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天然气水合物直旋混合射流破碎规律研究 被引量:1
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作者 徐昊 张思 +2 位作者 吴墨染 付悦 付必伟 《石油机械》 北大核心 2025年第2期89-97,共9页
为了提升水合物开采效率,采用Fluent-EDEM耦合计算的数值模拟方法探究喷嘴叶轮槽倾角、叶轮中心孔直径以及混合腔收缩角等结构参数,对直旋混合射流破碎天然气水合物效果的影响。研究结果表明:叶轮槽倾角在40°~60°范围内,直旋... 为了提升水合物开采效率,采用Fluent-EDEM耦合计算的数值模拟方法探究喷嘴叶轮槽倾角、叶轮中心孔直径以及混合腔收缩角等结构参数,对直旋混合射流破碎天然气水合物效果的影响。研究结果表明:叶轮槽倾角在40°~60°范围内,直旋混合射流的破碎性能受叶轮槽倾角的影响程度较小,叶轮槽倾角为50°时,直旋混合射流的破碎效果最好;叶轮中心孔直径影响混合射流中直射流的比例,中心孔直径的增大会导致混合射流的轴向速度增大,切向速度减小,中心孔直径为1 mm时,直旋混合射流的破碎效果最好;混合腔收缩角较大时,混合射流流经收缩段的过程中,过流截面积迅速减小,不利于射流充分混合,较大的收缩角也会增大射流的能量损耗,在80°~120°范围内,收缩角为80°时,直旋混合射流的破碎效果最好。研究结果可为直旋混合射流在天然气水合物开采领域的应用提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 天然气水合物 直旋混合射流 喷嘴 破碎 Fluent-EDEM耦合
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低红外特征涡扇发动机总体设计阶段性能与红外特性协同优化方法研究
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作者 陈浩颖 刘轩恺 +2 位作者 石泽新 张海波 吉洪湖 《推进技术》 北大核心 2025年第9期17-34,共18页
针对带直二元喷管的涡扇发动机中红外抑制技术和安装性能矛盾的问题,本文基于发动机总体设计体系,开展面向全飞行任务段的装配直二元喷管涡扇发动机总体性能和红外特性协同优化研究。基于飞行器约束分析和任务分析获取先进战机海平面推... 针对带直二元喷管的涡扇发动机中红外抑制技术和安装性能矛盾的问题,本文基于发动机总体设计体系,开展面向全飞行任务段的装配直二元喷管涡扇发动机总体性能和红外特性协同优化研究。基于飞行器约束分析和任务分析获取先进战机海平面推力、起飞重量、全包线任务段油耗以及飞行器推力需求等;基于上述战机性能分析,提出两种设计方案建立带直二元喷管的涡扇发动机部件级模型,一是选用现有涡扇发动机,在其基础上换装二元喷管,二是设计全新的带直二元喷管涡扇发动机;利用排气系统红外预测方法对发动机红外特征进行分析;利用序列二次规划算法开展发动机性能和红外特性协同优化研究,对两种设计方案设计的发动机和现有涡扇发动机在全包线飞行任务段的控制计划进行优化,以提升发动机红外隐身特性和满足飞行任务总体性能需求。仿真结果表明,本文提出的协同优化方法可保证发动机在满足全任务段推力需求的前提下,提升发动机的经济性和红外隐身性。经过两方案对比分析,方案(a)建立的发动机无法满足飞行推力需求,最大安装推力损失达7.41%。而方案(b)建立的发动机不仅可满足全任务段性能需求,且显著降低发动机红外特征。由此可以看出航空发动机红外抑制技术必须要在发动机总体设计层面予以考虑。 展开更多
关键词 涡扇发动机 飞发一体化设计 直二元喷管 红外特征 总体性能
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超临界CO_(2)直旋混合射流破岩机理及喷嘴结构影响规律
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作者 薛永志 李俊 +2 位作者 丁亮亮 罗旺 赵耀 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期232-242,共11页
超临界CO_(2)直旋混合射流综合了超临界CO_(2)射流和直旋混合射流的技术优势,是油气资源勘探开发的新型破岩工具。基于流-固-热耦合理论,建立了超临界CO_(2)直旋混合射流破岩的三维计算模型,研究了超临界CO_(2)直旋混合射流破岩机理。... 超临界CO_(2)直旋混合射流综合了超临界CO_(2)射流和直旋混合射流的技术优势,是油气资源勘探开发的新型破岩工具。基于流-固-热耦合理论,建立了超临界CO_(2)直旋混合射流破岩的三维计算模型,研究了超临界CO_(2)直旋混合射流破岩机理。结果表明,超临界CO_(2)直旋混合射流兼具正向冲击、径向张力、周向剪力和热应力作用;热应力的存在显著提升岩石所受的Mises应力,但增幅会随冲击时间的延续而变弱。将冲蚀作用和漫流作用作为重要参量,分析了不同喷嘴结构参数对射流流场特性的影响。发现螺旋槽开口角度为45°,中心孔直径为2 mm,螺旋槽个数为4个和叶轮螺旋角度为60°时,射流的流场特性呈最优状态。研究结果可为超临界CO_(2)直旋混合射流的优化应用提供参考。 展开更多
