后,亚稳态分子在凝结核表面聚集导致液滴生长,液滴生长速率在很短的时间内由0增加至0.04 m/s。当初始饱和度由0.11增加至0.19时,CO_(2)液滴半径由3.72×10^(−8)m增加到1.74×10^(−7)m,增加了2.67倍;CO_(2)液相质量分数由0.044增加到0.081,增加了84.1%。可以适当增加烟气中CO_(2)气体的初始饱和度以获得更大的液相质量分数与液滴半径,进而实现更好的碳捕集效果。 展开更多

关键词 碳捕集 超音速气流 传质传热 非平衡凝结

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湿蒸汽非平衡凝结流动中Wilson点位置预测研究

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作者 韩旭 朱秋良 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第3期393-397,共5页

在均质流动中,水蒸汽膨胀至饱和线并不凝结,达到Wilson点时才开始凝结,而Wilson点位置的确定对激波自激振荡的研究有重要意义。基于国内外研究现状,以Moses-Stein喷管为研究对象,通过对喷管中的湿蒸汽非平衡凝结两相流动进行计算,明确了... 在均质流动中,水蒸汽膨胀至饱和线并不凝结,达到Wilson点时才开始凝结,而Wilson点位置的确定对激波自激振荡的研究有重要意义。基于国内外研究现状,以Moses-Stein喷管为研究对象,通过对喷管中的湿蒸汽非平衡凝结两相流动进行计算,明确了Wilson点位置的影响因素,并提出了一种基于三元二次正交的湿蒸汽非平衡凝结流动Wilson点位置预测方法。研究结果表明:喷管收缩段曲率半径和进出口压比对Wilson点的位置几乎没有影响,扩张段曲率半径、喉部高度和进口过热度对Wilson影响较大,并计算得到了预测Wilson点位置的回归方程,经检验误差在合理范围内。 展开更多

关键词 非平衡凝结 湿蒸汽 Wilson点 正交法

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跨音速湿空气非平衡凝结流动的数值研究 被引量：8

3

作者 孙秀玲 李亮 +1 位作者 吴联为 李国君 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期493-498,555,共6页

跨音速流动条件下湿空气中的水蒸气由于快速膨胀而发生非平衡凝结,凝结潜热对跨音速气流进行加热,会显著改变气流的流动特性。通过对商用计算流体动力学软件FLUENT进行二次开发,建立了湿空气非平衡凝结流动的数值求解方法。该方法可用... 跨音速流动条件下湿空气中的水蒸气由于快速膨胀而发生非平衡凝结,凝结潜热对跨音速气流进行加热,会显著改变气流的流动特性。通过对商用计算流体动力学软件FLUENT进行二次开发,建立了湿空气非平衡凝结流动的数值求解方法。该方法可用于二维或三维、粘性或无粘、内流或外流的求解中。采用该方法分别对缩放喷管、透平叶栅以及绕CA-0.1圆弧翼型的湿空气非平衡凝结流动进行了数值分析。计算结果表明:湿空气凝结引起缩放喷管中的凝结激波、导致叶栅流动中总压降低;对于翼型周围的流动,在相对湿度分别为50%、57.1%、64.1%时,依次计算得到了单激波、λ激波、双激波。 展开更多

关键词 跨音速流动 湿空气 非平衡凝结 数值研究 喷管 透平叶栅 翼型

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除湿槽对涡轮叶栅非平衡凝结流动的影响 被引量：5

4

作者 鞠凤鸣 颜培刚 +1 位作者 陈晓娜 韩万金 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期35-41,共7页

为准确模拟汽轮机末级长叶片湿蒸汽流场,基于双流体模型开发了汽液两相非平衡凝结流动计算方法,对表面开设除湿槽的某汽轮机末级叶片进行数值研究,分析涡轮叶栅内不同除湿槽结构对非平衡凝结流动的影响及作用特点.结果表明,在叶片表面... 为准确模拟汽轮机末级长叶片湿蒸汽流场,基于双流体模型开发了汽液两相非平衡凝结流动计算方法,对表面开设除湿槽的某汽轮机末级叶片进行数值研究,分析涡轮叶栅内不同除湿槽结构对非平衡凝结流动的影响及作用特点.结果表明,在叶片表面吸力面开设的除湿槽能有效降低叶栅喉部水滴成核率,从而降低相变引起的非平衡凝结损失,使叶栅出口的较大直径水滴数目显著减少;具有较大的来流进口宽度和引流结构的除湿槽结构,有利于提高湿蒸汽级长叶片表面的水膜抽吸效果. 展开更多

