潜水搅拌机环形池流速试验及CFD模拟研究

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作者 陈斌 许智 +3 位作者 杨陈 罗燕 张帅 杜沁熹 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第2期163-169,共7页

根据国标《潜水推流式搅拌机》(GB/T 33566—2017)的相关要求,潜水搅拌机检测需在环形检测水池中进行,而环形检测水池造价昂贵,且水体测速难度较高,导致现阶段潜水搅拌机的流场特性研究缺乏有力的试验支撑.为此,以QJB7.5/12-620/3-480/... 根据国标《潜水推流式搅拌机》(GB/T 33566—2017)的相关要求,潜水搅拌机检测需在环形检测水池中进行,而环形检测水池造价昂贵,且水体测速难度较高,导致现阶段潜水搅拌机的流场特性研究缺乏有力的试验支撑.为此,以QJB7.5/12-620/3-480/S型潜水搅拌机作为研究对象,依托绍兴质检院现有的环形检测池进行流速试验,对比CFD软件进行的全流场数值模拟,得到结论:在潜水搅拌机的标准池流场范围内,试验与计算的流动特性具有高度的相似性,此型号潜水搅拌机在有效推流段内,流道中心区域流速随着推进距离的增加先增大后减小,并在推进距离5.0 m处附近,流速出现极大值约为0.600 m/s;受不均匀来流的影响,潜水搅拌机轴向推流存在一定偏差,导致外墙壁一侧水体流速低于内挡板侧;试验中,当推进距离达到15.0 m时,所有测速点流速均低于0.300 m/s;结合数值计算结果,此型号潜水搅拌机当量有效推流长度为13.64 m,当量有效容积为218.24 m^(3),比功率为32,环形池内平均流速约为0.153 m/s.研究推动了潜水搅拌机有关标准的执行和不断完善,对潜水搅拌机的性能认知和应用发展具有重要意义. 展开更多

关键词 潜水搅拌机 环形池 流速分布 当量有效推流长度 数值计算

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环形液池内中等Pr数流体的浮力-热毛细对流 被引量：2

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作者 彭岚 李友荣 +1 位作者 曾丹苓 今石宣之 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期266-271,共6页

为了了解水平温度梯度作用时环形液池内的浮力-热毛细对流特性,利用有限差分法进行了非稳态三维数值模拟,环形液池外壁被加热,半径为40 mm,内壁被冷却,半径为20 mm,液池深度为3-17 mm,液池内流体为0.65cSt的硅油,其Pr数为6.7.模拟结果表... 为了了解水平温度梯度作用时环形液池内的浮力-热毛细对流特性,利用有限差分法进行了非稳态三维数值模拟,环形液池外壁被加热,半径为40 mm,内壁被冷却,半径为20 mm,液池深度为3-17 mm,液池内流体为0.65cSt的硅油,其Pr数为6.7.模拟结果表明,当水平温度梯度较小时,流动为轴对称稳态流动, 随着温度梯度的增加,流动将会失去其稳定性,在浅的液池内(d=3mm),转化成三维振荡流动,在深的液池内(d≥6mm),转化成三维稳定流动;模拟计算的临界温差及表面温度分布图像与实验结果基本吻合. 展开更多

关键词 热毛细对流 PR数 液池 环形 浮力 水平温度梯度 中等 三维数值模拟 有限差分法 模拟结果 稳态流动 振荡流动 稳定流动 分布图像 表面温度 临界温差 模拟计算 非稳态 内流体 轴对称 稳定性 半径 转化

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环形浅池内硅熔体中的热流体波 被引量：1

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作者 彭岚 李友荣 +2 位作者 吴双应 李明伟 曾丹苓 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期295-300,共6页

为了了解工业Czochralski炉内硅熔体表面轮型的基本特征,对环形浅池内硅熔体的热毛细-浮力对流进行了三维数值模拟,硅熔池内径为15 mm,外径为50 mm,深度为3 mm,熔池外壁被加热,内壁被冷却,底部固壁和顶部自由表面均绝热或者允许一个垂... 为了了解工业Czochralski炉内硅熔体表面轮型的基本特征,对环形浅池内硅熔体的热毛细-浮力对流进行了三维数值模拟,硅熔池内径为15 mm,外径为50 mm,深度为3 mm,熔池外壁被加热,内壁被冷却,底部固壁和顶部自由表面均绝热或者允许一个垂直方向的传热。模拟结果表明,当径向温差较小时,熔池内会产生稳定的单胞热毛细-浮力流动,随着温差的增大,流动将转变为三维振荡流动,在熔体自由表面会出现沿周向运动的轮型,小的垂直方向的热流密度(3W/cm2)对这种振荡流动没有大的影响。同时,讨论了流动和温度波动的特征,并确定了振荡流动的临界条件。 展开更多

关键词 热毛细-浮力流动 热流体波 硅熔体 数值模拟 环形池

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环形液池内耦合热-溶质毛细对流转变过程的二维数值模拟 被引量：1

