大尺度展向波形圆柱绕流流场结构的数值研究

针对大尺度展向波形圆柱绕流的减阻特性,通过大涡模拟（LES）研究波形振幅对圆柱体绕流流场结构的影响,获得波形圆柱体绕流气动性能曲线、尾迹时均流速分布和非定常涡量场分布,最后与直圆柱绕流的流场结构进行对比分析。结果表明,波形圆柱绕流的平均阻力系数小于直圆柱体绕流,流向涡的形成改变了圆柱近尾迹区的流场结构,因此,波形圆柱体尾迹涡系表现得更为紧凑,尾迹涡流得到拉伸与破裂。在亚临界雷诺数为3000时,最大阻力系数减少18.3%,最优振幅比为0.152;且波形圆柱体的升力波动大大减少,甚至得到抑制。由于波形表面会形成更稳定的三维自由剪切层,这样的自由剪切层在下游位置卷起漩涡,大大地改变了圆柱周围的流场结构。研究表明振幅比在确定波形圆柱后面的三维涡旋结构中起着至关重要的作用,并对升力波动和流动阻力的降低有着显著的影响。     

离体小结构诱导涡抑制圆柱绕流流动分离的数值模拟

以圆柱绕流为代表的钝体绕流是工程实践中非常普遍的流动现象,推迟和抑制圆柱尾部涡脱落是流体力学研究的热点之一。在Re=100下,本文模拟了在圆柱附近加装两个对称的微小圆柱后的圆柱绕流,探究对称控制微小圆柱安装位置和直径对圆柱绕流的流场和整个系统的升阻力系数的影响。数值模拟结果表明:在圆柱附近加装对称控制的微小圆柱后,圆柱附近存在一个有效流动控制区域,且该区域的范围随着对称控制微小圆柱直径的增大而减小;在有效的流动控制区域内,添加对称控制的微小圆柱后,整个系统的升力幅值和时均阻力都减小,圆柱气动性能明显改善;在有效的流动控制区域外,添加对称控制小圆柱后,整个系统的升力幅值和时均阻力都增大,圆柱气动性能变差。     

表面微沟槽对风力机翼型气动性能的影响研究

采用数值模拟方法对表面纵向布置微沟槽的风力机翼型的气动性能进行研究。基于Transition SST模型,采用商用计算流体动力学(CFD)软件,研究了L型和V型2种不同类型的微沟槽的减阻效应,考虑了不同雷诺数和不同翼型条件下,表面微沟槽对风力机翼型升阻力特性的影响。通过对比升、阻力系数及表面摩擦力系数,探讨了风力机翼型表面微沟槽的减阻机理。结果表明：在最优的沟槽几何参数条件下,L型沟槽相比V型沟槽具有更好的减阻效果,DU翼型最大减阻率达到5.6%;采用最优沟槽几何参数时,微沟槽在较大的雷诺数和攻角范围内都具有减阻效果。     

V型沟槽对钝尾缘翼型流场分布及气动性能影响的研究

基于k-ωSST湍流模型,利用商业CFD工具ANSYS Fluent 16.0对DU35-17原始翼型、钝尾缘修型翼型及布置V型沟槽钝尾缘翼型进行数值模拟计算,对翼型改进前后的升阻力系数、流场分布和表面压力系数进行对比分析.结果表明,翼型在钝尾缘修型的同时布置V型沟槽,通过改变翼型尾缘处的压力分布和翼型表面的流动分布,...     

后向台阶圆柱绕流的区域分解有限元数值模拟

研究钝体绕流这一燃烧、传热领域的基本流动现象 ,针对圆柱绕流问题 ,给出了求解粘性不可压缩定常 Navier Stokes方程的区域分解算法 ,证明了其收敛性 ,并用区域分解有限元方法对后向台阶圆柱绕流问题进行了数值模拟。     

超疏水沟槽表面减阻特性数值模拟研究

沟槽结构和超疏水壁面可有效减小湍流流动阻力。针对鲨鱼游动时表皮分泌黏液对鲨鱼表皮润湿性的影响,提出并研究具有更高减阻效果的超疏水沟槽结构。采用雷诺时均法和大涡模拟分别分析两种沟槽结构的减阻效果和机理。结果表明：未经疏水处理的刀刃形和锯齿形沟槽表面,减阻效果最高分别可达9.52%及13.70%,经超疏水处理后,减阻效果最高可达58.00%和63.00%,其更小的湍流涡团及脉动是进一步减阻原因。     

