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洗涤冷却管出口处的射流深度和界面波动特性 被引量：12
1
作者 付碧华 王亦飞 +4 位作者 林岚 许建良 王俭 罗春桃 王辅臣 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1817-1823,共7页
采用压差传感器和高清摄像仪对洗涤冷却管出口处射流深度和洗涤冷却室内气液界面波动特性进行了冷模实验研究,研究发现,随着表观气速的增大,射流深度呈指数式增大,由此提出了主流射流深度与洗涤冷却管出口处动量通量的经验式,其最大射... 采用压差传感器和高清摄像仪对洗涤冷却管出口处射流深度和洗涤冷却室内气液界面波动特性进行了冷模实验研究,研究发现,随着表观气速的增大,射流深度呈指数式增大,由此提出了主流射流深度与洗涤冷却管出口处动量通量的经验式,其最大射流深度可达2.51 cm,同时采用VOF模型和RNGκ-ε湍流模型对其进行了模拟计算,模拟结果与实验结果吻合良好。研究结果还表明,洗涤冷却管出口处液面波动对床层内气液两相环流脉动的影响较为显著。 展开更多
关键词 洗涤冷却管 射流深度 气液界面波动特性 数值模拟
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电解槽内异型凸台对电解质/铝液界面波动的影响 被引量：5
2
作者 贺铸 李宝宽 +1 位作者 王芳 冯乃祥 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期704-707,共4页
针对铝电解槽内电解质/铝液界面的波动现象,基于计算流体动力学(CFD)的方法建立了铝电解槽内电解质/铝液两相流体流动的数学模型.使用Fluent软件的流体体积自由面跟踪法和自定义函数,研究了阴极凸台对电解质/铝液界面波动的影响.结果表... 针对铝电解槽内电解质/铝液界面的波动现象,基于计算流体动力学(CFD)的方法建立了铝电解槽内电解质/铝液两相流体流动的数学模型.使用Fluent软件的流体体积自由面跟踪法和自定义函数,研究了阴极凸台对电解质/铝液界面波动的影响.结果表明,异型凸台的加入使得两相界面的波动幅度降低了17.2%,但凸台的存在同时也使得熔体对侧部槽帮冲刷增强. 展开更多
关键词 铝电解槽 界面波动 异型凸台 两相流动 计算流体动力学
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洗涤冷却管出口处气液界面波动特性实验及模拟 被引量：4
3
作者 赵晓辉 王亦飞 +1 位作者 尹柯 柴雪琴 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期340-345,共6页
对新型洗涤冷却室洗涤冷却管出口处流体的射流深度进行了实验研究,得到了射流深度随弗鲁德数变化的拟合式。借助Fluent商业软件建立了该过程的数学模型,模型计算值与实验值吻合较好。利用所建模型得到了出口处射流深度随时间变化的数据... 对新型洗涤冷却室洗涤冷却管出口处流体的射流深度进行了实验研究,得到了射流深度随弗鲁德数变化的拟合式。借助Fluent商业软件建立了该过程的数学模型,模型计算值与实验值吻合较好。利用所建模型得到了出口处射流深度随时间变化的数据,用其表征气液界面波动,并用压力信号波动来表征床层内的环流脉动,对两者进行频谱分析。结果表明两者主频一致,出口处液面波动是引起床层内气液两相周期性环流脉动的主要诱导因素。为了减少床层内环流脉动所引起的一系列工程问题,必须改善洗涤冷却管出口气体的分配特性。 展开更多
关键词 洗涤冷却管 射流深度 气液界面波动 环流脉动 数值模拟
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铝电解阳极碳块析出气体引起的电解质/铝液界面波动 被引量：1
4
作者 齐凤升 杨柳 +1 位作者 李宝宽 冯乃祥 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1009-1012,共4页
电解质/铝液界面波动对电解铝过程的稳定性和电流效率有重要影响,基于计算流体动力学(CFD)方法建立铝电解槽内电解质/铝液/析出气体的多相流体流动的数学模型,研究铝电解槽内阳极碳块析出气体引起电解质/铝液界面波动现象,并对比分析传... 电解质/铝液界面波动对电解铝过程的稳定性和电流效率有重要影响,基于计算流体动力学(CFD)方法建立铝电解槽内电解质/铝液/析出气体的多相流体流动的数学模型,研究铝电解槽内阳极碳块析出气体引起电解质/铝液界面波动现象,并对比分析传统型、长凸台型和小方体型阴极对电解质/铝液界面波动的影响.结果表明,电解质/铝液界面波动的形成时间约为45 s,之后波动进入稳定期,波幅变化很小.三种形式的铝电解槽中铝液波动的趋势基本一致,其中,传统型铝电解槽内液面波动幅度最大,长凸台型铝电解槽内的铝液波动幅度最小. 展开更多
