含阻系统分析方法及其在先导式截止阀阀芯小孔设计中的应用 被引量：1

1

作者 钱锦远 金志江 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期496-502,517,共8页

随着社会和时代的进步,复杂物理系统日益常见,传统的工程分析与设计方法面临着巨大挑战,因此,针对复杂物理系统的诸多参数,研究新的分析方法、提炼海量数据、指导工程分析与设计,显得尤为迫切。从系统分析方法角度,对弹簧滑块系统、直... 随着社会和时代的进步,复杂物理系统日益常见,传统的工程分析与设计方法面临着巨大挑战,因此,针对复杂物理系统的诸多参数,研究新的分析方法、提炼海量数据、指导工程分析与设计,显得尤为迫切。从系统分析方法角度,对弹簧滑块系统、直流电路系统、流场压降系统和平板传热热阻系统进行了阐述;对4种物理系统中的重要物理量进行了分析与归纳,提出了含阻系统的设想,其由阻元、过体和势头三个部分组成;在已经具有海量数据的基础上,含阻系统分析方法可通过确立物理系统中的阻元、过体和势头,建立阻元对势头的直接联系,简化物理问题,得到相对准确的结果。同时,采用含阻系统分析方法对先导式截止阀的阀芯设计进行了研究,结果表明,数值模拟和含阻系统分析方法得出的阀芯小孔处的压差和最大汽含率均在2%的误差范围内,这说明含阻系统分析方法可用于指导先导式截止阀阀芯小孔的设计。在海量数据积累的大数据时代,含阻系统分析方法可针对各种类型的复杂物理模型进行工程分析与设计,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 含阻系统 系统设计方法 先导式截止阀 压差 最大汽含率

在线阅读 下载PDF 职称材料

带有内撑结构的电厂烟道弯头压力损失数值模拟 被引量：7

2

作者 陈冠益 耿页 +4 位作者 郑乐宇 原国栋 龙正伟 白雪松 颜蓓蓓 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第S1期153-159,共7页

燃煤火电厂烟道内部构件的设计好坏关系到烟道内流场分布均匀程度,进而影响下游除尘器的除尘效率。文中以工程常用的规范标准烟道及CE方案烟道2种烟道为原型,借助计算流体动力学软件Fluent模拟除尘器模型前烟道压力和速度分布。利用经... 燃煤火电厂烟道内部构件的设计好坏关系到烟道内流场分布均匀程度,进而影响下游除尘器的除尘效率。文中以工程常用的规范标准烟道及CE方案烟道2种烟道为原型,借助计算流体动力学软件Fluent模拟除尘器模型前烟道压力和速度分布。利用经验曲线计算值与一段无内撑杆的弯管段模拟值对比,进行CFD计算方法的可行性验证。进而在相同条件下对2种不同内撑结构的烟道进行模拟,综合比较两者的压力损失大小、速度场及压力场分布,得到优选规范标准烟道方案的结论。 展开更多

关键词 电除尘器 标准烟道弯管段 CE方案烟道弯管段 数值模拟 内撑结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

微通道内液-液两相流流型及传质的研究进展 被引量：13

3

作者 钱锦远 李晓娟 +3 位作者 吴赞 陈珉芮 金志江 蒙特.桑顿 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1624-1633,共10页

微通道内液-液两相流流动在微化工系统中占有重要的地位,了解微通道内液-液两相流体流动和传质规律对推动其工业化应用有重要作用。本文以微通道内液-液两相流系统为研究对象,简述了不同工况下微通道内液-液两相流流型和混合传质效率,... 微通道内液-液两相流流动在微化工系统中占有重要的地位,了解微通道内液-液两相流体流动和传质规律对推动其工业化应用有重要作用。本文以微通道内液-液两相流系统为研究对象,简述了不同工况下微通道内液-液两相流流型和混合传质效率,分析了微通道特征、流体性质和流体流动速度等对流型形成和传质效率的影响。指出目前对于微通道内液-液两相流的研究多处于定性研究,定量研究仅针对某一体系展开,所得结果具有一定的局限性。关于微通道内液-液两相流传质研究实验较多而数值模拟方法相对较少,接下来的研究工作中应该考虑建立微通道内液-液两相流基础研究的数据库,通过分析大量的数据获得有效的流型划分准则和相关经验式以此推动微通道内液-液两相流的工业化应用。同时在传质研究过程中应研究开发相应的数值模拟模型,保证实验和数值模拟相结合,提出有效的传质效率评价机制。 展开更多

关键词 液-液两相流 流型 混合传质 微通道

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型电厂烟道弯头的设计及数值模拟 被引量：7

4

作者 陈冠益 耿页 +5 位作者 原国栋 白雪松 颜蓓蓓 郑乐宇 龙正伟 郭晓克 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期561-567,共7页

