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1.
Poor mixing in the clear liquid layer above the cloud height has been reported by several authors. This study uses LDV measurements to quantify turbulence above the cloud using a liquid level of 1.5 T to remove the barrier of a free surface at H = T. A D = T/3, down-pumping PBT was used at an off-bottom clearance of C = T/3. Three slurries were tested at impeller speeds 0.8, 1, and 1.2Njs. The change in turbulence was quantified using the normalized root mean square (RMS) of the fluctuating velocity summed and averaged over each radial traverse. A significant difference between the fluctuating values of the cloud height—minimum, average, and maximum—was observed. The turbulence decays until the maximum cloud height. Beyond that, it remains constant and near zero. The effects of both particle size and solids concentration prove to be important.  相似文献   
2.
The assumption of homogeneous isotropic turbulence when modeling drop breakage in industrially relevant geometries is questionable. We describe the development of an anisotropic breakage model, where the anisotropy is introduced via the inclusion of a perturbed turbulence spectrum. The selection of the perturbed spectrum is itself motivated by our previous large-eddy simulations of high-pressure homogenizers. The model redistributes energy from small to large scales, and assumes that the anisotropic part of the Reynolds stresses is confined to the energy-containing range. The second-order structure function arising from the perturbed spectrum is used in the standard framework of Coulaloglou and Tavlarides to calculate breakage frequency. While the base model exhibits non-monotonic behavior (by predicting a maximum value for a certain drop size), the effect of anisotropy is shown to increase breakage frequency in length scales larger than this peak, thereby reducing non-monotonicity. This effect is more pronounced for small turbulence Reynolds numbers.  相似文献   
3.
针对更为接近于真实叶片尾缘段的楔形内部冷却通道的流动与换热特性开展了数值研究,分析了不同冷却工质应用在楔形冷却通道中的性能表现以及不同扰流柱结构、柱肋组合冷却结构对尾缘内部冷却通道中的热力特性的影响。研究表明:区别于矩形内部冷却通道,楔形通道中壁面传热系数沿流动方向呈现逐渐升高的趋势;冷却工质对换热性能影响明显,蒸汽的冷却效果优于空气,而在主流冷气中加入少量的微小液滴可明显改善内部通道的换热效果,并且对压力损失几乎不带来负面影响;3种扰流柱结构中圆顶间断型扰流柱结构具有最佳的换热性能,相较于传统扰流柱,其综合换热因子的最大提升可达15.3%;肋片的引入可使壁面传热系数提高24.9%~32.5%,但会造成压力损失的增加;相较于单一的扰流柱阵列冷却方式其综合换热因子仅可提升2%,一定程度改善壁面传热的均匀性。  相似文献   
4.
Most existing image restoration methods based on deep neural networks are developed for images which only degraded by a single degradation mode and imaging under an ideal condition. They cannot be directly used to restore the images degraded by multi-factor coupling. A complex task decomposition regularization optimization strategy (TDROS) is proposed to solve the problem. The restoration of images degraded by multi-factor coupling is a complex task that can be solved by separating these multiple factors, that is, breaking the complex task into numbers of simpler tasks to make the entire complex problem be overcome more easily. Motivated by this idea, the TDROS decomposes the complex task of image restoration into two sub-task: the potential task constrained by regularization and the main task for reconstructing high-definition images. In TDROS, the front of the neural network is focused on the restoration of images degraded by additive noise, while the other part of the network is focused mainly on the restoration of images degraded by blur. We applied the TDROS to an 11-layer convolutional neural network (CNN) and compared it with initial CNNs from the aspects of restoration accuracy and generalization ability. Based on these results, we used TDROS to design a novel network model for the restoration of atmospheric turbulence-degraded images. The experimental results demonstrate that the proposed TDROS can improve the generalization ability of the existing network more effectively than current popular methods, offering a better solution for the problem of severely degraded image restoration. Moreover, the TDROS concept provides a flexible framework for low-level visual complex tasks and can be easily incorporated into existing CNNs.  相似文献   
5.
采用CFD方法,对长宽比分别为0.25、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70、0.80、0.90的8种长方体单体高层建筑物顶面的风流场特征进行模拟计算,确定长宽比对长方体建筑物顶面风力机微观选址的影响。结果表明:长宽比越大,建筑顶面低风速区域越大,且风速随高度增长得越慢,而迎风面拐点风速恢复最快;同时由于建筑物顶面受阻滞流体增多,湍流强度增大,湍流强度大于20%的区域面积增大,且背风面及背风面拐点湍流强度最大;长宽比越小,适合安装风力机的高度越低,如长宽比HAR=0.25时,最低安装高度为1.12H;当长宽比HAR=0.9时,最低安装高度为1.20H;对于不同长宽比的长方体建筑物,在屋顶迎风面出现风加速的起始高度一般低于背风面位置,更有利于风力机的安装。  相似文献   
6.
