循环流化床燃烧的热态模化准则研究

本文通过对循环流化床中颗粒燃烧的气固两相流的运动方程,及燃烧过程中连续方程、能量方程、及传热传质的研究,推导出燃烧过程中应遵守的准则数,从而得出循环流化床热态模化设计所应遵循的准则.     

循环流化床锅炉风帽射流深度实验研究

对包头第一电厂10#锅炉改造前后的两种风帽射流深度进行了理论分析和研究.根据动量定理和适当的物理简化,建立了风帽斜向下射流的物理模型,并推导出了关于射流深度的三次方程,因而可获得直接的理论解.根据密度相近的模化条件建立了射流运动的等效水模化试验台.最后,对改造前后两种风帽在循环流化床锅炉密相区的射流深度进行了对比.结果表明,实测的射流穿透深度和理论计算值吻合;采用侧箭头型风帽与7型风帽射流深度的变化不大,符合改造要求.     

装锅器用汽—液喷射器工作特性分析及实验研究

对所研究的装锅器用汽—液喷射器的理论特性曲线进行了分析推导，得出了特性曲线方程，并用所研究的汽—液喷射器进行了实验研究，证明了理论特性曲线方程的准确性和喷射器设计方法的正确性，随后根据特性曲线对喷射器偏离设计条件的工况进行了分析．     

水平管道液固两相流的相似与模化研究

本文探讨了低浓度水平管道液固两相流的相似问题。根据两相流的液相和固相运动方程、能量方程、连续性方程、悬浮速度方程、和沉降速度方程及颗粒的悬浮和推移条件等关系,得出两相流的一系列相似模化条件。根据这些条件提出了液固两相流模型管道试验的计算原则,最后用已有的实验资料对上述计算原则进行校验。对其结果进行评议分析。为了验证能用准则关系式统一表达已有的大部分学者提出的计算公式。本文列表对其作了对照。它说明在两相流研究中运用相似理论的可行性及其实用性。为了说明能用准则关系式表达其宏观物理模型的一致性.本文提出了一个新的相似准则:Du     

地下水运动方程理论分析及其在CFD中的应用

在单井循环地下换热器仿真研究中,对于多孔介质模型参数设置常根据经验确定,相关理论研究较为缺乏,导致仿真研究结果与实验结果偏差较大.因此,本文对地下水运动方程进行理论分析,利用纳维—斯托克斯方程与米斯马赫方程推导得出不可压缩流体在不可变形多孔介质中的运动方程;利用伯努利方程和米斯马赫方程,将能量方程方程中的水头损失与流体在多孔介质中流动的阻力损失联系起来,使伯努利方程在多孔介质中的得到应用;根据实验结果与仿真数据确定了Fluent中多孔介质模型的2个经验系数,C0和C1分别为2.5×106和1.2;最后,应用该经验系数,仿真得到3种单井循环地下换热器影响下的地下水速度流线.     

基于渐进均匀化理论的复合材料力学性能预测

为了更好地预测复合材料的力学性能,以碳纤维增强木质复合材料为研究对象,建立了渐进均匀化理论的分析模型.利用小参数将宏、微观两尺度进行耦合,将以小参数渐进展开的力学变量代入单胞控制方程,最终推导出复合材料等效弹性模量的求解方程.采用ANSYS软件建立了复合材料的单胞模型,并在周期性边界条件下对弹性模量进行了预测分析.结果表明,与一般工程经验相比,渐进均匀化理论对复合材料的预测精度更高,且预测结果在一定范围内与物理实验结果吻合良好,验证了此理论的有效性.     

10MW风力机叶片设计与动力特性

为了研究大型风力机叶片在静止和转动状态下的振动模态及其变化特点,通过叶素动量理论和复合材料的叶片设计方法完成了10 MW风力机叶片的设计.基于多体系统动力学理论和超级单元模型,结合动力学分析软件ADAMS对静止状态下叶片的线性特征值进行了分析,考虑叶片的弹性变形和旋转,应用刚性积分方法对叶片的非线性控制方程进行数值求解,通过傅里叶谱分析方法,实现风轮旋转条件下的运转模态识别.结果表明,在动力刚化效应作用下,叶片的固有频率会随着转速的增加而增大.     