目前燃煤电厂烟风道设计主要依据设计规程,缺少对烟道体内流动情况的细化分析及优化设计,同时也欠缺对烟道内撑结构的考虑.本文利用计算流体动力学软件Fluent对烟道常见弯头添加常规导流板进行数值模拟,在分析讨论内撑结构及导流板对烟... 目前燃煤电厂烟风道设计主要依据设计规程,缺少对烟道体内流动情况的细化分析及优化设计,同时也欠缺对烟道内撑结构的考虑.本文利用计算流体动力学软件Fluent对烟道常见弯头添加常规导流板进行数值模拟,在分析讨论内撑结构及导流板对烟道内部造成影响的基础上,对原管道进行优化改造,使得出口烟气走向更加均匀,压力损失与原模型相比减小40.85%.本设计可为新型导流装置的设计提供可靠建议,有利于电厂的节能减排. 展开更多

关键词 数值模拟 弯头 常规导流板 优化烟道

在线阅读 下载PDF 职称材料

竖直矩形通道内超临界正癸烷振荡特性的大涡模拟 被引量：1

5

作者 李勇 孙丰 +2 位作者 谢公南 曹桢 傅佳宏 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期281-289,共9页

基于超临界碳氢燃料的主动再生冷却被认为是超燃冲压发动机最具前景的热管理方法之一。本研究利用大涡模拟数值方法探究矩形通道内超临界碳氢燃料初始流动传热的瞬态变化规律的,证实了超临界振荡效应的存在,即温度和速度分布波动性较强... 基于超临界碳氢燃料的主动再生冷却被认为是超燃冲压发动机最具前景的热管理方法之一。本研究利用大涡模拟数值方法探究矩形通道内超临界碳氢燃料初始流动传热的瞬态变化规律的,证实了超临界振荡效应的存在,即温度和速度分布波动性较强。通过监测10^(-4) s时间尺度下的速度变化规律,发现振荡有着近似三角函数式的频率和振幅。冷却通道被加热初期时,近加热壁面处热流体在浮升力作用下流向低温区域;随着流体温度逐渐接近其拟临界值,其物性参数发生剧烈变化,摩擦因数和流体动能呈现振荡性,在远离加热壁面的位置诱导出了强化涡;随着时间推移,强化涡开始向加热壁面移动,伴随着低温流体冲击热壁面,使其热输运得到强化。 展开更多

关键词 主动再生冷却 振荡效应 强化涡 大涡模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

减压阀噪声研究进展 被引量：13

6

作者 陈富强 王飞 +2 位作者 魏琳 钱锦远 金志江 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期49-57,共9页

为了全面深刻理解减压阀噪声的具体生成过程及现有研究基础,分析了减压阀内噪声产生的机理,总结了目前国内外减压阀噪声的研究方法,并从来源降噪和传播降噪两方面回顾了国内外降噪技术的研究现状.经过分析总结,探讨了目前研究存在的主... 为了全面深刻理解减压阀噪声的具体生成过程及现有研究基础,分析了减压阀内噪声产生的机理,总结了目前国内外减压阀噪声的研究方法,并从来源降噪和传播降噪两方面回顾了国内外降噪技术的研究现状.经过分析总结,探讨了目前研究存在的主要问题:减压阀内流动复杂、旋涡流动发生位置不明确和高速射流相互作用的影响不确定等;指出未来方向应在综合理论分析、试验研究和数值模拟的基础上,确定减压阀内噪声源位置并分析噪声指向性,明确降噪机理,进而研究降噪技术,实现根源降噪.未来对减压阀噪声的控制应从流动机理和结构创新同时着手,进而推出一套普适性低噪声阀门设计理论.研究减压阀内噪声可以为有效并针对性地降低噪声提供可靠依据. 展开更多

关键词 减压阀 噪声 研究方法 降噪技术 机理

在线阅读 下载PDF 职称材料

十字型微通道中非定常分散相速度下液滴生成的数值分析 被引量：6

7

作者 陈珉芮 钱锦远 +1 位作者 李晓娟 金志江 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期522-528,共7页