关键词 汽轮机 叶片 湿蒸汽 除湿槽 两相流动 非平衡凝结

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低温透平膨胀机内平衡凝结两相流动的数值模拟 被引量：5

5

作者 孙皖 马斌 +1 位作者 牛璐 侯予 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期36-39,共4页

采用Peng-Robinson方程及零压多项式拟合了低温空气二元混合物的物性,利用商业软件ANSYS CFX对设计工况下的单相流动及进口升压降温后平衡凝结两相流动进行了数值模拟,得到了全低压空气分离流程中的低温两相透平膨胀机喷嘴和工作轮的温... 采用Peng-Robinson方程及零压多项式拟合了低温空气二元混合物的物性,利用商业软件ANSYS CFX对设计工况下的单相流动及进口升压降温后平衡凝结两相流动进行了数值模拟,得到了全低压空气分离流程中的低温两相透平膨胀机喷嘴和工作轮的温度场、压力场、流线及带液量云图,同时推导了该工况下膨胀机的等熵效率。结果表明,工作轮流道内吸力面壁面处的涡流会延迟凝结相变发生,叶片后缘处的尾迹使得吸力面壁面处的带液量有所减小。最后,通过实验验证了模拟结果,表明利用平衡凝结相变模型能够模拟小带液量透平膨胀机流道内的两相流动。该结果可为低温两相膨胀机研究提供参考。 展开更多

关键词 透平膨胀机 平衡凝结 两相流动 等熵效率 带液量

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RAE 2822翼型湿空气非平衡凝结流动的研究 被引量：3

6

作者 孙秀玲 马晓永 +1 位作者 李亮 李国君 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期592-597,共6页

发展了求解湿空气非平衡凝结流动的数值方法,对RAE 2822翼型在攻角为2.54°时的湿空气非平衡凝结流动进行了分析。结果表明,与干空气流动相比,随着相对湿度的增加超音区的结构发生显著变化,在60%和75%相对湿度条件下出现多重激波。... 发展了求解湿空气非平衡凝结流动的数值方法,对RAE 2822翼型在攻角为2.54°时的湿空气非平衡凝结流动进行了分析。结果表明,与干空气流动相比,随着相对湿度的增加超音区的结构发生显著变化,在60%和75%相对湿度条件下出现多重激波。湿空气非平衡凝结流动中升力系数和压差阻力系数随湿度增加显著降低,在75%相对湿度时升力系数减小15.7%,压差阻力系数减小53.2%。造成这种现象的原因是不同湿度条件下的成核率分布和凝结产生的液相质量分布发生了显著变化,导致凝结放热对流动的影响不同。 展开更多

关键词 RAE 2822翼型 湿空气 非平衡凝结 气动特性

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不同容积流量工况下汽轮机湿蒸汽非平衡凝结流动的数值模拟 被引量：3

7

作者 李彬 杨自春 +1 位作者 曹跃云 张磊 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2019年第2期37-43,共7页

汽轮机内的湿蒸汽非平衡凝结流动产生的水滴使得工作于湿蒸汽区的透平级做功能力下降以及叶片水蚀损坏。为准确描述汽轮机级内湿蒸汽凝结流动特性,首先分析了设计工况下非平衡凝结模型与平衡凝结模型湿蒸汽分布规律,进一步研究了不同叶... 汽轮机内的湿蒸汽非平衡凝结流动产生的水滴使得工作于湿蒸汽区的透平级做功能力下降以及叶片水蚀损坏。为准确描述汽轮机级内湿蒸汽凝结流动特性,首先分析了设计工况下非平衡凝结模型与平衡凝结模型湿蒸汽分布规律,进一步研究了不同叶高处湿蒸汽凝结特性,得到不同叶高截面凝结初始位置接近但随着叶片高度的降低凝结水滴湿度极值增大的规律;然后,深度分析了不同工况下汽轮机湿蒸汽非平衡凝结流动特性,结果表明:出口湿度与湿度极值随着容积流量的降低而减少;40%设计工况时,动叶顶部出现了逆压梯度,叶顶前缘压力面处最先发生流动分离;20%设计工况时,动叶所有叶高截面压力面前缘均出现了流动分离;10%设计工况时,动叶尾缘吸力面处也发生流动分离。 展开更多