开式热源塔在热泵系统中的应用分析

采用氢气泡技术并结合高速摄像技术,对双圆柱绕流进行可视化实验研究。实验结果分析表明,来流对称、流速一定的情况下,间距比的改变将出现偏流。随着间距的减小,偏流现象更加明显,且流动的偏向是随机的。改变圆柱位置使来流方向与两圆柱连心线平行,当间距比为1．5时,两圆柱的流动相当于一个钝体的绕流,且前后圆柱均有对称涡出现。当间距比增大到一定值时,前排对后排的扰动将消失,此时涡脱落比较显著。这些结论可对换热器中又排、顺排管间距的布置提供参考。     

翼型表面随行波结构流动控制的数值研究

针对翼型表面的流动分离,采用数值模拟方法研究随行波结构流动控制的机制。为了验证计算方法的可靠性,将翼型表面静压曲线与实验测试结果进行对比,发现两者吻合程度较好。数值计算结果表明,适当增加随行波的相对弦长长度,有助于改善翼型的气动性能。当攻角小于3°时,随行波位于分离点之前,沟槽内形成顺时针旋转的二次涡,有助于加速边界层低速条带;在大攻角下,随行波位于分离点之后,顺时针卷起的分离涡在沟槽内形成逆时针旋转的二次涡,与分离涡互为反向涡对,减小了尾缘分离区范围。翼型表面随行波能有效地控制边界层流动。     

不同角度下方形钝体绕流的特性研究

针对水流作用下三维钝体绕流的尾迹演化特性,采用大涡模拟法模型四种不同迎流角度,分析其受力情况、频率特性、分离形式和3D流动状态,揭示了钝体绕流现象的形成机理,提出了涡旋形态变化的一般规律。研究表明,随着迎流角度的增加,升力和阻力系数呈先降后升的趋势,当θ=12°时两者均达到最小值;分析了四种角度下流体在钝体周围的运动规律,结果表明其流动分离位置和回流区长度各不相同;雷诺数一定时不同角度下的绕流涡旋频率基本一致。该计算结果对类似工程设计有重要参考意义。     

沟槽表面对翼型绕流流场的气动作用研究

基于大涡模拟(LES)技术对NACA6510翼型二维绕流流场进行数值模拟,研究吸力面圆弧型沟槽相对位置、相对深度对翼型气动特性与涡流结构的影响规律.研究表明:在小攻角下,沟槽表面对翼型的升、阻力系数影响很小,在大攻角下升、阻力系数明显减小.气体流经沟槽结构时会在内部形成反向二次漩涡,其脉动主频为上、下游主频的2倍,相对...     

喷射器结构分析及两类喷射器性能比较

对气力输送喷射器内部流场进行了模拟,从数值计算的角度分析了影响喷射器性能的几个重要因素,并介绍了一种新型的同心气力输送喷射器,将其与传统的气力输送喷射器进行了比较,得出了这种喷射器的优点和实际操作中需要注意的问题。     

锅炉自动控制系统节能改造的实现

我国工业锅炉控制自动化程度不高,其操作基本上停留在手工和简单模拟仪表操作的水平,操作人员不仅劳动强度大,还容易造成运行事故。文中介绍了一种工业锅炉自动控制系统,并讨论了系统的整体构成方案。将可编程序控制器与工业控制计算机相结合,制定出先进的计算机控制系统替代了传统的控制方法。根据这种控制方法控制系统,很容易被实现,并且将达到很好的控制效果。     

烟气加热器转子制造工艺介绍

介绍了目前烟气脱硫装置中2种烟气加热器(GGH)转子的结构型式及特点,在制造过程中的一些制造要求及相应的工艺措施,如焊接材料的成分及选用、焊接方法的比较和选择、零件加工的要求、转子组装的要求、工艺程序和多次制造积累的相关经验介绍。制造工艺的日趋成熟,为今后开拓广阔的烟气加热器市场打下了扎实的基础。     

汽轮机通流部分改造后机组的回热系统优化

在火电厂中应用先进的气动技术对汽轮机的通流部分进行改造后，汽轮机的膨胀效率会得到提高，而回热系统则偏离了最佳的设计工况。为了解决这个问题，采用非线性优化方法通过变动汽轮机的抽气参数得到回热系统的给水焓升最佳分配方案，从而进一步提高了机组的热力性能。研究方法和结果对火电厂机组的改造具有参考价值。图2表3参8     