微液滴因其独特的流体力学特性和尺寸效应,在许多领域得到了广泛的应用。在制备微液滴时常使用蠕动泵为流体提供流动推动力。实际上,当时间尺度足够小时,蠕动泵提供的推动力是呈一定周期性变化的,这对液滴的生成来说是一种周期性的扰动... 微液滴因其独特的流体力学特性和尺寸效应,在许多领域得到了广泛的应用。在制备微液滴时常使用蠕动泵为流体提供流动推动力。实际上,当时间尺度足够小时,蠕动泵提供的推动力是呈一定周期性变化的,这对液滴的生成来说是一种周期性的扰动。为研究周期性扰动对十字型微通道内液滴生成的影响,本文基于经过验证的模型,在分散相入口流速为时间的正弦函数条件下对液滴生成情况进行了数值模拟。模拟采用流体体积(VOF)模型,以硅油为连续相、水为分散相,首先模拟了两相流体入口流速均为0.01 m×s^(-1)的工况,得到液滴生成时间为0.08 s。导入周期分别为0.04、0.08、0.12、0.16 s以及振幅分别为0.0025、0.005、0.0075、0.01的正弦函数作为分散相入口流速,模拟不同条件下液滴的尺寸和生成时间。模拟结果表明,当正弦函数周期≤0.08 s时,改变周期和振幅对液滴尺寸和生成时间的影响较小;当正弦函数周期大于0.08 s时,液滴尺寸和生成时间会呈现周期性变化。而正弦函数的振幅对液滴的生成影响不明显,只对液滴生成达到稳定状态的时间有影响。 展开更多

关键词 微通道 两相流 微液滴 入口流速 流体体积模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

IT-SOFC阳极表面催化反应机理与传递过程的数值模拟与分析 被引量：2

8

作者 杨超 杨国刚 +1 位作者 岳丹婷 袁金良 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期2208-2218,共11页

固体氧化物燃料电池(SOFC)具有效率高、污染低、对燃料适应性好、功率大等特点。其性能与工作状态受发生在多孔阳极的化学反应与多种传递过程耦合的影响。基于流体力学方程组和多步基元化学反应模型,建立了描述上述耦合特性的三维数学模... 固体氧化物燃料电池(SOFC)具有效率高、污染低、对燃料适应性好、功率大等特点。其性能与工作状态受发生在多孔阳极的化学反应与多种传递过程耦合的影响。基于流体力学方程组和多步基元化学反应模型,建立了描述上述耦合特性的三维数学模型,并自编程序求解分析。结果显示:重整反应主要发生在靠近通道进口的多孔阳极,表面成分Nis的覆盖率占70%～80%,其他主要表面成分为COs占20%～25%,Hs占6%,Os占1.5%;Nis随工作温度升高而增加;加强吸附基元反应会提高燃料利用率和工作温度;渗透率增加会提高反应气体在多孔介质内的传递效果,但催化反应会因接触不充分而减弱。通过考虑基元反应机理研究表明,在微观层面,催化剂Ni利用率不高,催化反应受温度、化学反应速率常数、孔隙率等参数影响较大。 展开更多

关键词 CFD分析 SOFC模型 基元反应 化学反应速率常数 渗透率

在线阅读 下载PDF 职称材料

微通道换热器结霜现象的研究进展 被引量：4

9

作者 李晓娟 钱锦远 +1 位作者 陈珉芮 金志江 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期47-50,52,共5页

针对微通道换热器结霜现象,分析了结霜对微通道换热器性能的影响,归纳了影响微通道换热器结霜的因素,包括环境因素和结构因素,并就近年来国内外学者对于这一问题的研究进展进行了综述。

关键词 微通道换热器 结霜 环境因素 结构因素

在线阅读 下载PDF 职称材料

大涡模拟燃烧模型在扩散火焰中的对比研究 被引量：2

10

作者 刘潇 龚诚 +1 位作者 李智明 郑洪涛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期496-502,共7页

为研究不同大涡模拟湍流燃烧模型的性能,对比分析了不同大涡模拟(large eddy simulation,LES)燃烧模型在扩散火焰模拟中的计算性能,分别采用火焰面/反应进度变量(flamelet/progress variable,FPV),部分搅拌反应(partially stirred react... 为研究不同大涡模拟湍流燃烧模型的性能,对比分析了不同大涡模拟(large eddy simulation,LES)燃烧模型在扩散火焰模拟中的计算性能,分别采用火焰面/反应进度变量(flamelet/progress variable,FPV),部分搅拌反应(partially stirred reactor,Pa SR)和联合标量概率密度函数(transport joint possibility density function,PDF)燃烧模型对Sandia实验室的Flame D进行了数值模拟分析。计算结果与实验数据的对比表明:3种燃烧模型都可以较好地模拟扩散火焰。基于欧拉随机场的输运型PDF模型计算化学反应可以得到更加准确的结果,尤其是对中间组分OH和污染物NO的预测,但是计算量巨大;Pa SR的计算速度和计算精度居中;FPV的方法在计算量上大大缩减,在工程应用中具有很大价值。 展开更多

关键词 大涡模拟 扩散火焰 火焰面模型 PaSR模型 TPDF模型 燃气轮机

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于旋流火焰根部熄火现象的FGM模型研究 被引量：4

11

作者 俞森彬 刘潇 +1 位作者 刘欣 张志浩 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期301-309,共9页

