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适于混合气体基于k分布的灰气体加权和模型
被引量:
2
1
作者
尹雪梅
王磊
+1 位作者
刘永涛
吴超
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期3296-3305,共10页
工业燃烧环境的复杂性,使得传统的灰气体加权和(WSGG)模型很难满足气体辐射特性计算的精度要求。基于HITEMP2010数据库,利用等级相关原理将k分布法引入WSGG模型,并假设各参与性气体之间是统计非关联的,采用叠加法建立了适用于任意浓度...
工业燃烧环境的复杂性,使得传统的灰气体加权和(WSGG)模型很难满足气体辐射特性计算的精度要求。基于HITEMP2010数据库,利用等级相关原理将k分布法引入WSGG模型,并假设各参与性气体之间是统计非关联的,采用叠加法建立了适用于任意浓度、温度分布的混合气体WSGG模型。对四种不同燃烧条件下的非等温、非均匀混合气体的辐射换热进行了计算,将新模型计算的辐射热流和辐射源项与逐线法(LBL)及其他模型计算结果进行比较来验证新模型的有效性。结果显示新模型参数能很好地预测任意工况下混合气体的辐射特性。
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关键词
灰
气体
加权
和
模型
气体
辐射
K分布
传热
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职称材料
非灰气体离散坐标法模型的比较
被引量:
2
2
作者
罗侠
聂宇宏
张卫军
《材料与冶金学报》
CAS
2003年第2期145-148,共4页
将求解气体辐射传递方程的离散坐标法与描述非灰气体辐射特性的灰气体加权和模型结合,来研究气体介质参与的辐射换热问题.不同的坐标离散方法———SN法、TN法、SRAPN法与灰气体加权和模型结合,得到不同的非灰气体离散坐标法.分别用非...
将求解气体辐射传递方程的离散坐标法与描述非灰气体辐射特性的灰气体加权和模型结合,来研究气体介质参与的辐射换热问题.不同的坐标离散方法———SN法、TN法、SRAPN法与灰气体加权和模型结合,得到不同的非灰气体离散坐标法.分别用非灰气体的SN法、TN法、SRAPN法对一个三维炉况进行模拟,得到炉膛内介质的温度分布及壁面热流分布,比较了不同非灰气体离散坐标法的计算时间和精度.结果表明,SN法和TN法与灰气体加权和模型结合能较好地模拟气体介质参与的辐射换热问题.
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关键词
非
灰
气体
辐射
灰
气体
加权
和
模型
离散坐标法
辐射换热
数值方法
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职称材料
WSGGM结合离散坐标法研究非灰气体辐射换热问题
被引量:
9
3
作者
聂宇宏
陈海耿
《东北大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001年第4期443-445,共3页
推导了描述非灰气体辐射特性的灰气体加权和模型 (WSGGM)与离散坐标法结合的公式 ,通过数值模拟以及与段法的比较 ,表明在WSGGM参数相同的情况下 ,所推导的方法与段法的结果相吻合 ,这证明将WSGGM引入离散坐标法能成功地用于模拟非灰气...
推导了描述非灰气体辐射特性的灰气体加权和模型 (WSGGM)与离散坐标法结合的公式 ,通过数值模拟以及与段法的比较 ,表明在WSGGM参数相同的情况下 ,所推导的方法与段法的结果相吻合 ,这证明将WSGGM引入离散坐标法能成功地用于模拟非灰气体辐射问题·不同WSGGM参数对计算结果和计算时间都有影响 ,可根据具体场合和精度要求选择使用WSGGM参数·该法容易实现辐射场与流场的耦合求解 ,因此是研究非灰气体辐射换热的一种实用的方法·
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关键词
非
灰
气体
热辐射
灰气体加权模型
离散坐标法
数值模拟
辐射换热
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职称材料
富氧燃烧中气体辐射模型对燃烧与换热数值模拟的影响
被引量:
5
4
作者
吴晓峰
范卫东
《洁净煤技术》
CAS
北大核心
2021年第2期150-160,共11页
富氧燃烧过程中,由于使用再循环烟气代替空气中N_(2)作为稀释剂,烟气中存在大量CO_(2)和H_(2)O。CO_(2)和H_(2)O作为非极性三原子分子,具有N_(2)没有的辐射能力,导致富氧燃烧中气体辐射特性发生变化。在数值模拟过程中,气体辐射模型是...