关键词 电解铝 阳极碳块 界面波动 铝电解槽 析出气体
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方形微通道内流动凝结时气液相界面演进过程的数值模拟 被引量：2
5
作者 吴春旭 李俊明 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2851-2859,共9页
基于VOF模型,模拟了R32在水力直径为50μm的方形微通道内流动凝结时的气液两相流型演进过程,模拟涉及的流型包括环状流、喷射流、泡状流和收缩泡状流。模拟结果显示,由于沿通道周向气液界面存在曲率差异,凝结液内部存在表面张力导致的... 基于VOF模型,模拟了R32在水力直径为50μm的方形微通道内流动凝结时的气液两相流型演进过程,模拟涉及的流型包括环状流、喷射流、泡状流和收缩泡状流。模拟结果显示,由于沿通道周向气液界面存在曲率差异,凝结液内部存在表面张力导致的横向压力梯度,驱使凝结液流向通道壁面拐角处,减薄通道壁面中部液膜厚度。基于势能最小原理,解释了表面张力与界面黏性力主导的喷射流形成机理。小质量流率时,喷射流诱发环状流上游气液界面波动,界面波动在界面黏性力的作用下逐渐生长。这与大质量流率时,流向下游并逐渐生长的界面波动导致流型转换的机理不同。 展开更多
关键词 凝结 微通道 喷射流 界面波动
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基于两相流动的铝电解槽磁流体流场数值仿真 被引量：1
6
作者 刘志明 王跃勇 +1 位作者 李旺兴 周益文 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2011年第6期655-660,共6页
为了对铝电解槽内磁流体的两相流动和界面波动进行深入了解,通过ANSYS和CFX相结合的方法,把洛伦兹力作为动量源相,对160 kA铝电解槽内的磁流体流动进行了两相流数值仿真.仿真结果表明:铝液和电解质的流动均呈两个漩涡;铝液的平均流速为0... 为了对铝电解槽内磁流体的两相流动和界面波动进行深入了解,通过ANSYS和CFX相结合的方法,把洛伦兹力作为动量源相,对160 kA铝电解槽内的磁流体流动进行了两相流数值仿真.仿真结果表明:铝液和电解质的流动均呈两个漩涡;铝液的平均流速为0.147 6 m/s,最大流速为0.287 9 m/s;电解质的流速偏小,平均流速为0.116 5 m/s,最大流速为0.286 6 m/s;电解质和铝液的界面变形范围为-0.029～0.035 m.将流速计算结果与实测值进行了对比,表明对基于两相流动的铝电解槽内磁流体进行数值仿真可以帮助了解铝电解槽内的流场,为进一步优化研究提供了依据. 展开更多
关键词 铝电解 ANSYS软件 CFX软件 磁流体 洛伦兹力 两相流 界面波动 数值仿真
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不同开槽阳极铝电解槽的节能性研究 被引量：7
7
作者 孙美佳 李宝宽 +1 位作者 王强 彭建平 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2017年第1期42-46,共5页
基于有限体积方法,建立三维传统阳极、纵向开槽和横向开槽阳极铝电解槽非稳态数学模型,采用磁动力流体模型(MHD)中电势法计算电磁场,把电磁力作为动量方程的源项,通过流体体积函数(VOF)法追踪电解质-铝液界面的波动,用离散相模型(DPM)... 基于有限体积方法,建立三维传统阳极、纵向开槽和横向开槽阳极铝电解槽非稳态数学模型,采用磁动力流体模型(MHD)中电势法计算电磁场,把电磁力作为动量方程的源项,通过流体体积函数(VOF)法追踪电解质-铝液界面的波动,用离散相模型(DPM)追踪气泡的运动路径.对比分析传统阳极、纵向开槽和横向开槽阳极铝电解槽中电解质-铝液界面波动和气泡分布情况.结果表明,纵向开槽阳极下电解质-铝液界面波动幅度小于横向开槽阳极下的电解质-铝液界面波动幅度,且都小于传统阳极下电解质-铝液界面波动幅度.纵向开槽阳极底部的气体体积分数最小. 展开更多
关键词 铝电解槽 开槽阳极 界面波动 极距
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非均匀直流电场作用下气泡的生长变形与脱离特性实验研究 被引量：2
8
