气粉两相流音速流出的临界压强比

在对气粉两相流壅塞现象理论分析的基础上,选择金属铝粉、三氧化二铝粉、空心三氧化二铝粉、树脂作为固相,空气作为气相,通过气粉两相流的喷管流动实验,测定了不同粉剂不同固气比下的气粉两相流达到壅塞的临界压强比和表观音速。结果表明,表观临界压强比随固气比的增加而增加。粉剂的热容起主要作用,热容越大,表观临界压强比越大。粉剂的密度对表观临界压强比的影响很小。     

两相流超音速流动_激波及其应用研究

从两相流体的音速特点出发 ,研究两相超音速流动 ,分析超音速流动导致的激波状况 ,并利用两相激波加速凝结和增压的特点 ,设计了增压换热器。两相流的音速受其压缩性的影响而呈现出与单相流不同的特点 ,其较小的音速值使得两相超音速流动更易实现。两相流激波与波前马赫数密切相关 ,波后汽相凝结、压力升高 ,利用该特点设计的汽水直接接触式换热器 ,具有高效换热和增压的特点     

进水温度对汽液两相流激波升压特性影响的实验研究

采用实验方法研究了进水温度对汽液两相流激波升压特性的影响。实验采用供热机组的工业抽汽;由蒸汽喷嘴,混合腔及相应的阀门和管道组成汽液两相流激波升压装置,实验发现存在一个临界进水温度,当水温度大于该临界值后,汽液两相流激波升压装置的升压特性将严重下降。     

高通量循环流化床提升管中气固两相流动的研究

发展清洁煤炭利用、煤炭多联产和IGCC迫切需求研发先进的煤气化技术。循环流化床(CFB)提升管内的气固两相流动对循环流化床气化技术有重要影响。在f 0.187′10 m的冷态实验台上考察密相CFB提升管内气固两相流动。基于能量最小多尺度原理(EMMS)提出了改进的曳力修正系数表达式,并嵌入到双流体模型中,完成了冷态实验台的三维数值模拟。结果展现了CFB提升管内典型的环核结构和壁面颗粒返混现象,同时捕捉到了颗粒团的形成与破裂运动。通过与Gidaspow曳力模型计算结果的比较证实,提出了曳力修正系数可以较好地模拟浓相CFB提升管内的气固两相运动。     

循环流化床中气固两相流动特性的可视化研究

在自行设计并搭建的试验台上,利用CCD的图像快速采集功能,获得了不同气速下流化床内的流态图像,并用图像处理方法对这些原始图像进行了有效的处理。研究了贴壁回探流、气体局部扩散系数、局部空隙率随横向位置和高度的分布、气泡的上升速度,给出了实验中气泡边界曲线的分维数。实现了循环流化床内气固两相流体动力学特性的可视化,为图像处理技术应用到循环流化床作了有益的尝试。     

负荷对切圆锅炉气固两相流动特性影响的研究

采用Realizable k-ε湍流模型和离散颗粒随机轨道模型,对东方电厂某300MW四角切圆锅炉炉内的气固两相流动特性进行了不同负荷的数值研究。采用非交错网格的SIMPLE差分格式对流场进行求解,得出不同工况下的速度场和颗粒质量浓度场分布,通过对比分析,发现工况二速度场和颗粒质量浓度场分布较为合理。     

Y型分支管道气固两相流动流量分配特性研究

在水平Y型分支管道中采用压缩空气对平均粒径为2 mm的小米颗粒进行气力输送试验,对在Y型管道中流动的气固两相流体的流动状态及流量分配特性进行了研究.试验结果表明,在发送压力基本保持不变的条件下,当活动支与主管间夹角不变时,分配到活动支侧收料仓B的固相颗粒质量分数随表观气速的增大而逐渐减小;当活动支与主管间夹角发生改变时,分配到收料仓B的固相颗粒质量分数随夹角的增大而逐渐减小,且相较于表观气速,活动支与主管间夹角的变化对分配到收料仓B的固相颗粒质量分数影响较大.     