富氧燃烧过程中,由于使用再循环烟气代替空气中N_(2)作为稀释剂,烟气中存在大量CO_(2)和H_(2)O。CO_(2)和H_(2)O作为非极性三原子分子,具有N_(2)没有的辐射能力,导致富氧燃烧中气体辐射特性发生变化。在数值模拟过程中,气体辐射模型是一个重要的子模型。前人提出多种修改后适用于富氧燃烧的气体辐射模型,但不同气体辐射模型在不同富氧燃烧工况数值模拟中的影响尚未有统一研究。为了研究不同炉型下,气体燃烧和煤粉燃烧中气体辐射模型对燃烧换热模拟结果的影响,通过编程,将一种考虑CO影响的气体辐射模型以及文献中的6种典型气体辐射模型耦合入数值模拟计算。结果表明,在气体富氧燃烧中,气体辐射模型影响了火焰结构。同时,燃烧温度分布有所变化,不同模型结果之间差别最高可到500 K。气体与壁面之间的辐射换热受到影响。气体辐射模型对炉膛中心火焰区域影响较大,而对非火焰区域影响较小。在煤粉富氧燃烧过程中,当有效辐射层厚度在0.3 m左右时,如在100 kW下行炉中,气体辐射模型对煤粉燃烧数值模拟结果几乎没有影响。这可能是由于颗粒辐射在辐射换热计算中占主导地位。而当有效辐射层厚度在16 m左右时,如1000 MW塔式炉中,气体辐射模型对炉内切圆燃烧火焰温度以及组分浓度影响较大,温度差别可到100 K左右。而气体辐射模型对炉膛中心模拟结果没有影响。
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关键词
富氧燃烧
煤燃烧
气体
辐射
灰气体加权模型
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职称材料
热辐射对气膜冷却叶片表面热负荷的影响
被引量:
1
5
作者
饶乐威
王天壹
连文磊
《航空发动机》
北大核心
2023年第4期38-47,共10页
为了明确不同因素对叶片表面热负荷的影响规律,利用改进的WSGG模型,通过CFD数值仿真进行对流辐射耦合计算,探明高温燃气辐射传热对叶片表面热负荷的影响。结果表明:进口压力、温度、黑体辐射温度和壁面发射率对叶片表面热负荷均有一定影...
为了明确不同因素对叶片表面热负荷的影响规律,利用改进的WSGG模型,通过CFD数值仿真进行对流辐射耦合计算,探明高温燃气辐射传热对叶片表面热负荷的影响。结果表明:进口压力、温度、黑体辐射温度和壁面发射率对叶片表面热负荷均有一定影响,在进口总温从1750 K升高到2150 K的过程中,叶片表面温度整体升高幅度为250~300 K,而黑体辐射温度对叶片表面温度的提升最高为40 K。在壁面发射率从0.3提高到0.8的过程中,叶片表面辐射热流密度随之增大,在吸力面和压力面局部区域辐射热流密度增大了1倍。壁面发射率和高温燃气进口温度对叶片表面的温度和热流作用相当均匀,进口压力和黑体辐射温度对叶片尾缘、前缘和压力面的热负荷影响远大于其他区域。在此基础上,提出了以进口总温、黑体辐射温度、余气系数和壁面发射率为自变量,以辐射换热热流密度为因变量的辐射换热的经验准则关系式,获得了该经验关系式的拟合结果,并对该拟合精度进行了计算,相对误差均小于5%。
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关键词
热负荷
对流辐射
涡轮叶片
数值模拟
灰
气体
加权
和
模型
经验准则关系式
航空发动机
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职称材料
题名
适于混合气体基于k分布的灰气体加权和模型
被引量:
2
1
作者
尹雪梅
王磊
刘永涛
吴超
机构
郑州轻工业大学能源与动力工程学院
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期3296-3305,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51706209)
河南省科技攻关项目(202102210071)
河南省高等学校重点科研项目计划支持(20A460028)。
文摘
工业燃烧环境的复杂性,使得传统的灰气体加权和(WSGG)模型很难满足气体辐射特性计算的精度要求。基于HITEMP2010数据库,利用等级相关原理将k分布法引入WSGG模型,并假设各参与性气体之间是统计非关联的,采用叠加法建立了适用于任意浓度、温度分布的混合气体WSGG模型。对四种不同燃烧条件下的非等温、非均匀混合气体的辐射换热进行了计算,将新模型计算的辐射热流和辐射源项与逐线法(LBL)及其他模型计算结果进行比较来验证新模型的有效性。结果显示新模型参数能很好地预测任意工况下混合气体的辐射特性。