作者 吴天一 王军锋 +2 位作者 张伟 詹水清 苏巧玲 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期3574-3581,共8页
电场强化多相系统相间分散技术被广泛应用于化工领域。气泡生长过程决定着气泡脱离后的尺寸和分散特性,它们是影响传热传质效率的重要因素。为此搭建了静电气液分散可视化实验系统,利用显微高速摄像技术对非均匀电场下液体电介质中的气... 电场强化多相系统相间分散技术被广泛应用于化工领域。气泡生长过程决定着气泡脱离后的尺寸和分散特性,它们是影响传热传质效率的重要因素。为此搭建了静电气液分散可视化实验系统,利用显微高速摄像技术对非均匀电场下液体电介质中的气泡生长过程进行了微观可视化研究,通过对实验获得的气泡生长及脱离过程的微观图像进行处理分析,归纳了气泡生长变形与脱离的多种动态特征。实验结果表明:气泡生长可分为4种特征区别明显的模式,包括滴状分离、锥形分离、扭结分离和枝杈破碎;受荷电弛豫效应影响,自由电荷在气液界面局部聚集,使库仑力作用强度不均匀,宏观表征为气泡表面波动;随电场强度的增大,气泡沿电场方向被拉伸且气液界面的波动程度加剧,气液界面稳定性被电场力削弱,最终气泡破碎形成微气泡群。该研究可为电场作用下气泡脱离尺寸和脱离频率的控制提供参考。 展开更多
关键词 漏电介质 气泡生长模式 拉伸特性 界面波动 脱离频率
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过冷度对蒸汽气泡破碎及微气泡喷射过程的影响
9
作者 唐继国 阎明 +2 位作者 肖友军 阎昌琪 孙立成 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2030-2035,共6页
为研究过冷度对蒸汽气泡破碎及微气泡喷射过程的影响,利用高速摄像机记录不同过冷度下过冷池中蒸汽气泡凝结过程。实验结果表明:在低过冷度(ΔTsub=17K)下,蒸汽气泡界面波动发展缓慢,气泡不会破碎,而是逐渐分裂凝结;在高过冷度(40K<... 为研究过冷度对蒸汽气泡破碎及微气泡喷射过程的影响,利用高速摄像机记录不同过冷度下过冷池中蒸汽气泡凝结过程。实验结果表明:在低过冷度(ΔTsub=17K)下,蒸汽气泡界面波动发展缓慢,气泡不会破碎,而是逐渐分裂凝结;在高过冷度(40K<ΔTsub<75K)下,蒸汽气泡表面上的波动剧烈发展,随后气泡会突然破碎,并形成大量微气泡;在ΔTsub=30K时,气泡突然破碎前会有小气泡分裂现象发生。40K<ΔTsub<75K时气泡破碎形成的微气泡的直径和速度在量级上与气泡微细化沸腾区域的微气泡接近。随过冷度的升高,微气泡的直径减小,速度增加,且蒸汽气泡破碎前其表面上波动的波数迅速增加,波动的最大幅值先增加后减少。 展开更多
关键词 气泡微细化沸腾 气泡破裂 过冷度 界面波动
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强化管表面结构对竖管降膜流动特性的影响 被引量：3
10
作者 张天娇 马良栋 +1 位作者 张吉礼 张继谊 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期53-60,共8页
为了研究强化管表面结构对竖管降膜流动特性的影响,搭建了竖管降膜流动冷态实验台,利用光谱共焦位移传感器和高速摄像仪对强化管和光管进行了对比研究。实验中,降膜流量通过调节高位水箱内静液柱高度H和布液器环隙间距Δd控制,使降膜雷... 为了研究强化管表面结构对竖管降膜流动特性的影响,搭建了竖管降膜流动冷态实验台,利用光谱共焦位移传感器和高速摄像仪对强化管和光管进行了对比研究。实验中,降膜流量通过调节高位水箱内静液柱高度H和布液器环隙间距Δd控制,使降膜雷诺数Re在0~4500变化。测试结果表明:当0<Re≤2000时,强化管与光管液膜厚度一致,但当Re>2000时,强化管的液膜厚度逐渐高于光管,且随着Re的增大,二者差值越趋增大;相对于光管,强化管润湿管壁的最小流量约为光管的1/3,明显小于光管,表明强化管有利于液膜的铺展;当降膜流动处于层流时,在入口段强化管与光管的降膜波动特性无明显差别,但光管较先进入充分发展区,随后波动强度逐渐小于强化管;当降膜流动呈湍流时,强化管的波动强度明显高于光管,当Re达到4200时,在测试范围内强化管的平均波动强度较光管高出约8%,说明强化管的表面结构增强了液膜的扰动,更利于降膜蒸发过程传热传质。以上结论可为强化管用于竖管降膜蒸发器的研究提供有益参考。 展开更多
关键词 强化管 竖管降膜流动 液膜厚度 润湿特性 界面波动
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