大涡模拟二维气固两相平面射流

首先用大涡模拟对二维平面射流进行了数值模拟，并就断面流向速度分布、速度脉动量分布以及雷诺切应力分布与实验值进行对比分析，得出大涡模拟方法可以较好地模拟二雏平面射流。在此基础上对二维气固两相平面射流中直径为30μm(St=2．5)的颗粒扩散特性进行数值模拟。发现由于大尺度涡团的作用，颗粒分布于大尺度涡团的外缘而不是集中于中线附近。这与过去基于时均雷诺方程的数值模拟结果得到的颗粒主要集中于中线的结论有所不同，但与直接模拟二维平面混合层中颗粒运动扩散情况相吻合。     

鼓泡流化床宽筛分颗粒气固两相流动的流体动力学

应用颗粒动理学，考虑气体与颗粒、颗粒组分以及组分内颗粒间的相互作用，建立宽筛分颗粒气固两相流双流体计算模型。研究鼓泡流化床内气固两相流体动力特性和颗粒分层的机理。数值模拟结果表明：鼓泡流化床内的流体动力学受颗粒尺寸分布以及颗粒间能量耗散和传递的影响。为了从基本流体动力模型中获得真实的床内气固两相流体动力行为，正确地考虑颗粒尺寸分布及颗粒能量耗散的作用是十分重要的。     

MPI环境下气固两相流动的并行计算

采用Fortran语言自行开发的程序,在非正交贴体坐标系下,采用k-ε-Ap模型.模型的两相湍流模型对一新型燃烧器一次风喷嘴及弯头组件内的气固两相流动进行了数值模拟.在求解过程中,将整个几何区域分解成若干相对简单的子区域,然后分别在各子域上采用SIMPLEC算法对控制方程组进行离散多机并行求解.最后本文分析了计算机集群在数值求解复杂流动问题方面的实用性以及实际所能达到的计算效率.     

考虑汽水两相流动压降时的水冷壁流量偏差系数计算

根据平均管与偏差管压降相等的原理,在考虑汽水两相摩擦阻力压降与局部阻力压降的基础上,建立了水冷壁流量偏差系数η1的迭代求解方法,与目前常用的方法相比,本方法能够反映出热负荷,蒸发段长度等对流量偏差系数的影响,在此基础上,用这两种方法分别计算了秦岭电厂400t/h燃煤直流锅炉50％运行负荷下的水冷 壁流量偏差系数,为该锅炉低负荷运行时的水动力调整提供了依据。     

考虑声波折射的声学锅炉温度场测量技术的研究

根据炉膛断面理想的温度分布函数,给出了二维单峰圆对称模型温度场,数值计算了声波在模型温度场中沿直线路径的传播时间,用声学CT算法进行了温度场的重建仿真。根据光学Fermat原理和数学变分方法建立的声波传播路径的数学模型,数值计算了声波在模型温度场中的折射传播路径,发现声波在非均匀温度场中不沿直线传播,其传播路径朝向温度较高的区域发生弯曲。利用得到的声波实际传播路径,用声学CT算法重建了温度场,结果表明考虑声波折射后建立的声学法二维温度场精确度得到提高。图5参7     

在油－气两相流状态下柴油机喷油系统中压力波传播速度的研究

本文通过在喷油泵试验台上测定高压油路实际压力波传播速度，论述了在油一气两相状态下，柴油机喷油系统中高压油管和喷油嘴油道内音速的变化规律，并指出造成高压油路各段音速不同的原因是高压油路内气泡分布的不均匀性。特别值得注意的是，喷油嘴油道内平均音速明显低于高压油管中的音速，这说明喷油嘴盛油槽内的气泡要多于高压油管中的气泡。     

叶栅内凝结激波与气动激波干涉的数值研究

对自发凝结两相流动中凝结激波与气动激波之间的干涉进行了数值研究,气相采用N-S方程,液相凝结过程应用构造的多阶复合参数进行积分求解.模拟得到的数值纹影图显示了不同出口马赫数情况下汽轮机叶栅中过热蒸汽流动和自发凝结流动激波系的分布.结果表明:凝结激波会影响气动激波的强度和出口气流角,消弱气动激波在吸力面反射引起的边界层分离现象,增强尾迹的强度,并影响相关损失的产生.     