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作者 唐经文 周永利 +1 位作者 龚振兴 李友荣 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第20期134-137,共4页

为了解环形液池内耦合热-溶质毛细对流的转变特征,建立了环形液池内的耦合热-溶质毛细对流的物理数学模型,采用有限容积法进行二维数值模拟,得到了环形液池内耦合热-溶质毛细对流失稳的临界条件,并对耦合热-溶质毛细对流失稳机理进行了... 为了解环形液池内耦合热-溶质毛细对流的转变特征,建立了环形液池内的耦合热-溶质毛细对流的物理数学模型,采用有限容积法进行二维数值模拟,得到了环形液池内耦合热-溶质毛细对流失稳的临界条件,并对耦合热-溶质毛细对流失稳机理进行了分析。结果表明:环形液池内流态从稳态到非稳态的转变为霍普夫分岔;随着深宽比、半径比和普朗特数的增加,流动更容易失稳;当刘易斯数大于1时,临界毛细雷诺数随着刘易斯数的增大而减小,流动失稳是由于溶质Marangoni效应的主导作用和流动的惯性共同作用的结果;而当刘易斯数小于1时,随着刘易斯数的增大,临界毛细雷诺数增大,流动失稳则是由于热Marangoni效应的主导作用和流动的惯性共同作用的结果。 展开更多

关键词 热-溶质毛细对流 转变 环形液池 数值模拟

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环形浅液池内低Prandtl数流体超临界热毛细对流演化 被引量：1

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作者 张利 李友荣 +1 位作者 刘丽娜 吴春梅 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期373-379,共7页

为研究低Prandtl数(Pr)流体热毛细对流演化过程,对环形浅液池内Pr=0.011的流体热毛细对流进行三维数值模拟.研究发现:当Marangoni数较小时,流动为轴对称稳态流动;当Marangoni数超过某一临界值后,流动失稳并转变为热流体波,其波数随Maran... 为研究低Prandtl数(Pr)流体热毛细对流演化过程,对环形浅液池内Pr=0.011的流体热毛细对流进行三维数值模拟.研究发现:当Marangoni数较小时,流动为轴对称稳态流动;当Marangoni数超过某一临界值后,流动失稳并转变为热流体波,其波数随Marangoni数增加而减小,而波动主频增大;随着Marangoni数增加,流动加强,沿周向运动的热流体波演变为沿径向运动的径向波,其波数大大减小;当Marangoni数继续增加时,波动频谱曲线噪声增加,呈广谱特性.因此,在计算范围内热毛细对流的演化过程为:轴对称稳态流动-热流体波-单周期径向波-多周期三维振荡流动. 展开更多

关键词 环形浅液池 热毛细对流 转捩途径 低Prandtl数流体 数值模拟

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环形液池热毛细对流的线性稳定性研究 被引量：1

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作者 陈启生 何蒙 胡开鑫 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期476-480,共5页

对外壁加热的环形液池热毛细对流进行了线性稳定性分析.采用Chebyshev配点法对Pr=6.8、内外径之比为0.5、深宽比A范围为0.25~1.4的数值结果进行分析,发现流动的临界状态均为振荡形式,并且随着A的增大,临界雷诺数减小,相应的临界波数与... 对外壁加热的环形液池热毛细对流进行了线性稳定性分析.采用Chebyshev配点法对Pr=6.8、内外径之比为0.5、深宽比A范围为0.25~1.4的数值结果进行分析,发现流动的临界状态均为振荡形式,并且随着A的增大,临界雷诺数减小,相应的临界波数与振荡频率也呈减小趋势.能量分析结果表明,小扰动与基本流相互作用项较小,表面张力在径向做功与周向做功对小扰动的动能变化起主导作用.观察三者与液池深宽比的关系,发现A=0.8时表面张力在径向做功项达到极小值,周向做功项以及小扰动与基本流相互作用项达到极大值. 展开更多

关键词 热毛细对流 环形液池 线性稳定性分析

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多道电生理记录分析系统的设计 被引量：4

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作者 侯孝林 刘红 +3 位作者 王保华 姚名 沈海东 叶有利 《中国医疗器械杂志》 CAS 2004年第1期11-15,共5页

介绍了多道电生理记录分析系统的原理及用途。并对系统设计时所遇到的几个关键问题进行讨论并提出相应的解决方法。

关键词 多道电生理记录分析系统 设计 环形内存池 客户服务器模式

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SIT型内转塔式单点系泊系统月池环空区域通风系统设计

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作者 马德强 张勇青 +2 位作者 吴斌斌 李雪松 李晓光 《中国修船》 2021年第2期49-51,共3页

