熔滴在不同基板上碰撞、变形和凝固过程的ISPH方法模拟

考虑表面张力、热传递和凝固,利用不可压SPH模型(ISPH)研究熔滴在固体表面碰撞后变形、展开、传热和凝固的过程。采用范德华力模型模拟微小粒子的表面张力,同时建立了基于傅里叶传热定律的热传递模型,并在求得SPH粒子的内能和温度后,根据内能与温度的关系判断SPH粒子是固态、熔化状态或完全熔化的液态。利用该模型研究了热喷涂过程中熔滴碰撞后变形、传热和凝固的过程,分析了熔滴的展开系数与基板的粗糙程度、倾斜角度等影响因素的关系。结果表明,随着基板倾斜角度增大,熔滴凝固后的展开系数显著增大;基板越粗糙,熔滴的展开系数越小。     

滑移网格下泵内流场的非定常流计算

该文在OpenFOAM开源平台下,采用滑移网格方法对二维泵内流场进行了非定常流数值计算.计算区域分为旋转区和静止区,滑移界面通过GGI算法实现变量插值和传递.并分别利用RANS和LES模型进行模拟,研究了不同湍流模型对非定常湍流场计算的影响.计算结果表明,动静叶相互作用下的流场具有明显的瞬态特征,其中LES模拟能更好预报流场的大尺度脉动特征.并将该文计算的瞬时速度分布与实验数据进行了比较,结果表明该文的滑移网格数值方法具有较好的适用性.     

高聚物减阻机理的研究综述

对有关高聚物减阻机理的代表性研究及进行了简要的综述,并对“应力各向异性说”这种较新的观点进行了介绍。     

粉煤灰分选多点取料并联管路系统的设计方法

根据流体力学和气固两相流动理论,提出了电厂煤粉灰分选系统中多点取料并联输送管路的设计方法。该方法已应用于国内多个电厂粉煤灰分选系统的设计,并获得成功,表明该设计方法是可行且有效的。     

方形粒子沉降运动特性的研究

为了对方形粒子在二维垂直通道中的沉降运动特性进行研究,应用了拉格朗日乘子/虚拟区域方法对不同初始取向角、不同长宽比情况下方形粒子的沉降运动进行了直接数值模拟.结果表明,在所模拟的雷诺数下,方形粒子在二维通道中自由沉降的平衡位置为通道的中心线,粒子在沉降的初始阶段存在横向漂移.粒子的初始取向角和长宽比对其沉降过程有较大影响.初始取向角和长宽比增大,则粒子的横向漂移以及取向角、侧向漂移速度和转动角速度的振荡幅度都增大;同时随着长宽比的增大,粒子的沉降速度相应减小.     

插板阀启闭过程中气体介质流动特性的模拟试验

对气力输送系统中出料阀附近三维管道中的气固两相流动进行了数值模拟,结果表明,在阀门开关的过程中,阀门附近管道的气流场比较复杂,在阀门后区域有明显的旋涡存在,在一些开度下甚至有二涡结构。在阀门开度较大的情况下,粒子对管壁的碰撞较少,随着阀门开度的减小,粒子与阀门和管壁之间的碰撞次数增多。不同粒径的粒子与阀门和管道的碰撞情况也不同,粒径为5 0 μm的粒子碰撞次数最少,而小于5 0 μm的粒子随着粒径减小碰撞次数增加,大于5 0 μm的粒子随着粒径增加碰撞次数增加。     

水平轴海流机空化流动模拟

海流机是海流能利用的一种新形式,其空化性能的好坏直接影响到海流发电机组的安全和稳定运行。基于两相混合流模型对一模型水平轴海流机空化流动进行研究,得到不同空化数下的空泡形态及其性能曲线。数值模拟结果表明,采用数值计算方法能够有效地预测海流机的空化现象,计算得到模型海流机的初生空化数,空泡形态与试验结果相类似;海流机空化通常发生在近叶尖吸力面上,并随空化数的降低沿叶片展向和弦向变长;空化数相对较高时,空化出现在叶片弦向中间区域,随空化数降低向叶片尾缘发展;空化初生时,海流机性能没有明显改变;只有当空化数降低到一定程度时,海流机推力升高,输出功率下降,海流机性能恶化,实际运行中应当避免在此工况下运行。     

槽道纤维悬浮流动转捩阶段稳定性与减阻研究

Drag reduction features in the transition regime of channel flow with fibre suspension were analyzed in terms of the linear stability theory. The modified stability equation was obtained based on the slender-body theory and natural closure approximation. Results of the stability analysis show attenuating effects of fibre additives to the flow instability. For the cases leading to transition, drag reduction rate increases with the characteristic parameter H of fibres. The mechanism of drag reduction by fibres is revealed through the variation of velocity profile and the decrease of wall shear stress. The theoretical results are qualitatively consistent with some typical experiments.     

仿生水母推进的数值模拟研究

该文采用虚拟区域方法对两维仿生水母模型在流体中推进时的流固耦合作用进行了数值模拟,研究了流体动力黏度和水母弹性模量等参数对水母运动的影响。研究结果表明:水母的游动与尾流涡环密切相关,受到起始涡环和停滞涡环的双重影响;水母的运动速度随着黏性的增大而减小,呈现两段斜率不同的幂指关系,而弹性模量的增大使得水母运动速度大致呈线性减小,并且可能使得水母出现倒退运动。