平展流冷态湍流场的PIV分析

针对单烧嘴湍流平焰燃烧冷态实验模型,采用粒子激光测速(PIV)技术对烧嘴下方的主要燃烧区速度场(350 mm×250 mm)进行了测量,得出在旋流强度为1.76,空气量/煤气量为19.39下的径向速度和轴向速度分布.实验研究发现,平展流由回流区、附壁射流区和过渡区组成,同时分析了3个区域内径向速度和轴向速度的变化规律,得到了二维速度场分布的特点.     

平焰燃烧三维热态速度场的数值模拟

对试验炉型的平焰燃烧器速度场进行了冷态实验、冷态数值模拟,分析并验证了实验和数值模拟结果中速度场变化趋势的一致性和数值模拟结果的实用性。采用相同的模型,对加热炉内平焰燃烧的热态三维速度场进行了计算,分析了主燃烧区域轴向速度、径向速度和切向速度的变化规律,得出了热态速度分量的最大值沿射流方向衰减的无因次分布曲线。     

加热炉内流动特性的PIV研究

为研究加热炉平焰旋流烧嘴下方燃烧速度场的主要机理,采用相似和模化理论建立了冷态实验模型(1:1); 采用粒子激光测速(PIV)技术对烧嘴下方的主要燃烧速度场进行了测量,得出在旋流强度为1.76、空气与煤气的流量比为13.68时的速度场;速度场主要由回流区和贴附射流区组成;同时探讨了两个区域径向速度和轴向速度的分布特性,得出了二维速度分布规律.为后续热态实验研究打下基础.     

氧气顶吹转炉冶炼初期二次燃烧气相场的实验研究

应用相似模化理论,对泡沫渣生成之前氧气顶吹转炉二次燃烧气相场进行了实验模拟,并采用粒子图像测速技术(PIV)测量其二维流场,发现在氧射流两侧形成2个强回流区.同一截面上,内侧回流区速度沿径向距离逐渐减小,在靠近氧射流流股内侧速度最小;外侧回流区负速度沿径向距离逐渐减小,正速度沿径向距离逐渐增大.不同截面上,距离二次氧孔越远,内侧回流区速度越平缓;外侧回流区,正速度越大,上升炉气越多.     

四角切圆锅炉冷态空气动力场流动特性的实验研究

以某电厂 30 0MW ,10 2 5t/h锅炉为模型 ,针对水平烟道的烟温偏差问题 ,进行了锅炉整体冷模试验 ,对炉膛上部、水平烟道及转向室处烟气的流动进行模拟 ,明确了水平烟道内引起烟温偏差的烟气速度场偏置的具体情况及尾部烟道气流分布的特性 .     

严寒地区村镇住宅屋顶双层复合保温模式初探

针对严寒地区村镇住宅屋顶能耗现状和保温技术特点,并基于对目前严寒地区村镇住宅屋顶保温和节能目标的要求,提出了符合当代村镇住宅特征的屋顶上层与下层分设保温层的复合保温构造模式;阐述了该模式的设计理念及模式内涵,建立了该模式下的吊顶封闭空间热平衡数学模型,给出了不同保温层选材的厚度参考值.该模式的提出为我国严寒地区村镇住宅屋顶保温和节能设计提供了新的设计对策.     

基于风洞试验的风沙两相流耦合流场特性

风沙两相流结构的理论与研究方法已趋于成熟,主要集中在风沙物理运动本身和防风固沙工程方面,然而,将风沙运动现象及其对建筑结构物的作用效应相结合的研究还比较鲜见,继续开展风沙地区工程结构的抗风沙研究具有重要的现实与工程意义。通过风沙风洞试验,模拟了实际沙漠地貌下的风场特征,重点通过风洞顶部落沙研究了类似沙尘暴环境下的沙浓度、风沙流速度廓线以及湍流强度随高度的变化情况。通过控制相同风速、变化不同输沙率进行落沙,以此形成多种不同类型的风沙两相流耦合流场,并与净风工况相比较。试验结果表明：沙浓度梯度分布与落沙孔数量、控制风速以及高度均相关;风沙流场中沙颗粒的运动对风速剖面有一定的削弱作用,对湍流强度却有增强作用;风场中沙质量浓度沿高度方向的分布特征直接影响了各高度处风速和湍流强度的大小,沙浓度越大的高度处对风速的削弱程度越显著,且对湍流强度的增强程度越大。     

钙质砂中单桩水平承载特性模型试验研究

通过室内模型试验研究钙质砂地基中桩基的水平承载特性,分析桩长对桩顶位移、桩顶转角、桩身弯矩以及桩侧土体压力分布的影响,并与福建标准砂地基中的模型桩进行了比较.试验结果表明:桩长对水平承载特性具有显著影响;增加桩长能明显提高单桩水平极限承载力,桩身变形逐渐由刚性转动转变为弯曲变形;弯矩沿桩身的分布范围由全段分布转变为集中...     