金刚石线锯超声振动加工运动学分析

通过理论推导得出了金刚石线锯加工过程的运动方程、速度方程和加速度方程.由运动合成定理及MATLAB仿真分析了线锯上单颗金刚石磨粒的切削状态和运动轨迹,建立了单颗金刚石磨粒与工件的接触模型.指出金刚石线锯超声振动加工具有材料去除率高,表面质量好,可延长工具寿命的特点.     

有限拉莫尔半径效应对电阻性气球模的影响

基于有限拉莫半径磁流体理论（Finite Larmor radius magnetohydrodynamic）模型,采用WKB（Wentzel、Kramers和Brillouin）的多重尺度分析方法详细推导了一组用于研究托卡马克等离子体中高n电阻性气球模的本征方程.在忽略了回旋粘滞效应和电阻效应之后该方程可以回到传统理想气球模方程.文章中的气球模本征方程可用于研究带耗散性质的电阻率与无耗散的回旋粘滞性的对气球模的竞争影响.     

岩石破碎机理的微差爆破最佳延时控制

为探究微差爆破最佳的孔间起爆延期时间,从岩石破碎机理出发,将应力波和爆生气体能量综合作用方式作为研究载体,结合波动学理论、热力学理论以及断裂力学理论,推导出应力波和爆生气体作用下的运动和动力学方程、破坏范围、作用时间和传播速度的数学公式.在此基础上,运用推导出的物理参数对哈努卡耶夫提出的延时控制半经验公式进行修正,得出了微差爆破延期时间选取的理论模型.最后,结合某露天矿进行不同段别高精度澳瑞凯雷管组合的微差爆破实验,结果显示此次试验爆破后效果最佳延期时间为25 ms,而将该地质条件的力学参数代入推导得出的最佳延期理论模型,得出延期时间为24 ms左右,说明该理论模型与本次实验结果较为吻合.     

风机叶片设计二次开发与气动性能仿真

为了提高叶片设计的精度和效率,根据风机叶片设计的相关理论和方法,对叶片气动外形设计进行研究.以20 kW风机叶片为例,在Wilson法的基础上,利用VB、VC++等编程语言在SolidWorks平台上开发叶片气动外形设计及建模的应用系统.根据输入的设计参数自动生成叶片的三维实体模型,省去了以往设计过程中生成的大量数据的转换和存储,实现叶片的高效,智能化设计.为了对设计结果进行评估,同时验证设计的有效性,针对设计好的叶片模型进行流场仿真分析.结果表明,提出的叶片设计与建模方法能够有效提高风能利用率,缩短风机叶片设计周期,可用于企业对叶片的设计研发,并为叶片结构有限元分析和优化设计平台奠定基础.     

涡轮级进口温度分布不均匀时流场和温度场的非定常数值模拟

采用Jameson的四阶龙格－库塔法研究了高压涡轮叶栅进口有温度畸变时的涡轮流场。通过对一级涡轮叶排的非定常数值模拟,计算结果表明,由于叶排间的相互运动,叶片表面的压力呈周期性地变化,流场也是周期性地变化;当进口气流温度分布不均匀时,进口的热气流会向转子压力面上适移,导致压力面上产生热点,使动叶表面温度发生很大变化,加入热斑时静叶栅内流场的影响较小,对动叶栅内流场影响较大。     

室内送风气流相似准则及风口模型试验

根据相似理论的基本原理，本文导出了室内送风气流应遵循的准则方程。由此方程，本文建立起送风口模型试验方案，并进行了风口模型的实验验证。     

高速回转圆盘薄片刀具横向振动的控制

针对圆盘薄片刀具的横向振动,根据流体动压润滑理论,研究了一种圆盘薄片刀具横向振动控制器,利用刀具的高速回转运动和横向振动形成流体压力膜,抑制刀具的横向振动.理论分析和实验测量结果表明,这种利用流体动压润滑原理工作的控制器可以有效地减少刀具横向振动的幅值,而流体压力膜抑制刀具横向振动的效果与控制器中楔形板的结构有关.     