浅论电能质量的问题与改善措施

现代电网与负荷构成出现新的变化趋势,由此带来的电能质量问题一直是电力用户的生产需求驱动的,提出了电能质量的问题,阐明了电能质量的内涵和指标,分析了电能质量的检测内容与方法,提出了改善电能质量的方法和措施。     

美国清洁能源产业发展战略及对我国的政策启示

美国奥巴马政府把发展清洁能源产业作为战胜危机、占领经济制高点的法宝。本文介绍了美国清洁能源产业发展的重点领域,政府为支持清洁能源产业发展采取的战略举措,并针对我国的现状提出了政策建议。     

全氢炉氢气角度对内罩中气流影响的数值模拟

以国内某钢铁厂常用的全氢炉为例,使用计算机仿真技术对全氢炉炉台氢气进口角度改变后内罩内各处氢气流量的变化进行了仿真研究,研究结果表明氢气入口速度矢量的轴向夹角与切向夹角的变化会主要会引起顶部流通通道、第一、第二层对流板处氢气流量的变化,第三、第四层对流板处氢气流量随着氢气入口速度矢量变化范围不大,且存在"均匀轴向夹角"和"均匀切向夹角",当氢气入口速度矢量的轴向夹角和切向夹角分布在此范围时,顶部流通通道和第一、第二层对流板处氢气流通通道的氢气流量较为均匀,此时有助于内罩内各个钢卷与四周环境的换热。     

燃油注汽锅炉烟气余热回收技术

本文对稠油油田注汽锅炉余热利用潜能进行了分析,探讨了回收烟气余热的必要性。对注汽锅炉烟气余热回收方式进行了研究,提出了注汽锅炉烟气余热回收的方案。经现场实施和测试,分析证实了注汽锅炉烟气余热回收的效果。     

Analysis of the influence of the current-voltage characteristics of the voltage rectifiers on the static characteristics of hydrogen electrolyzer load

Traditionally, the determination of static load characteristics is one of the main stages in the preparation of a design model of an electric power system. It is especially important to correctly take into account energy-intensive industries, which make a huge contribution to the formation of these characteristics. In particular, the increased interest in hydrogen technologies observed in the world as one of the most promising high-tech areas of energy development, and an increase in the share of the installed capacity of generation units based on renewable energy sources determine the prospects for the development of hydrogen production by water electrolysis. Accordingly, a significant increase in the scale of application of hydrogen technologies, in particular, in accordance with the “Hydrogen Strategy for Climatically Neutral Europe”, the European Commission for the production of “green” hydrogen, determines the task of forming correct mathematical models of these devices in terms planning of modes, analyzing their impact on the parameters of electric power systems. Determination of static load characteristics on the basis of a physical experiment will not allow obtaining a characteristic with a significant increase or decrease in voltage in the node of the electric power system, which occur only in emergency modes of operation of the power system. Therefore, it seems relevant to analyze and determine the electrical characteristics of consumers by mathematical modeling of the power circuit. This article presents the results of correcting the static load characteristic of a high-power electrolyzer used in the production of hydrogen. The analysis of these results obtained with the MATLAB software is carried out using least squares regression to procure polynomial functions of the static load characteristics. According to this analysis, the static characteristics of the considered electrolyzer, being close to linear within the control range, outside the control range acquire parabolic dependences of active and reactive power on voltage. The static load characteristics of the installation are determined by the parameters of the power circuit and the current-voltage characteristic of the rectifiers displacing the vertices of the parabolas from the origin, which should be taken into account to increase the reliability of the design scheme.     

射流参数对高温空气燃烧影响的数值分析

利用fluent流体软件对一种蓄热式烧嘴燃烧性能的影响因素进行了数值分析。研究发现,适当控制预燃室内一次空气的喷入量,可增大火焰体积和温度的分布数值,增强炉温分布的均匀性和降低NOx排放;对比一次空气和煤气单预热时温度场的变化发现,煤气单预热时,火焰长度长,温度高;当两者双预热时炉膛整体温度显著增大;比较煤气和一次空气不同预热方式下炉温的均匀性,双预热时最好,不预热时次之,单预热时最差。