二次流现象及其初步研究

对二次流的研究有助于认识和解决许多自然界及工程的问题。二次流存在于一切粘性流体作曲线运动中 ,通过试验室最基本的二次流研究发现 :二次流场以旋转面存在于圆形底部 ,并且对颗粒有“搬移”到中心的作用 ,此作用力不同于离心力但也可用相近的函数关系表示。     

计量回路中电流二次回路通断测试的改进措施研究

就目前来看，在进行大客户计费或是变电站关口考核时，需要进行计量回路中的电流二次回路的通断测试。但是，由于常用的升流法和直流法在二次回路通断测试方面都存在着一定的问题，所以给用电检查人员和计量管理人员带来了一定的困扰。因此，基于这种认识，本文首先对升流法和直流法的原理和问题进行了阐述。而在此基础上，则对升流法和直流法的改进措施进行了研究，以便为供电企业的计量二次回路验收工作提供指导。     

旋转环形偏心圆截面弯管内流动特性分析

采用贴体坐标系下的SIMPLE方法来求解旋转环形偏心圆截面弯管内流体流动的速度场。分析了偏心距和旋转对于二次流以及轴向速度分布的影响，同时给出了平均摩擦系数和壁面摩擦力的分布。结果表明，二次流和轴向速度的最大值总是趋向位于内、外壁面距离较大的一侧。在计算参数保持一致的条件下，在所研究的3种偏心距（0，0.2，-0.2）中，当偏心距为0.2时平均摩擦系数最小。当旋转从负到正连续变化时，平均摩擦系数和二次流强度存在临界点，临界点的数值依赖于偏心距。     

流场板二次流对质子交换膜燃料电池性能影响

电池流道结构对电池性能有直接影响，有必要对电池流道结构进行研究。在质子交换膜燃料电池流道内放置堵块可以增强反应气体的传质进而增强电池性能，但不同堵块对电池性能影响不同。采用数值模拟的方法，建立了三维、稳态的单直流道质子交换膜燃料电池数值模型。对阴极流道内放置不同堵塞率堵块的质子交换膜燃料电池进行研究，重点分析堵块产生的二次流对电池性能的影响。研究发现在流道内放置堵块产生的二次流可以增强电池性能，堵块堵塞率为0.8时电池净功率最大。反应气体在流道内受到堵块扰流作用，在堵块后方产生二次流增强了反应气体传质是电池性能增强的主要原因。     

带二次流增推尾喷管的脉冲爆震发动机数值模拟研究

为提升现有脉冲爆震发动机增推喷管性能,对带二次流尾喷管发动机分别在定常流和爆震多循环过程进行了数值模拟,研究了二次流尾喷管的流场并计算了其推进性能。结果表明,定常流动中,随着主流压力的升高,注入二次流对尾喷管推进性能的提升幅度逐渐降低;当爆震室内压力很高时,二次流的瞬时流量会自动降低或者停止注入,当爆震室压力较低时,二次流流量又会自动恢复;单管注入二次流对PDE平均推力和平均单位推力的提升率分别达到2.63%和0.36%;双管注入二次流达到5.96%和0.75%。     

滩地种植一排植物的复式河道流速分布计算方法研究

天然河道中,经常存在滩地覆盖部分植被的复式河槽,本文研究滩地种植一排植物的复式断面的SKM流速分布模型,每当二次流系数的符号改变一次,子区域的划分就增加一次。以考不考虑二次流项和断面划分的子区域个数为条件,分为四种模式求解SKM模型的垂线平均流速的横向分布。计算时如果简单的忽略二次流项,将给计算结果带来很大误差,特别是主槽区,预测值甚至达到计算值的两倍,滩地区误差则较小。而传统区域划分法能够预测断面的流速分布趋势,但计算结果误差较大。根据二次流项的变化,增加滩地种植一排植物的复式断面子区域的划分,并调整每个子区域的参数,改进计算结果,特别是植被区附近的模拟效果得到提高,优于不考虑二次流影响的模拟。结果表明二次流对复式断面水流具有重要的影响,计算滩地种植一排植物的复式河道时,不仅不能忽略二次流项,还要充分考虑二次流对子区域划分的作用,根据二次流系数的方向和符号决定子区域的划分,才能得到最优模型。     

二次流对急弯河段水沙输移影响的数值模拟

弯曲河段中因二次流运动引起的横向输沙是引起崩岸的重要因素之一.为研究急弯河段中二次流运动对水沙输移的影响,以下荆江石首急弯河段为例,运用能考虑二次流影响的Delft3D模型对其进行计算,并用实测水沙资料验证模型的可靠性.在此基础上,详细分析了二次流运动对流速及含沙量分布的影响,同时分析了不同位置处二次流附加应力项、水面比降项及阻力项的相对大小关系.计算结果表明:考虑二次流后,能更有效地模拟弯道处的环流水力特性及横向输沙特性;二次流对水沙输移的影响效果在急弯河段十分突出,只有当来流流量足够小时,才能忽略二次流的影响.     

汽轮机静叶栅二次流损失的数值研究

基于有限元有限体积法和全隐式多网格耦合算法,对某汽轮机高压级有一定扭曲度的静叶栅流场进行了三维稳态数值模拟,分析计算了叶栅通道内上下端壁二次流发展的特点及叶栅的气动特性。计算结果表明,叶栅端壁二次流损失与叶型型面及上下端壁面的汽流情况有密切关系。同时揭示了叶栅通道内的涡系演变特点,发现在流道尾部二次流强度发展迅速,在靠近背弧上下端部附近形成两个明显漩涡区,进而引起总压损失系数和出口汽流角沿叶高方向产生明显变化,这对存在一定扭曲度叶栅的气动特性研究及设计有一定的指导意义。     

方截面弯管加导流板时湍流二次流数值模拟

本文采用ｋ—ε双方程湍流模型，在三维贴体坐标下，用ＳＩＭＰＬＥ方法对方截面９０°弯管内加装导流板时的湍流二次流动进行了数值模拟，给出了管内各个不同截面上的二次流特特性，并作了分析和讨论．结果表明，加装导流板后，在弯管中形成了两对二次流，除了内管中心部分在７３．１２５°附近速度略有降低外，总体上来说，二次流随角度的增大而增大，在出口处达到最大值．     

涡轮叶片冷却效果试验二次流空气温度测试分析

对现有冷却效果试验装置结构下的二次流空气温度测试情况进行了模拟计算分析,发现二次流在集气盒中存在较大的二次加温温升.文中还对温度测试进行了误差分析,给出了有效的改进措施,对提高温度测试和冷却效果试验精度具有一定参考意义.此外,CFD技术在涡轮叶片冷却效果试验中发挥着越来越重要的指导作用.