风力发电机叶片的雾凇覆冰数值模拟

为了解风力发电机叶片覆冰情况,以某型300 kW风力发电机叶片为研究对象,根据切片-重构的思想,将叶片划分为有限个截面,基于叶片覆冰的物理过程,采用边界元法对风力发电机叶片的空气流场进行计算;采用拉格朗日法分析计算水滴在叶片表面的碰撞过程;通过迭代计算和冰形重构模拟覆冰增长过程,从而建立风力发电机叶片三维雾凇覆冰增长模...     

可逆水泵水轮机内部流场计算与稳定性分析

要优化水泵水轮机转轮设计,应了解包括转轮在内的水泵水轮机全流道的流动特性。提出了按水泵给定流道参数和转数,从水轮机方向计算叶型的全三维逆向设计方法。采用三维不可压紊流的连续方程与动量方程和紊动能与耗散率方程对内部流场进行研究计算。选用高水头可逆式水泵水轮机进行了全流道双向三维湍流数值模拟与稳定性分析。由于在设计中综合考虑了水泵和水轮机的双向流动特性,设计转轮有较好的效率。     

基于CFD的大型风力发电机组叶片气动性能研究

为了研究大型风力发电机组叶片的气动性能,提出了基于CFD技术的叶片气动性能分析方法.该方法采用RANS方程结合SST湍流模型,以实现对大型风机叶片二维翼型气动性能和三维气动性能的分析预报.在此基础上,采用二维方法分析了NACA64-618翼型-180°～180°攻角下的气动性能,获得了其失速攻角,与试验数据的比较证明了该方法的准确性;建立了2MW大型风机三维叶轮模型,采用三维方法分析了其气动性能,与GHBladed软件计算结果比较证明了三维方法的可行性.最后,对2MW风机翼型进行了优化,改善了其气动性能.研究方法对于大型风机叶片的设计,优化及新翼型的开发具有重要参考价值.     

变风速下风力机叶片载荷特性研究

根据风力机的气动理论,并考虑风切变和风力机结构、几何参数的影响,建立了风力机叶片的气动载荷计算模型。以基本风速、渐变风速、阵风风速和脉动风速4种风速类型建立了变风速模型,并应用于叶片载荷计算模型,实现变风速下的叶片气动载荷的计算。以某MW级风力机为对象,给出了数值计算流程并进行了实例计算,结果显示：风力机叶片的气动载荷主要分布在叶片的中段和叶尖,且载荷大小随风速起伏变化,叶根的气动载荷随风速变化的趋势不明显,风速较大时,叶片上的载荷波动较为显著。结果可为叶片的结构设计和动力学分析提供参考。     

Numerical investigation on bowed blades of large meridional expansion Turbine

To improve the performance of the Turbofan engine,several measures should be considered during design process.Such measures,relating to aerodynamic characteristic design,include the maximum enthalpy per stage,the shortest axial length,the minimum blade rows and the highest efficient in design and off design condition.To satisfy theses design characters,the meridian geometry of the engine will be excurvature at a high degree transition part between HP and LP turbines.The study is to investigate the effect of blade bowing on flow loss at blade tip and root of the type of turbine.Such turbine,tending towards separation,with severe secondary flow at the tip and strong radial flow at exit,was simulated by the 3D N-S solver Numerca,and there were several different stacking line bowing schemes in all.The results show that tip negative bowing and root positive bowing is able to weaken radial flow,consequently reduce the flow loss at the tip and root.     

流体激振理论在风电机组叶片分析计算中的应用

通过理论计算分析风力发电机组叶片在进行结构设计时,自激振动对风力机叶片运行振动的影响.应用激振理论综合考量风力机叶片振动机理,找到了风力机叶片振动的根本原因,并提出了相应的判据.研究表明：风力机影响叶片振动稳定性的根本原因在于空气来流速度与叶片弦线夹角正弦值的正负情况影响.