燃料在强湍流中的燃烧广泛存在于实际工业装置中,研究湍流脉动对燃料传热及着火的作用对准确理解燃烧过程具有重要意义。目前,对于气体燃料和液滴在湍流脉动条件下的蒸发着火等过程已经有了非常详细的研究,而对于固体颗粒受热和着火的研究,大多数试验方法,如落管炉、单颗粒炉和平焰燃烧器等,是在层流条件下进行的。湍流条件下的研究方法主要包括高速射流、一维炉和旋流燃烧器,但普遍存在着光学可视性较差以及湍流强度难以调控等问题。为此,通过搭建能够在高温下运行的四风扇对冲实验装置,建立起湍流强度可调的近均匀各向同性湍流场,研究了湍流脉动对毫米级单颗粒升温及着火的作用。通过在不同风扇转速及环境温度下测量流场的瞬态速度分布以及颗粒温升曲线,获得了不同环境温度及湍流强度下颗粒的传热特性。基于粒径为4.4 mm的铜球传热试验结果提出了考虑湍流脉动作用的颗粒传热模型,并利用粒径为2.0 mm的铜球升温试验数据进行模型验证。研究结果表明,所建立试验台测量区域流场的脉动速度具有各向同性特征,且远大于时均速度,脉动速度大小随着风扇转速线性增加。脉动速度的增大使得煤颗粒着火提前、铜球颗粒升温速率加快,说明湍流对颗粒传热的强化作用...  相似文献   
7.
铅铋快堆是第4代核能系统的主要堆型之一,但由于液态金属铅铋的热物性与传统工质如水、空气等有很大不同,假设流动边界层与热边界层相似的雷诺比拟原理已不再适用。本文在开源程序OpenFOAM中开发了基于k-ε-kθθ四因子模型的自定义求解器,考虑热边界层与流动边界层的差异性,对带绕丝棒束通道中液态金属铅铋的流动换热现象进行数值模拟,得到了速度、温度等重要热工水力参数的三维分布,揭示了绕丝对冷却剂流动传热过程的影响规律,并将计算结果与经典实验关联式进行对比,结果符合良好,证明了所用模型和程序的正确性。本研究可为在OpenFOAM中添加新模型、开发自定义求解器以及开展针对液态金属流动换热问题的计算流体动力学(CFD)模拟提供参考。  相似文献   
8.
为了研究基于光子灯笼的模式分集接收系统在星地链路中对大气湍流的补偿作用。采用平行光管模拟星地下行链路的平行光,使用30cm口径的接收望远镜进行了演示验证实验。实验结果表明,采用光子灯笼的接收系统的基模比单模光纤的接收功率大4dB左右,而光子灯笼的3个模式总接收功率比单模光纤的接收功率大5dB左右。采用光子灯笼接收之后,中断概率下降39%以上。  相似文献   
9.
为了研究分形网格湍流中小尺度结构的运动规律,在具有高分辨率的空间网格中,开展分形流场时间演化的直接数值模拟,并通过模拟具有相同阻塞率的规则流场进行对比研究. 通过给流场中注入合适的能量扰动,促使2类流场从层流初始状态向湍流状态过渡. 数值模拟结果表明,与规则流场相比,分形流场受到初始条件影响的持续时间更久,同时在时间演化的初期,分形流场产生的动能更小,但分形流场在衰减期的大尺度运动起到强化湍流的作用,导致其产生的动能更大、湍流强度更高,有利于实现对流场的被动控制. 分形流场和规则流场均在截断波数 $ kM \approx 20 $时满足能量与耗散水平相等,但有别于能量级串过程中能量传输与耗散的平衡. 当流场达到统计均匀后,规则流场衰减符合Saffman湍流特征的规律.  相似文献   
10.
Large eddy simulations based on the CFD software OpenFOAM have been used to study the effect of Reynolds number and turbulence intensity on the flow and mixing characteristics of an argon thermal plasma jet.Detailed analysis was carried out with respect to four aspects:the average flow field,the instantaneous flow field,turbulence statistical characteristics and the self-similarity.It was shown that for the argon thermal plasma jet with low Reynolds number,increasing the turbulence intensity will increase the turbulent transport mechanism in the mixing layer rather than in the jet axis,leading to the faster development of turbulence.The effect of the turbulent transport mechanism increases with increasing Reynolds number.However,the characteristics of flow and mixing are not affected by turbulence intensity for high Reynolds number situations.It was also found that the mean axial velocity and mean temperature in the axis of the turbulent thermal plasma jet satisfy the self-similarity aspects downstream.In addition,decay constant K is 1.25,which is much smaller than that(5.7-6.1)of the turbulent cold gas jet and has nothing to do with the Reynolds number or turbulence intensity in the jet inlet.  相似文献   
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