非均匀来流对三维气固圆柱尾迹的影响

对非均匀来流三维气固两相尾迹流动做了直接数值模拟。气相流场采用高精度紧致差分法的数值方法对N-S方程组进行直接求解。计算颗粒场时,选取Stokes数等于1的颗粒,并采用Lagarangian方法跟踪其运动。颗粒与壁面采用弹性碰撞方法模拟。分析了非均匀来流(Re=260)的情况下扰动对流场特性的影响以及对颗粒扩散的影响。模拟结果表明:入口处的扰动加速了三维大涡的形成以及流体的紊乱以及颗粒在流场中的扩散程度。     

电厂排放烟气中的小颗粒在呼吸道内运动沉积的数值模拟

为了更全面地掌握电厂排放烟气中小颗粒物对人体健康的影响,在广泛参考各种呼吸道物理模型的基础上,建立了一个完整的从口腔到前三级支气管的三维几何模型。采用大涡模拟(LES)的方法计算流场,并在拉格朗日框架下追踪颗粒的运动轨迹,统计了小颗粒在人体呼吸道内的沉积率。结果表明,颗粒的沉积率主要取决于呼吸强度与颗粒惯性的大小。     

煤粉浓淡分离装置的数值试验(CAT)研究

阐述了采用计算机辅助优化试验（ＣＡＴ）的方法，对撞击式煤粉浓淡分离装置进行的数值试验研究，计算结果和实验吻合较好。文章利用多相流理论进行分析，揭示了分离过程中若干问题的机理，得到了具有工程应用价值的结论。图７表１参５     

真实人体气管二叉管内吸入颗粒的沉积特性研究

为研究不同粒径颗粒在气管二叉管内沉积的特性，利用图像辨识技术，直接处理医学CT扫描得到的人体呼吸道原始图像数据，重建得到一个真实人体气管支气管的三维几何模型；采用大涡模拟的方法描述该复杂几何结构内的气体流动，并在拉格朗日框架下跟踪颗粒的运动轨迹.数值计算得到了真实人体气管二叉管内的气体流动速度、压力和颗粒沉积的局部分布.统计了不同呼吸强度（15 L/min和45 L/min）下不同大小（1、5和10 μm）的颗粒在不同部位沉积数，结果表明，颗粒在主气管内的沉积占据了重要的地位，模型的几何结构、颗粒的大小、颗粒的重力和呼吸强度等因素综合影响了颗粒的局部沉积效果.     

330MW对冲锅炉炉内流场模拟及实验研究

应用k-ε双方程模型对对冲燃烧炉内的流场进行了数值模拟。计算结果显示：该种类型锅炉的前后墙对冲燃烧方式有效解决了炉膛出口烟气的温度偏差问题，使水平烟道过热器、再热器超温爆管的可能性与四角切 圆锅炉相比大大降低，并与实验结果吻合。图5表1参5     

气固两相圆柱绕流转捩两种模式的三维直接数值模拟

该文对随空间发展模式的三维气固两相圆柱绕流中颗粒与流体的单相耦合作用进行了直接数值模拟。气相流场采用高精度紧致差分方法的数值方法对N-S方程组进行直接求解,计算颗粒场时,选取Stokes数等于0．01、1、10的颗粒,采用Lagarangian方法跟踪其运动。颗粒与壁面采用了弹性碰撞的方法来模拟。重点考察了颗粒相受两种模式下拟序结构的作用,分析了不同Stokes数的颗粒扩散受其相应流场特性的影响。数值结果表明,颗粒扩散受两种模式的影响很大。在相同的Stokes数下,B模式下的颗粒场纵向和横向扩散要高于受A模式影响的颗粒场；而在相同雷诺数下,Stokes数越大,横向扩散越小,纵向扩散越大。     

交指状流场质子交换膜燃料电池的流动特性

不同流场构型对质子交换膜燃料电池的流动特性和电池效率有重要的影响,因此流场的设计和理论研究是质子交换膜燃料电池研究的重要课题.发展了一个基于计算流体力学的稳态的三维数学模型,应用建立的模型对一个交指状流场设计的质子交换膜燃料单电池进行了数值研究,电池的电极面积大小为6.4×6.5 cm2,计算得到了电池的流场、局部电流密度和组分浓度等的空间分布,分析了其流动特性和传输机理.     

采用欧拉和拉格朗日混合模型对浓相颗粒流的研究

论述了一种组合了欧拉／欧拉和欧拉／拉格朗日方法的研究浓相气固流的新数值模拟。模型用基于Chapman-Enskog浓相气体理论的微元流体动理学方法计及了欧拉坐标系中的颗粒间相互作用。该模型在计算拉格朗日坐标系中颗粒湍流扩散时采取颗粒随机分布模型。用该模型得出的计算结果与已发表的实验结果进行了比较,能较好地吻合。图7参12     

余热锅炉中分层燃烧和NO_x排放特性的数值模拟

针对余热锅炉入口烟气中有机物浓度变化的情况,采用数值方法模拟了不同分层燃烧条件下余热锅炉内的燃烧特性和NOx排放规律,对锅炉喷口分层布置进行优化设计。分析了有机物质量分数分别为2.655%、5%和10%时,不同喷口层数(2层、3层和4层)和不同喷口分布位置对余热锅炉内有机物燃烧以及NOx生成的影响。根据NOx排放和余热锅炉热利用的情况,得到不同有机物浓度下各自的最优喷口布置方案。