关键词 湿汽轮机 容积流量 非平衡凝结 流动特性

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普朗特-迈耶流中湿空气非平衡凝结影响的研究 被引量：3

8

作者 孙秀玲 李亮 +1 位作者 马晓永 李国君 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期425-429,448,共6页

普朗特-迈耶流是飞行器设计过程中一种重要的基本流动。本文发展了求解湿空气非平衡凝结流动的数值方法,对凸角分别为90°和40°的湿空气来流条件下的普朗特-迈耶流动进行了数值模拟,并且与试验结果进行了对比。90°凸角时... 普朗特-迈耶流是飞行器设计过程中一种重要的基本流动。本文发展了求解湿空气非平衡凝结流动的数值方法,对凸角分别为90°和40°的湿空气来流条件下的普朗特-迈耶流动进行了数值模拟,并且与试验结果进行了对比。90°凸角时,膨胀扇内静压分布的计算值与试验结果吻合良好。40°凸角时,膨胀扇内密度的计算值与试验值吻合良好;随着来流相对湿度的增加,凝结起始位置向上游移动而最大成核率减小。膨胀扇内的湿空气非平衡凝结显著改变了压力、马赫数、温度等参数的分布。 展开更多

关键词 普朗特-迈耶流 湿空气 非平衡凝结 数值研究

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喷管内水蒸气非平衡凝结流动数值模拟研究 被引量：3

9

作者 廖国进 张军强 华枫 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期95-100,175,共6页

基于水蒸气非平衡凝结动力学模型和水蒸气真实热力学性质模型,建立了水蒸气跨声速非平衡凝结流动数值模型,对喷管内水蒸气非平衡凝结流动进行了数值模拟,模型成功地捕捉到了凝结激波,并且模拟结果与实验数据吻合较好,证明了所建立数值... 基于水蒸气非平衡凝结动力学模型和水蒸气真实热力学性质模型,建立了水蒸气跨声速非平衡凝结流动数值模型,对喷管内水蒸气非平衡凝结流动进行了数值模拟,模型成功地捕捉到了凝结激波,并且模拟结果与实验数据吻合较好,证明了所建立数值模型的准确性和可靠性。在此基础上研究了水蒸气在跨声速流动过程中发生的非平衡凝结现象以及对流场产生的影响,发现水蒸气凝结现象对流场的影响非常显著;并对凝结激波的产生过程和原因进行了详细分析。 展开更多

关键词 水蒸气 非平衡凝结 凝结激波 数值模拟

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湿空气非平衡凝结对压气机叶栅性能影响的数值研究

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作者 孙秀玲 张慧梅 杨利民 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期241-246,370,共6页

跨音速流动条件下湿空气中的水蒸气由于快速膨胀而发生非平衡凝结,凝结潜热与跨音速气流耦合会显著改变流场结构。本文建立了湿空气非平衡凝结流动的数学物理模型,对三种工况下压气机叶栅内湿空气凝结流动进行计算分析。计算结果表明:... 跨音速流动条件下湿空气中的水蒸气由于快速膨胀而发生非平衡凝结,凝结潜热与跨音速气流耦合会显著改变流场结构。本文建立了湿空气非平衡凝结流动的数学物理模型,对三种工况下压气机叶栅内湿空气凝结流动进行计算分析。计算结果表明:湿空气压气机叶栅流动中,湿空气中水蒸气有可能发生非平衡凝结从而对叶栅通道内的流动产生强烈影响,改变流场内的激波结构,叶栅内压力系数减小最大幅度由1.38减小到0.76。 展开更多

关键词 跨音速流动 湿空气 非平衡凝结 数值研究 叶栅

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扩散段变面积比对超音速喷管非平衡凝结性能的影响

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作者 王辰 王雷 赵红霞 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S01期308-312,共5页

本文研究了拉法尔喷管扩散段变面积比情况下,内部超音速非平衡凝结过程.在Fluent软件建立二维喷管湿蒸汽模型,通过用户自定义函数引入三系数维里型水蒸气状态方程.利用Moore喷管的实验数据对湿模型进行校正,验证了模型的准确度,在此基... 本文研究了拉法尔喷管扩散段变面积比情况下,内部超音速非平衡凝结过程.在Fluent软件建立二维喷管湿蒸汽模型,通过用户自定义函数引入三系数维里型水蒸气状态方程.利用Moore喷管的实验数据对湿模型进行校正,验证了模型的准确度,在此基础上将湿蒸汽模型与理想气体模型进行对比,从中可以看出非平衡冷凝对流体具有增压、降速和升温的作用,最后,研究扩散段变面积比情况下,超音速喷管内非平衡凝结性能的变化情况,可以看出冷凝的强度随扩散段面积比的增大而减小,但是冷凝水的含量会随面积比的增大而增大,因此,为了同时降低冷凝强度与冷凝水的含量需要选择合适的扩散段面积比. 展开更多