关键词 射流破岩 超临界CO_(2) 直旋混合射流 喷嘴结构
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锥直喷嘴淹没磨料射流场的数值模拟 被引量:5
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作者 王常斌 沈艳霞 +2 位作者 刘照东 赵月 朱云伟 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2011年第1期51-54,117,共4页
利用计算流体力学(CFD)中的fluent软件对喷嘴淹没磨料射流进行数值模拟,研究锥直形喷嘴在不同射流靶距、不同磨料颗粒直径和颗粒浓度情况下液固两相射流场特性,给出水和磨料速度分布规律,考虑液固两相间的相互作用力.结果表明:液固两相... 利用计算流体力学(CFD)中的fluent软件对喷嘴淹没磨料射流进行数值模拟,研究锥直形喷嘴在不同射流靶距、不同磨料颗粒直径和颗粒浓度情况下液固两相射流场特性,给出水和磨料速度分布规律,考虑液固两相间的相互作用力.结果表明:液固两相速度在喷嘴收缩段迅速增加,水与磨料颗粒之间存在速度滑移;液固两相入口速度为170 m/s、射流靶距为30 mm、磨料颗粒直径为0.15 mm、颗粒浓度为70%时,射流效果比较理想. 展开更多
关键词 淹没磨料射流 锥直喷嘴 流场 靶距 颗粒直径 颗粒浓度 数值模拟
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连续波DF/HF化学激光器环形喷管与线形喷管的对比 被引量:1
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作者 靳冬欢 刘文广 +1 位作者 陈星 陆启生 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1186-1190,共5页
环形喷管阵列主要用于环柱型化学激光器,它可以分为两种构型:直喉道型和圆喉道型。二者都可以由线性喷管阵列变换得到。在变换前后保持相同的增益区体积的前提下,环形喷管阵列的横向尺寸将减小为线性喷管阵列的1/π倍,这将更有利于激光... 环形喷管阵列主要用于环柱型化学激光器,它可以分为两种构型:直喉道型和圆喉道型。二者都可以由线性喷管阵列变换得到。在变换前后保持相同的增益区体积的前提下,环形喷管阵列的横向尺寸将减小为线性喷管阵列的1/π倍,这将更有利于激光器的紧凑化设计。由于圆喉道型环形喷管阵列相对直喉道型更具实用价值,通过三维的数值模拟,比较了圆喉道型环形喷管单元和线形喷管单元的流场特性。结果表明:在相同截面尺寸及喉道面积的条件下,环形喷管出口气流马赫数、气流速度分别比线形喷管高4.03%,0.356%,静温、静压分别比线形喷管低6.08%,19.7%。在喷管的收缩段,两种喷管的边界层发展规律及厚度值基本相同,而环形喷管的气流速度要快于线形喷管,因此环形喷管的氟原子复合比例要略低于线形喷管。 展开更多
关键词 化学激光器 环形喷管 直喉道型 圆喉道型 线形喷管 数值模拟
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流式细胞仪MoFlo Astrios^(EQ)96孔板单细胞分选方法的条件优化 被引量:8
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作者 张小翠 符蓉 赵犇鹏 《上海交通大学学报(医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期845-850,共6页
目的·优化流式细胞仪MoFlo Astrios EQ 96孔板单细胞分选方法,为单细胞技术的应用奠定基础。方法·通过对仪器精确调节及各项参数优化,采用不同孔径喷嘴、不同分选方式对32D、U937、iBMDM和293T共4种细胞进行单细胞分选,观察... 目的·优化流式细胞仪MoFlo Astrios EQ 96孔板单细胞分选方法,为单细胞技术的应用奠定基础。方法·通过对仪器精确调节及各项参数优化,采用不同孔径喷嘴、不同分选方式对32D、U937、iBMDM和293T共4种细胞进行单细胞分选,观察分选后单细胞孔数以及单细胞所形成克隆孔数。结果·在单细胞分选模式下,70、100μm喷嘴分选获得单细胞的孔数分别为83~91、87~93孔。分选后的单细胞经7~10 d培养后,70μm喷嘴分选获得的单细胞所形成克隆的孔数为36~58孔;100μm喷嘴条件下电荷式分选、"无电"直接分选获得的单细胞所形成克隆的孔数分别为53~78、69~81孔。结论·进行单细胞分选时,选择100μm喷嘴和"无电"直接分选方式可得到较好的细胞活性与较高的细胞克隆率。 展开更多