关键词
灰
气体
加权
和
模型
气体
辐射
K分布
传热
Keywords
weighed-sum-of-gray-gases model
gas
radiation
k-distribution
heat transfer
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
非灰气体离散坐标法模型的比较
被引量:
2
2
作者
罗侠
聂宇宏
张卫军
机构
东北大学材料与冶金学院
出处
《材料与冶金学报》
CAS
2003年第2期145-148,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(59974005).
文摘
将求解气体辐射传递方程的离散坐标法与描述非灰气体辐射特性的灰气体加权和模型结合,来研究气体介质参与的辐射换热问题.不同的坐标离散方法———SN法、TN法、SRAPN法与灰气体加权和模型结合,得到不同的非灰气体离散坐标法.分别用非灰气体的SN法、TN法、SRAPN法对一个三维炉况进行模拟,得到炉膛内介质的温度分布及壁面热流分布,比较了不同非灰气体离散坐标法的计算时间和精度.结果表明,SN法和TN法与灰气体加权和模型结合能较好地模拟气体介质参与的辐射换热问题.
关键词
非
灰
气体
辐射
灰
气体
加权
和
模型
离散坐标法
辐射换热
数值方法
Keywords
nongray gaseous radiation
weighted sum of gray gas model
discrete coordinates method
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
TB115 [理学—应用数学]
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职称材料
题名
WSGGM结合离散坐标法研究非灰气体辐射换热问题
被引量:
9
3
作者
聂宇宏
陈海耿
机构
东北大学材料与冶金学院
出处
《东北大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001年第4期443-445,共3页
基金
国家自然科学基金资助项目 ( 5 99740 0 5 )
文摘
推导了描述非灰气体辐射特性的灰气体加权和模型 (WSGGM)与离散坐标法结合的公式 ,通过数值模拟以及与段法的比较 ,表明在WSGGM参数相同的情况下 ,所推导的方法与段法的结果相吻合 ,这证明将WSGGM引入离散坐标法能成功地用于模拟非灰气体辐射问题·不同WSGGM参数对计算结果和计算时间都有影响 ,可根据具体场合和精度要求选择使用WSGGM参数·该法容易实现辐射场与流场的耦合求解 ,因此是研究非灰气体辐射换热的一种实用的方法·
关键词
非
灰
气体
热辐射
灰气体加权模型
离散坐标法
数值模拟
辐射换热
Keywords
nongray gases radiation
weighted sum of gray gases model
discrete ordinates method
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
富氧燃烧中气体辐射模型对燃烧与换热数值模拟的影响
被引量:
5
4
作者
吴晓峰
范卫东
机构
上海交通大学机械与动力工程学院
出处
《洁净煤技术》
CAS
北大核心
2021年第2期150-160,共11页
基金
国家重点研发计划资助项目(2018YFB0605301)。
文摘
富氧燃烧过程中,由于使用再循环烟气代替空气中N_(2)作为稀释剂,烟气中存在大量CO_(2)和H_(2)O。CO_(2)和H_(2)O作为非极性三原子分子,具有N_(2)没有的辐射能力,导致富氧燃烧中气体辐射特性发生变化。在数值模拟过程中,气体辐射模型是一个重要的子模型。前人提出多种修改后适用于富氧燃烧的气体辐射模型,但不同气体辐射模型在不同富氧燃烧工况数值模拟中的影响尚未有统一研究。为了研究不同炉型下,气体燃烧和煤粉燃烧中气体辐射模型对燃烧换热模拟结果的影响,通过编程,将一种考虑CO影响的气体辐射模型以及文献中的6种典型气体辐射模型耦合入数值模拟计算。结果表明,在气体富氧燃烧中,气体辐射模型影响了火焰结构。同时,燃烧温度分布有所变化,不同模型结果之间差别最高可到500 K。气体与壁面之间的辐射换热受到影响。气体辐射模型对炉膛中心火焰区域影响较大,而对非火焰区域影响较小。在煤粉富氧燃烧过程中,当有效辐射层厚度在0.3 m左右时,如在100 kW下行炉中,气体辐射模型对煤粉燃烧数值模拟结果几乎没有影响。这可能是由于颗粒辐射在辐射换热计算中占主导地位。而当有效辐射层厚度在16 m左右时,如1000 MW塔式炉中,气体辐射模型对炉内切圆燃烧火焰温度以及组分浓度影响较大,温度差别可到100 K左右。而气体辐射模型对炉膛中心模拟结果没有影响。