关键词 变面积比 超音速 拉法尔喷管 非平衡凝结

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汽轮机变工况下末两级内的非平衡凝结流动特性研究

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作者 范双双 方匡坤 +2 位作者 顾伟飞 石家魁 万杰 《汽轮机技术》 北大核心 2022年第1期16-18,23,共4页

汽轮机级内湿蒸汽凝结流产生的水滴会降低汽轮机做功功率,同时对汽轮机叶片带来潜在威胁。为研究不同负荷下汽轮机湿蒸汽内的非平衡凝结流动特性,采用非平衡凝结流动模型对汽轮机末两级叶片进行数值模拟计算。结果表明:不同负荷下,过冷... 汽轮机级内湿蒸汽凝结流产生的水滴会降低汽轮机做功功率,同时对汽轮机叶片带来潜在威胁。为研究不同负荷下汽轮机湿蒸汽内的非平衡凝结流动特性,采用非平衡凝结流动模型对汽轮机末两级叶片进行数值模拟计算。结果表明:不同负荷下,过冷度最大值均在次末级静叶,最大值为20K,然后逐级降低至0K;同一负荷下,汽轮机湿蒸汽级内的湿度大小逐渐增加,且末级动叶20%叶高处的湿度最大,最大值为9.5%;同一负荷下,湿蒸汽的成核率在次末级的静叶处达到最大值,且3种不同负荷下成核率最大值分别是50/(m^(3)·s)、45/(m^(3)·s)、13/(m^(3)·s);凝结水滴的直径较小,在0~1μm之间。这对汽轮机通流部分设计和改造提供了理论参考。 展开更多

关键词 汽轮机 湿蒸汽级 非平衡凝结 流动特性

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蒸汽喷射器非平衡凝结三维模型优化与对比

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作者 李熠桥 周丹 费继友 《制冷学报》 2025年第4期131-140,共10页

蒸汽喷射器是喷射式制冷系统的关键设备,具有节能环保优势。同时考虑三维和非平衡凝结效应,优化、验证并对比了蒸汽喷射器模型。对比了考虑凝结效应的优化模型与理想气体模型的模拟结果。基于该凝结模型,研究了湍流处理方法(雷诺平均方... 蒸汽喷射器是喷射式制冷系统的关键设备,具有节能环保优势。同时考虑三维和非平衡凝结效应,优化、验证并对比了蒸汽喷射器模型。对比了考虑凝结效应的优化模型与理想气体模型的模拟结果。基于该凝结模型,研究了湍流处理方法(雷诺平均方法和大涡模拟方法)对模拟结果的影响。分析了不同模型捕捉到的非平衡凝结、激波等复杂流动现象。结果表明:优化后的蒸汽喷射器模型可以以最低计算成本可靠预测喷射器性能并捕捉其内部复杂流动现象,其中大涡模拟方法得到的最大液体质量分数低于雷诺平均方法,喷射系数与实验值的最大相对误差为11%;与理想气体模型相比,凝结模型可使喷射系数和临界出口压力与实验值之间的平均相对误差分别降低72.0%和29.9%。 展开更多

关键词 喷射器 大涡模拟 非平衡凝结 激波 边界层

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汽轮机末级静叶栅内非平衡态凝结流动的数值研究 被引量：3

14

作者 张宇 李兴华 +4 位作者 刘云锋 王健 梁天赋 赵洪羽 马天吟 《汽轮机技术》 北大核心 2019年第1期41-42,70,共3页

对非平衡态凝结的末级静叶栅流场进行了数值研究。在三维CFD计算中加入双流体模型,并将其流场与平衡态的凝结流场进行了对比。对比内容包括叶片表面压力分布、马赫数分布以及成核率、湿度等参数。对比结果表明:双流体模型能够更为准确... 对非平衡态凝结的末级静叶栅流场进行了数值研究。在三维CFD计算中加入双流体模型,并将其流场与平衡态的凝结流场进行了对比。对比内容包括叶片表面压力分布、马赫数分布以及成核率、湿度等参数。对比结果表明:双流体模型能够更为准确地描述叶栅内存在的非平衡态凝结流动,成核率和凝结区面积沿叶高方向逐渐减小。 展开更多

