串列三圆球绕流数值模拟

为了研究不同间距对串列放置的三圆球尾涡和湍动能的影响，本文选取在L=2．0D～4．0D（三为相邻球心之间的距离，D为圆球直径）范围内的5个不同间距进行了数值模拟，计算均在圆球Rep≈1000的条件下进行。结果表明：当L≤2．5D时，由于逆压梯度的影响，在第二个圆球滞止点附近捕捉到附体分离泡；由于第二个与第三个圆球的置入，展向压力梯度诱发第一个圆球背风面流动的展向输运，且随着圆球间距的增加流场的展向输运趋势减小，但涡的强度增大；第二个圆球与第三个圆球背风面流动没有明显的展向输运；湍动能的增量与圆球间距近似成平方规律。     

颗粒尾涡增强湍流的大涡模拟以及气固两相流中湍流变动的数值模拟

The turbulence enhancement by particle wake effect is studied by large eddy simulation （LES） of turbulent gas flows passing a single particle. The predicted time-averaged and root-mean-square fluctuation velocities behind the particle are in agreement with the Reynolds-averaged Navier-Stokes modeling results and experimental results. A semi-empirical turbulence enhancement model is proposed by the present-authors based on the LES resuits. This model is incorporated into the second-order moment two-phase turbulence model for simulating vertical gas-particle pipe flows and horizontal gas-particle channel flows. The simulation results show that compared with the model not accounting for the particle wake effect, the present model gives simulation results for the gas turbulence modulation in much better agreement with the experimental results.     

双尺度二阶矩颗粒湍流模型和提升管内稠密两相流动的模拟

稠密气固两相流动是当前国际上的研究热点,常常采用将颗粒湍流模型和反映颗粒碰撞作用的动力学模型叠加的办法来构造稠密两相流动的湍流模型。但是，对颗粒湍流模型，国内外尚没有进行双尺度湍流模型的研究。该文基于将颗粒脉动分成湍流引起的大尺度脉动和颗粒间碰撞产生的小尺度脉动的概念，建立了一种新的双尺度二阶矩颗粒湍流模型，并对提升管内的稠密气固两相流动进行了模拟。所得颗粒浓度及速度分布和实验数据吻合较好，能揭示出提升管内的环-核流动结构。该模型的结果比单尺度二阶矩两相湍流模型的结果有所改进。     

三角形小翼纵向涡发生器的流动换热

探究了加装三角形小翼纵向涡发生器的H形翅片换热流动特性.模拟结果显示,随着来流速度的增加,回流区里的气流温度逐渐升高;随着雷诺数的增加,压力损失、努谢尔数增大,进出口温差、欧拉数、换热因子和综合性能都减小.随着攻角的增大,加装纵向涡发生器的单H形翅片的进出口温差、压力损失、努谢尔数、欧拉数和换热因子都增大,而综合性能先增大后减小.     

内置扰流器驻涡燃烧室燃烧流动分析

为了研究内置导流片与扰流板等扰流器驻涡燃烧室的燃烧流动性能,对不同导流片结构参数下的燃烧室总压损失、燃烧效率、速度温度分布及污染物排放进行了数值分析。结果表明:内置导流片与扰流板的驻涡燃烧室性能更加优于仅存在导流片时的性能,会进一步增强凹腔内的燃气掺混、提高燃烧效率、改善出口温度分布、降低NO排放。当导流片伸入凹腔的长度与凹腔前壁面一半长度之比(a/B)为0.1~0.4、导流片到进口顺流通道下壁面的距离与燃烧室进口顺流通道高度之比(b/h)为0.4、导流片到凹腔前壁面的距离与凹腔长度之比(c/L)为0.2时,燃烧室在贫燃条件下可以实现低压降稳定燃烧,而且出口温度分布更加均匀,污染物排放更低。     

基于多层氧化层结构的硼颗粒点火模型研究

为了研究相关因素对硼颗粒点火过程的影响规律,基于多层氧化层结构,改进了硼颗粒的点火模型。该模型考虑了颗粒氧化层表面物质成分的变化、表面火焰面形成的物理过程,模型计算结果与实验数据具有较高的吻合度。应用该模型研究了环境压强、颗粒直径、气相氧化剂浓度以及环境温度对硼颗粒点火过程的影响规律。结果表明,环境压力越大,颗粒点火时间越短;颗粒粒径越大,颗粒表面氧化层越厚,从而延长了颗粒的点火时间;在较大颗粒直径（>5 μm）下增加环境内氧气浓度有利于颗粒点火,对小颗粒直径（≤5 μm)则无明显影响;水蒸气浓度越大,颗粒点火时间越短;环境温度越高,越有利于颗粒点火。     

离心叶轮内宾汉流体的密相两相湍流数值模拟

阐述了宾汉流体控制方程的特点，首先对单相的宾汉流体与密相液固两相流进行了计算，计算结果与实验数据吻合较好。其次对离心叶轮内的含颗粒的宾汉流体的两相流动进行了计算，从进口到出口，宾汉流体的速度是减小的，压力随半径增大逐渐升高，而且压力面上的压力大于吸力面上的压力。吸力面上的颗粒拟温度小于压力面上的颗粒拟温度，而且靠近壁面处的大于叶道中的。从减轻叶片磨损角度来讲，双圆弧型线比单圆弧的好，叶片出口角小的比出口角大的好。最后比较了液固两相流与含颗粒的宾汉流体的两相流的流动，颗粒拟温度有较大差别。     

串行排列的三栋建筑物间的风涡漩分布研究

本文利用计算流体力学（CFD）软件，针对串行排列的三栋建筑物的风环境，采用标准k-ε两方程湍流模型进行了数值模拟，研究分析了三种不同建筑物间的距离下的风涡漩分布特点，并定量分析了涡漩区中的风速和湍流强度，以及建筑物横截面的压力系数分布，为建筑小区的规划最优设计提供理论参考和依据。     

不同因素对锅炉燃烧流动的影响分析

为探究锅炉燃烧流动规律,就不同过量空气系数、不同分离燃尽风比率、不同二次风配风方式以及不同摆角对锅炉燃烧和NOx排放规律的影响进行了数值分析。结果表明:在炉膛高度方向10~30 m范围内,协同角迅速从82°降低至70°,然后剧烈波动;在30 m以上高度范围内,协同角呈抛物线分布规律;协同角随过量空气系数、分离燃尽风比率增大而变小,在均等配风方式下协同角最小;空气分级燃烧和浓淡直流燃烧器联用可有效抑制主燃区NOx的生成;过量空气系数越大,炉膛出口NOx排放量越高,NOx排放量随分离燃尽风比率增大先变小再变大,最佳分离燃尽风比率为15%~25%;均等配风方式下,炉膛出口NOx排放量最低;束腰配风方式下,炉膛出口O2体积分数最低;倒宝塔配风方式对主燃区NOx生成的抑制作用明显;燃烧器摆角向下和分离燃尽风摆角向上均可降低炉膛出口NOx排放量。     

带源项的跨音速粘性流场的数值模拟方法

利用AF方法及采用系数分裂技术的全稳式TVD格式对带源型项的跨音速粘性流场进行了统计，获得了较好的计算效果。TVD格式与AF格式相比，需以较大的计算量为代价，分析了源项对计算收敛的影响，源项隐式或显式处理对收敛速度基本无影响，但是源项的显式处理会带来时间步长的减小，在此基础上，对JPL喷管内的两相流进行了数值模拟。