文章以深水油气田开发常用的船体集成(SIT)型内转塔式单点系泊系统为基础,深入分析了月池环空区域的通风系统配置,并详细介绍了通风系统的选型和控制设计要点。通过项目验证了该通风设计方案完全能够满足SIT型内转塔式单点系泊系统的正... 文章以深水油气田开发常用的船体集成(SIT)型内转塔式单点系泊系统为基础,深入分析了月池环空区域的通风系统配置,并详细介绍了通风系统的选型和控制设计要点。通过项目验证了该通风设计方案完全能够满足SIT型内转塔式单点系泊系统的正常运行,该研究工作填补了SIT型内转塔式单点系泊系统月池环空区域的设计空白,为今后深水FPSO的SIT型内转塔式单点系泊系统月池环空区域的通风设计提供了参考和指导。 展开更多

关键词 SIT型内转塔式单点系泊系统 月池环空区域 通风系统

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环形油池火燃烧火羽流火焰温度及高度模拟研究

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作者 方伟 张少刚 +1 位作者 刘家豪 汪金辉 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2023年第6期762-767,共6页

采用FDS数值模拟方法,对火焰融合和火焰未融合两种状态下的环形油池火燃烧火羽流温度及火焰高度进行研究。结果表明:火羽流中心线最高温升的变化趋势与火焰状态密切相关。引入环径比δ,定义了新的无量纲火焰高度H*。δ相同时,H*随火源... 采用FDS数值模拟方法,对火焰融合和火焰未融合两种状态下的环形油池火燃烧火羽流温度及火焰高度进行研究。结果表明:火羽流中心线最高温升的变化趋势与火焰状态密切相关。引入环径比δ,定义了新的无量纲火焰高度H*。δ相同时,H*随火源热释放速率的增大而增大;火源热释放速率相同且火焰发生融合时,H*随δ的增大呈现上升趋势;火源热释放速率相同且火焰未融合时,H*随δ的增大呈现下降趋势。并在火焰融合和未融合两种状态下提出了火焰高度表征模型。 展开更多

关键词 环形油池火 火焰融合 火焰温度 火焰高度 数值模拟

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横向磁场下环形液池热毛细-浮力对流

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作者 吕海慧 王霞 +1 位作者 阳宏 闵中强 《河南科技》 2018年第23期135-140,共6页

为了解横向磁场作用下环形液池内热毛细-浮力对流的基本特性,利用有限体积法对磁场强度分别为0、0.3T和0.5T进行了三维数值模拟。结果表明:当温差分别为5K、10K时,无磁场条件下,对流为稳态流动,在外加磁场的条件下,随着磁场的增加,对流... 为了解横向磁场作用下环形液池内热毛细-浮力对流的基本特性,利用有限体积法对磁场强度分别为0、0.3T和0.5T进行了三维数值模拟。结果表明:当温差分别为5K、10K时,无磁场条件下,对流为稳态流动,在外加磁场的条件下,随着磁场的增加,对流失去稳定性,变为规则的振荡对流;进一步增大磁场,对流转变为无规则振荡对流。 展开更多

关键词 环形液池 横向磁场 热毛细-浮力对流 数值模拟

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熔池形态对铝-铜激光焊接头组织和性能的影响

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作者 邓呈敏 程东海 +4 位作者 陈国财 李东阳 李文杰 陈益平 胡德安 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第20期20052-20056,共5页

对T2紫铜板、2A16铝合金板进行激光熔化焊和熔钎焊试验,分析接头的力学性能,并研究其微观组织及界面形貌,阐述熔池形态对接头组织和性能的影响。结果表明:采用激光熔化焊时得到熔化焊熔池,当焊接线能量Q=1160 J/cm时,其界面层由Al 4Cu 9... 对T2紫铜板、2A16铝合金板进行激光熔化焊和熔钎焊试验,分析接头的力学性能,并研究其微观组织及界面形貌,阐述熔池形态对接头组织和性能的影响。结果表明:采用激光熔化焊时得到熔化焊熔池,当焊接线能量Q=1160 J/cm时,其界面层由Al 4Cu 9+Al_(2)Cu化合物和(α-Al)+(θ-Al_(2)Cu)共晶组织组成,总厚度为60.9μm。采用激光熔钎焊时得到熔钎焊熔池,当Q=1466.67 J/cm时,接头抗拉强度为274.25 MPa,相比熔化焊接头提高了280.9%,其界面层由CuZn_(5)和Al_(2)Cu化合物组成,总厚度为10.23μm。接头接触界面的互扩散系数(D熔化焊>D熔钎焊)和不同熔池形态下的环形对流共同影响了IMC层厚度,从而决定了接头的性能。 展开更多

关键词 熔池形态 激光熔钎焊 焊接线能量 互扩散系数 环形流动

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环形池壁无粘结预应力混凝土张拉技术

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作者 杨鹏飞 《山西建筑》 2012年第2期91-92,共2页

结合实际工程,对环形池壁预应力张拉施工技术及质量控制要点作了详细介绍,通过运用灵活的施工技术,采用先进的设备,起到了方便操作、缩短张拉工期和减少经济投入的效果。

关键词 环形池壁 预应力张拉 施工 质量控制

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