关键词 汽轮机 非平衡态凝结 CFD 数值模拟

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加热单元凝结水流量平衡方程及其应用 被引量：7

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作者 闫水保 魏新利 +1 位作者 马新灵 王培萍 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第20期99-102,共4页

提出了加热单元凝结水流量平衡方程,能够处理具有多股辅助流量的流量计算问题。加热单元的凝结水总流量等于加热单元各股输出流量单独存在时凝结水流量代数和。根据加热单元凝结水流量平衡方程,导出了用凝结水流量核算给水流量的通用方... 提出了加热单元凝结水流量平衡方程,能够处理具有多股辅助流量的流量计算问题。加热单元的凝结水总流量等于加热单元各股输出流量单独存在时凝结水流量代数和。根据加热单元凝结水流量平衡方程,导出了用凝结水流量核算给水流量的通用方法,可灵活考虑加热单元的各种辅助汽水过程对给水流量的影响,该方法简捷、实用,无需迭代。通过例子进行了验证。根据单元凝结水流量叠加原理,导出了循环函数法中锅炉进水系数计算通式,简化了循环函数法。在循环函数法中,辅助循环中的最低压力加热单元可分解为一个正向单元和一个逆向单元,揭示了循环函数法的本质。 展开更多

关键词 循环函数法 加热单元 凝结水流量平衡方程 给水流量 校核

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进汽参数对拉伐尔喷管中水蒸气自发凝结的影响 被引量：4

16

作者 邓清华 胡乐豪 +1 位作者 石志昊 丰镇平 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期116-123,共8页

针对不同进汽参数条件下水蒸气从过热区膨胀进入湿蒸汽区的自发凝结规律问题,采用数值模拟方法研究其流过拉伐尔喷管时在非平衡和平衡条件下的凝结特性,分析了进汽参数对水蒸气非平衡凝结过程的过冷度、液滴数、湿度、压比以及马赫数的... 针对不同进汽参数条件下水蒸气从过热区膨胀进入湿蒸汽区的自发凝结规律问题,采用数值模拟方法研究其流过拉伐尔喷管时在非平衡和平衡条件下的凝结特性,分析了进汽参数对水蒸气非平衡凝结过程的过冷度、液滴数、湿度、压比以及马赫数的影响,比较了其平衡凝结和非平衡凝结特性的差异。结果表明:当进汽压力较低时,水蒸气非平衡凝结过冷度较大,压力和马赫数的突跃现象显著;随着进汽压力提高,非平衡凝结造成的参数突跃变化减小,出口湿度逐渐增大,当p/p c为0.8时,出口湿度超过了20%。通过比较水蒸气的平衡凝结和非平衡凝结特性,发现喷管进汽压力较低时,水蒸气非平衡凝结与平衡凝结计算结果的差异显著,Wilson点在平衡态中湿度达到8.40%;而当进汽压力接近临界压力时,平衡凝结的计算结果基本接近非平衡凝结的结果,Wilson点在平衡态中的湿度仅为1.98%。 展开更多

关键词 水蒸气 非平衡凝结 平衡凝结 拉伐尔喷管

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湿空气凝结对ONERA M6机翼气动特性影响的数值研究 被引量：4

17

作者 孙秀玲 李亮 李国君 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期143-148,共6页

大气飞行条件下机翼附近的跨声速湿空气流动中空气中含有的水蒸汽可能越过饱和线而发生非平衡凝结。水蒸汽凝结潜热加热气流会改变跨声速流动的特性,从而对机翼气动特性造成显著影响。本文建立了湿空气非平衡凝结流动的数学物理模型,对O... 大气飞行条件下机翼附近的跨声速湿空气流动中空气中含有的水蒸汽可能越过饱和线而发生非平衡凝结。水蒸汽凝结潜热加热气流会改变跨声速流动的特性,从而对机翼气动特性造成显著影响。本文建立了湿空气非平衡凝结流动的数学物理模型,对ONERA M6机翼在跨声速条件下的湿空气非平衡凝结流动进行了分析。结果表明,与干空气流动相比,在攻角为3.06°和空气相对湿度为50%时,ONERA M6机翼表面压力系数有显著变化。造成机翼气动特性显著变化的原因在于:湿空气中水蒸汽凝结放热对跨声速气流加热,导致机翼表面附近的流速、压力与流场结构发生了显著变化。 展开更多