关键词 流式细胞仪 96孔板 单细胞分选 喷嘴 “无电”直接分选 单细胞培养
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喷管结构对环形射流泵流场的影响 被引量:1
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作者 熊顺 陈云良 +1 位作者 向伟宁 徐永 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第10期121-128,共8页
为探究喷管结构对环形射流泵流场的影响,对喷管直角转弯与弧形转弯两种条件下的环形射流泵进行了数值模拟研究,对环形喷嘴出口直段开展计算分析。结果表明:喷管直角转弯时流场在喷嘴、喉管和扩散管环周分布不均,喷管弧形转弯时环形喷嘴... 为探究喷管结构对环形射流泵流场的影响,对喷管直角转弯与弧形转弯两种条件下的环形射流泵进行了数值模拟研究,对环形喷嘴出口直段开展计算分析。结果表明:喷管直角转弯时流场在喷嘴、喉管和扩散管环周分布不均,喷管弧形转弯时环形喷嘴形成均匀射流,有利于工作液与被吸液的均匀、对称混合及传能,各流量比工况下压力比及效率均有所提升。环形喷嘴出口设置(0.5~1)倍出口宽度的直段可改善环形射流泵的性能,在中低流量比时效率最高可提升1%;同时,直段有助于平稳喷嘴出口的压力,减小喉管入口附近回流区的范围和压降的幅度。研究成果可为环形射流泵全域流场分析、喷管结构设计提供依据和支撑。 展开更多
关键词 环形射流泵喷嘴 数值模拟 直段长度 压力 效率
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自进式直旋混合喷嘴的钻进性能研究 被引量:5
8
作者 高军红 付必伟 董宗正 《石油机械》 北大核心 2022年第9期72-78,共7页
为增强水力径向钻井技术在水合物开采和储层改造作业中的应用效果,采用数值模拟方法对其核心元件自进式喷嘴的钻进性能展开研究,主要从喷嘴的推进性能和破岩效果2个方面对比分析了3种常用自进式喷嘴的钻进性能。分析结果表明:直旋混合... 为增强水力径向钻井技术在水合物开采和储层改造作业中的应用效果,采用数值模拟方法对其核心元件自进式喷嘴的钻进性能展开研究,主要从喷嘴的推进性能和破岩效果2个方面对比分析了3种常用自进式喷嘴的钻进性能。分析结果表明:直旋混合射流喷嘴射流核心长度是旋转射流喷嘴的1.18倍,可以消除旋转射流中心存在低速区的问题;切向速度和径向速度较大,具有较好的剪切破岩效果;直旋混合射流喷嘴的有效破岩面积明显大于直射流喷嘴,具有较大的钻孔孔径;存在最优的作业压力范围,可使直旋混合射流喷嘴的钻进性能最佳。研究表明直旋混合射流喷嘴兼具直射流和旋转射流的破岩优势,具有较好的钻进性能。研究结果可为海洋天然气水合物高效开采和储层改造作业提供参考。 展开更多
关键词 天然气水合物开采 水力径向钻井 直旋混合射流 喷嘴 数值模拟
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基于直二元喷管形面尺寸的涡扇发动机参数优化设计研究 被引量:3
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作者 姜尚彬 汪勇 +1 位作者 张海波 陈浩颖 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期65-74,共10页
为了在设计阶段提升带直二元喷管涡扇发动机的总体性能,开展了基于直二元喷管形面尺寸的涡扇发动机参数优化的研究。首先,建立了带直二元喷管的涡扇发动机模型,提出了发动机正后向排气系统红外辐射特征的计算方法,分析了直二元喷管尺寸... 为了在设计阶段提升带直二元喷管涡扇发动机的总体性能,开展了基于直二元喷管形面尺寸的涡扇发动机参数优化的研究。首先,建立了带直二元喷管的涡扇发动机模型,提出了发动机正后向排气系统红外辐射特征的计算方法,分析了直二元喷管尺寸对发动机性能参数的影响;其次,提出了基于序列二次规划算法的设计参数多目标优化方法,优化的目标包括高单位推力、低油耗和低红外辐射强度;最后,基于以上模型,利用序列二次规划算法对在设计点非加力情况下的涡扇发动机设计参数进行多目标优化。仿真结果表明:在设计点上,相较于不带直二元喷管的涡扇发动机,带直二元喷管的涡扇发动机具有更好的红外性能,并且通过算法优化后,带直二元喷管的涡扇发动机具有更好的性能参数。 展开更多
关键词 涡扇发动机 设计参数 直二元喷管 序列二次规划 多目标优化
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