针对原尺寸的复杂几何预混旋流燃烧器开展了同步OH/CH2O-PLIF测量,并利用发展的带拉伸查表法(SFGM)耦合大涡模拟(LES)的方法模拟了相同雷诺数下(Re=10000)稳定火焰及临近吹熄下的旋流燃烧特性.发展的SFGM模型在化学反应源项中引入与拉... 针对原尺寸的复杂几何预混旋流燃烧器开展了同步OH/CH2O-PLIF测量,并利用发展的带拉伸查表法(SFGM)耦合大涡模拟(LES)的方法模拟了相同雷诺数下(Re=10000)稳定火焰及临近吹熄下的旋流燃烧特性.发展的SFGM模型在化学反应源项中引入与拉伸率直接相关的着火因子,如此拉伸率则无需与进展变量耦合建表,极大地缩小了建表工作量.随后将模拟结果与实验结果对比,验证了LES耦合SFGM模型可以较为准确地捕捉复杂几何旋流预混燃烧的火焰形态(OH及CH2O×OH分布):如预测到预混管出口处的局部熄火位置,临近吹熄的火焰相比于稳燃火焰有更高的抬升高度.在强旋流下,湍流火焰的传播速度和湍流速度的脉动值成正相关,火焰前锋面在上游侧的边缘位置很大程度上由流场向下游扩张的轴向速度和中央回流区(CRZ)中的主体火焰向上游传播的速度共同决定.随着当量比降低到熄火极限,CRZ内的混合物被不断稀释,火焰逐渐破碎成孤立的火核;与此同时,燃烧温度下降导致火焰传播速度降低,而流场速度不变,火焰前锋面被吹向下游远离CRZ并最终被吹熄. 展开更多

关键词 旋流预混燃烧 LES SFGM 火焰稳定 吹熄

在线阅读 下载PDF 职称材料

截断肋排布方式对内冷通道换热性能的影响 被引量：2

12

作者 张国花 谢公南 +1 位作者 SUNDEN Bengt 李书磊 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期504-512,共9页

在给定通道雷诺数的条件下,实验研究了矩形内冷通道中截断肋片在6种不同排布方式下的换热特性,并结合三维数值模拟方法,基于流动特征深入分析了其中的对流换热机理。研究表明:6种不同排布方式下,结构2-3-5-9通道的换热性能最好,结构2-5-... 在给定通道雷诺数的条件下,实验研究了矩形内冷通道中截断肋片在6种不同排布方式下的换热特性,并结合三维数值模拟方法,基于流动特征深入分析了其中的对流换热机理。研究表明:6种不同排布方式下,结构2-3-5-9通道的换热性能最好,结构2-5-3-9通道的换热性能最差;结构2-3-5-9通道的压力损失最大,结构2-5-9-3通道的压力损失最小。就总体热性能而言,结构2-9-5-3的最好,结构2-3-5-9的次之,结构2-5-3-9的最差。对流动特征的分析可知,肋片截断区域诱导的横向涡增强主流与边界层流体的掺混,强化了受热壁面与流体间的换热;截断肋片的不同方式排布使通道中流动特征不尽相同,但截断区域的涡结构基本相似。 展开更多

关键词 涡轮叶片 截断肋 总体换热性能 横向涡 压力损失

在线阅读 下载PDF 职称材料

掺氢比对高Ka数射流预混湍流火焰的影响 被引量：1

13

作者 俞森彬 刘潇 周波 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期52-59,共8页

在同步多物种平面激光诱导荧光(PLIF)测量的实验基础上,采用大涡模拟(LES)湍流模型耦合输运概率密度函数(TPDF)燃烧模型,以及44组分及268步CH4化学反应机理模拟了CH4/H2/空气混合气的不同掺氢比(0,20%,50%)时对高Ka数下预混湍流射流火... 在同步多物种平面激光诱导荧光(PLIF)测量的实验基础上,采用大涡模拟(LES)湍流模型耦合输运概率密度函数(TPDF)燃烧模型,以及44组分及268步CH4化学反应机理模拟了CH4/H2/空气混合气的不同掺氢比(0,20%,50%)时对高Ka数下预混湍流射流火焰的影响.结果表明,LES耦合TPDF模型可以较为准确地捕捉火焰高度,模拟该类火焰的速度分布、反应锋面CH的分布以及火焰褶皱及局部熄火等现象.随着掺氢比的升高,火焰高度降低,火焰根部的局部熄火得到显著改善.相比于掺氢,在未掺氢时,由于其更小的临界拉伸率及更少的H2与伴生火焰带来的自由基反应的机会,使得火焰根部出现局部熄火更为频繁.同时进一步发现,火焰根部的燃烧模式与主燃烧区域存在很大区别,火焰根部的扩散作用更为显著. 展开更多

关键词 分布反应区 局部熄火 燃烧模式 大涡模拟-TPDF燃烧模型 掺氢

在线阅读 下载PDF 职称材料