关键词 湿空气 非平衡凝结 ONERA M6机翼 气动特性

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大气飞行条件凝结放热对机翼升阻特性影响

18

作者 孙秀玲 张天军 马晓永 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期514-520,共7页

跨音速流动下,大气中水蒸气发生的非平衡凝结对机翼的升阻特性影响显著。本文对大气飞行条件下,绕ONERA M6机翼非平衡凝结流动进行研究。对攻角分别为1.07°、3.06°、6.06°非平衡凝结流动影响机翼周围流场分布进行分析。... 跨音速流动下,大气中水蒸气发生的非平衡凝结对机翼的升阻特性影响显著。本文对大气飞行条件下,绕ONERA M6机翼非平衡凝结流动进行研究。对攻角分别为1.07°、3.06°、6.06°非平衡凝结流动影响机翼周围流场分布进行分析。分析结果表明:与干空气流动相比,攻角为1.07°时,随着相对湿度从30%增加到60%,机翼的升阻比持续减小,相对湿度继续增加到70%,机翼升阻比略有增大,为干空气的21.6%;攻角为3.06°时,随着相对湿度从30%增加到70%,机翼的升阻比持续减小,相对湿度70%时,升阻比为干空气的41.5%;攻角为6.06°时,随着相对湿度从30%增加到70%,机翼的升阻比持续减小,相对湿度70%时,升阻比为干空气的64.3%。 展开更多

关键词 非平衡凝结 ONERA M6机翼 升阻比

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水蒸汽亚毫秒级凝结实验研究

19

作者 王新宝 李健斌 +5 位作者 金熠 陈龙奎 黄生洪 翟超 常光 刘中臣 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期65-72,共8页

为模拟高超声速风洞中水蒸汽凝结现象,设计了一种基于稀疏波反射原理的凝结实验系统,采用“空间等效时间”思想,在固定位置测量流场随时间的变化,实现了0.14~1.4ms亚毫秒时间尺度的凝结。通过吸收光谱测量方法实现了凝结过程中流场温度... 为模拟高超声速风洞中水蒸汽凝结现象,设计了一种基于稀疏波反射原理的凝结实验系统,采用“空间等效时间”思想,在固定位置测量流场随时间的变化,实现了0.14~1.4ms亚毫秒时间尺度的凝结。通过吸收光谱测量方法实现了凝结过程中流场温度、水蒸汽含量的高时间分辨率(100kHz)测量,对小时间尺度凝结现象的影响因素进行了分析。结果表明:不同亚毫秒时间尺度下凝结规律相同;水蒸汽含量或试验段初始压力增加,凝结发生越快,即喷管中的凝结位置越靠前,而发生凝结时的拐点温度越高;初始压力与水蒸汽含量不变时,压力下降速度越快,发生凝结位置越靠前,发生凝结时拐点温度相同。 展开更多

关键词 燃烧加热风洞 水蒸汽 小时间尺度 非平衡凝结 凝结规律 吸收光谱技术

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液滴表面张力修正系数与蒸汽膨胀速率和进口参数的相关性研究 被引量：5

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作者 彭姝璇 杨爱玲 陈二云 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期460-468,共9页

蒸汽自发凝结过程具有明显的非平衡特性,对凝结过程的预测存在困难。基于非平衡凝结模型,采用表面张力修正系数来修正液滴表面张力,并对Laval喷管及平面叶栅内蒸汽自发凝结流动进行多工况数值模拟。分析了表面张力修正系数对蒸汽凝结流... 蒸汽自发凝结过程具有明显的非平衡特性,对凝结过程的预测存在困难。基于非平衡凝结模型,采用表面张力修正系数来修正液滴表面张力,并对Laval喷管及平面叶栅内蒸汽自发凝结流动进行多工况数值模拟。分析了表面张力修正系数对蒸汽凝结流动模拟精度的影响,着重讨论表面张力修正系数的最佳取值与蒸汽膨胀速率、进口参数的相关性,并研究其随进口参数的变化规律。结果表明:相同工况下,表面张力修正系数最佳取值对蒸汽膨胀速率变化不敏感,与进口总温相关性不显著,而与进口总压呈显著正相关;基于数值计算结果,通过拟合出的表面张力修正系数最佳取值与进口总压的三次关系曲线,可在进口总压为1.5×10~4~9.8×10~4 Pa范围内确定表面张力修正系数最佳取值范围,为汽轮机低压级湿蒸汽流动数值模拟提供依据。 展开更多

关键词 湿蒸汽 非平衡凝结 表面张力修正系数 膨胀速率 进口参数

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