弯管和文丘里管组合结构燃烧器内气固两相流动的数值分析

通过数值计算方法研究了弯管和文丘里管组合结构燃烧器的浓淡分离特性,分析了煤粉颗粒直径和煤粉密度变化对燃烧器出口浓淡分离特性的影响．结果表明：弯管和文丘里管组合结构的燃烧器既可以实现浓淡分离,又可以达到煤粉浓侧气流不贴壁和中间给粉的效果;当煤粉颗粒直径为10μm时,浓淡分离效果不明显;当颗粒直径为50μm时,分离效果较好,并且浓度核心的最大煤粉浓度随着St的增大而增大;当颗粒直径为100μm时,随着St的增大,出现了多个浓度核心．     

A New Approach to Suppress Tip Leakage Flow Utilizing Induced Shock Wave in Tip Region of a Transonic Compressor Rotor

Tip leakage flow affects the flow stability of high-loading compressors significantly.Therefore,a novel approach via induced shock wave near suction-side edge of blade tip was proposed to suppress the strength and influence range of leakage flow in a transonic rotor.Three new schemes with different circumferentially diverging degrees of clearance were designed to reveal the mechanism of the new approach.Through the action of the circumferentially diverging clearance(from the pressure side to the suction side over blade tip),a much more dramatic acceleration of the supersonic leakage jet flow appeared over blade tip of the new schemes.An induced shock wave was produced near the suction side edge of blade tip due to the pressure difference between the discharging leakage flow and the surrounding high-pressure mainflow in tip channel.As a result,both the mass flow rate and the outlet velocity of leakage flow were reduced significantly via the induced shock wave.Meanwhile,the suppressing effect of the new approach on the tip leakage jet flow was closely related to the strength and circumferential location of the induced shock wave.With the aids of the induced shock wave,the largest improvement of tip flow characteristics with an over 5％increase in stall margin was realized in new transonic rotor when the circumferential divergence angle equals 8°,accompanied with no more than a 0.4％decrease in isentropic efficiency.     

Hysteretic Phenomenon of Shock Wave in a Supersonic Nozzle

In recent years, hysteretic phenomena in fluid flow systems drew attention for their great variety of industrial and engineering applications. When the high-pressure gas is exhausted to atmosphere from the nozzle exit, the expanded supersonic jet with the Mach disk is formed at a specific condition. In two-dimensional expanded supersonic jet, the hysteresis phenomenon for the reflection type of shock wave is occurred under the quasi-steady flow and the transitional pressure ratio between the regular reflection and Mach reflection is affected by this phe- nomenon. However, so far, there are very few researches for the hysteretic phenomenon of shock wave in a supersonic internal flow and the phenomenon has not been investigated satisfactorily. The present study was concemed with the experimental and numerical investigations of hysteretic phenomena of shock wave in a supersonic nozzle, and discussed the relationship between hysteresis phenomenon and rate of the change of pressure ratio with time.     

长江口水流流速垂向分布分形研究

鉴于长江口水流流速垂向分布偏离对数分布的情况很多,采用分形理论研究J型、C型和S型流速剖面,发现J型流速分布呈直线型,而C型和S型流速并非常维形分维,呈1阶累计和变维分形垂线分布,进而通过对比不同拟合函数式的拟合效果,验证了三次函数式为C型和S型流速拟合的最佳公式。     

碳粒填充床逆向阴燃传播渐近分析解

阴燃是发生在多孔介质内的缓慢燃烧过程。如果氧化剂能够在多孔介质中渗透进入孔内，则阴燃可以在固体内部形成稳定的波并自行维持传播。本文考虑一圆柱形状的填充床内装碳粒，气体从一端受迫流过，在另一端引起燃料，形成稳定的阴燃。由于此时阴燃传播方向与气体流动方向相反，因此为异向阴燃。本文采用大活化能渐近法，分别分析了氧气安全消耗和固体完全转化两种情形，计算出了反应区的参数值，如：阴燃的传播速率，燃烧温度，固体     

方形下排气分离器气固两相流动的PDA研究

应用激光相多谱勒三维颗粒动态分析仪（3D-PDA）对方形下排气分离内部气固两相流场进行了测试,得到了分离器内不同截面的气相和颗粒相的流场矢量图,时均速度等基本运行规律。研究结果发现方形分离器内横截面上的流场旋转中心偏离其几何中心,在边角位置存在局部小旋涡,在分离器左右两个壁面附近流运有向壁面流动的趋势,研究结果有助于对分离器的分离机理的认识和指导其结构的优化设计。图14参6