40Cr冷滚打成形中宏观变形研究

为揭示40Cr在高速冷滚打中的成形机理,依据金属材料塑性变形机理,进行了高速冷滚打条件下的40Cr击打试验,研究了40Cr在高速击打变形过程中的变形温度、变形速率、温度对流变应力的影响.基于Zener-Hollomon本构关系和试验数据,求得了40Cr在高速、大变形下的材料参数,建立了材料初始应力和峰值应力变化模型,揭示了高速冷滚打成形宏观变形与成形因素之间的联系,为揭示冷滚打成形过程的热力耦合问题提供了理论基础.     

实际海浪环境下大尺度模型试验研究

舰船环境适应性研究引起世界各海洋强国的高度重视,研究采用实际海浪环境下的大尺度模型试验方法通过近海岸海区实际海浪环境下大尺度模型运动物理仿真试验研究,分析了近岸波浪特征,并基于NARMAX(带外生变量的非线性自回归滑动平均模型)模型应用谐波探测法求解船模非线性系统频率响应函数通过与水池小尺度模型试验结果比较,表明该试验方法可行,为舰船环境适应性研究提供了一种有效的试验手段.     

旋翼模型垂直下降状态气动特性风洞试验

直升机垂直下降状态中包含极为危险的涡环状态.为提高对涡环状态的认识以及掌握其气动载荷、流场变化,并为相应数值模拟及飞行仿真提供试验数据,采用直升机垂直升降试验台以及大视场PIV试验测量系统在Φ5 m立式风洞对Bo-105旋翼模型进行了垂直下降状态的气动载荷以及流场测量.在桨尖马赫数相似的情况下,得到了该旋翼模型在不同总距、不同下降速度情况下的平均拉力和功率变化,以及较大范围的详细流场图像,分析了旋翼模型气动载荷变化现象,并进一步揭示了旋翼模型垂直下降状态下流场的演化发展过程.试验研究表明:旋翼模型垂直下降速度达到8 m/s后,拉力和功率急剧下降,且其各自均方根误差值显著增大;旋翼模型总距越小,对应的旋翼拉力值随垂直下降速度增大而迅速减小,越易进入"涡环状态";桨尖涡结构不稳定的主要内因是形成了"涡对"结构,相邻桨尖涡之间的距离越近,桨尖涡越不稳定;桨尖涡聚集形成"涡环"以及涡环结构的动态演化是旋翼性能突变的关键因素.     

靶式光纤光栅流速传感器在裂隙水模型试验中的应用

结合等强度悬臂梁和光纤Bragg光栅(FBG)设计了靶式FBG流速传感器,用于在线测量管道及裂隙的流场流速。传感器将流体中靶片的受力转化为该流速下对应FBG中心波长的漂移,并自动实现温度补偿。采用FLUENT6.3对被测裂隙及管道流场进行有限元仿真,确定裂隙中靶片受力特性及相同受力条件下的等效管道内径,并求得过流断面5mm×2000mm的裂隙中传感器的灵敏系数为8.71×10-4 s2/m2。在管道系统中进行传感器标定实验,传感器在0～1.20m/s范围内,最大误差为0.02m/s。将该传感器应用于裂隙水模型引流试验,实验结果表明,关键点流速随着进水阀门开度逐渐增大而提高。打开引流管道阀门,引流管道布设处后方各点流速降低,且同一断面流速变化趋势保持一致。     

核电站1000MW半速汽轮发电机组弹簧隔振基础强迫振动模型试验

对汽轮发电机组弹簧隔振基础进行模型试验的最根本理论是相似理论,最关键的技术是模态分析.本文利用相似理论与模态分析的传递函数矩阵方程,推导了强迫振动模型试验的相似准则方程,确定了r阶模态的决定性相似准则为r阶阻尼比Dr与r阶调谐比ηr,非决定性相似准则为振动线位移组合量.对1 000 MW半速核电站汽轮发电机组弹簧隔振基础的强迫振动进行模型试验时,各阶模态的阻尼比与调谐比必须相等,但是模型与原型的各阶阻尼比是否能够做到相等,缺乏验证.而且目前阻尼比取值不太合理,模型试验没有给出有益的建议.振动系统包括汽轮发电机组、基础台座、弹簧隔振器与阻尼器等,模型试验在机器的激振频率、激振力强度与分布等方面难于满足相似理论.模型试验在满足弹簧隔振器的刚度、压缩量与系统频率要求时也有困难.