关键词
富氧燃烧
煤燃烧
气体
辐射
灰气体加权模型
Keywords
oxy-fuel combustion
coal combustion
gas radiation
weighted sum of gray gas model
分类号
TK11 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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
热辐射对气膜冷却叶片表面热负荷的影响
被引量:
1
5
作者
饶乐威
王天壹
连文磊
机构
南京航空航天大学能源与动力学院
出处
《航空发动机》
北大核心
2023年第4期38-47,共10页
基金
航空动力基础研究项目资助。
文摘
为了明确不同因素对叶片表面热负荷的影响规律,利用改进的WSGG模型,通过CFD数值仿真进行对流辐射耦合计算,探明高温燃气辐射传热对叶片表面热负荷的影响。结果表明:进口压力、温度、黑体辐射温度和壁面发射率对叶片表面热负荷均有一定影响,在进口总温从1750 K升高到2150 K的过程中,叶片表面温度整体升高幅度为250~300 K,而黑体辐射温度对叶片表面温度的提升最高为40 K。在壁面发射率从0.3提高到0.8的过程中,叶片表面辐射热流密度随之增大,在吸力面和压力面局部区域辐射热流密度增大了1倍。壁面发射率和高温燃气进口温度对叶片表面的温度和热流作用相当均匀,进口压力和黑体辐射温度对叶片尾缘、前缘和压力面的热负荷影响远大于其他区域。在此基础上,提出了以进口总温、黑体辐射温度、余气系数和壁面发射率为自变量,以辐射换热热流密度为因变量的辐射换热的经验准则关系式,获得了该经验关系式的拟合结果,并对该拟合精度进行了计算,相对误差均小于5%。
关键词
热负荷
对流辐射
涡轮叶片
数值模拟
灰
气体
加权
和
模型
经验准则关系式
航空发动机
Keywords
thermal load
convection-radiation
turbine vane
numerical simulation
WSGG model
empirical criterion relation
aeroengine
分类号
V232.4 [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
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
适于混合气体基于k分布的灰气体加权和模型
尹雪梅
王磊
刘永涛
吴超
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
2
非灰气体离散坐标法模型的比较
罗侠
聂宇宏
张卫军
《材料与冶金学报》
CAS
2003
2
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职称材料
3
WSGGM结合离散坐标法研究非灰气体辐射换热问题
聂宇宏
陈海耿
《东北大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001
9
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职称材料
4
富氧燃烧中气体辐射模型对燃烧与换热数值模拟的影响
吴晓峰
范卫东
《洁净煤技术》
CAS
北大核心
2021
5
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职称材料
5
热辐射对气膜冷却叶片表面热负荷的影响
饶乐威
王天壹
连文磊
《航空发动机》
北大核心
2023
1
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职称材料
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