平焰燃烧主要燃烧区冷态轴向速度场的PIV研究

针对单烧嘴湍流平焰燃烧冷态模型实验(1∶1),采用粒子激光成像测速(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,空气量/煤气量=13.68时的速度场;速度场主要由回流区和贴附射流区组成;主要探讨了2个区域轴向速度的分布特性,为后续热态实验研究打下基础.     

基于FLUENT软件的强化传热管特性三维数值模拟研究

横纹管、缩放管(包括急缩渐扩缩放管、急扩渐缩缩放管)是典型的强化传热管,利用F luent软件,采用S imp le算法和标准k-ε湍流模型,通过求解三维N-S方程和能量方程分析研究了横纹管、急缩渐扩缩放管、急扩渐缩缩放管的流动努塞尔数Nu、阻力系数f及综合性能参数μ,并分别选取了雷诺数分别为20000、40000、60000时的Nu,f和μ进行了对比,分析了它们随雷诺数的变化情况。结果发现三种管的综合性能依次为横纹管、急缩渐扩缩放管、急扩渐缩缩放管。     

湍流流动及燃烧模拟研究进展

湍流流动往往伴随着燃烧过程。湍流燃烧现象广泛存在于自然界及诸多实际工程问题中，成为近几年的研究热点。现有的相关理论及模型纷繁复杂。本文对该领域研究进行了分类总结、综合评述。可对全面了解研究现状和进一步的发展前景提供方向性的指导和帮助。     

优化连铸中间包控流装置的水模实验

对鞍钢第二炼钢厂板坯连铸中间包进行了控流装置优化的水模实验,发现结构合理的挡墙和湍流控制器能够明显改善中间包内的流体流动特性,使钢包长水口注流区上方的液面更加平稳,并且减轻钢包注流对耐火材料的冲刷与侵蚀.     

热风式大气湍流模拟装置的哈特曼测量

大气湍流是由于大气温度、压强的随机变化引起大气折射率随机改变而产生的。遵循这一原理,热风式湍流模拟装置对传输光束周围的空气加热,用风扇抽吸热空气产生湍流,通过改变加热温度和风扇的转速,模拟不同强弱的湍流。用哈特曼传感器对该装置进行测量并采集数据,通过波前斜率处理复原波前,在此基础上从时间域和空间域等方面分析所产生湍流的特点,并与理论进行比较。结果表明,该装置能产生基本符合大气湍流统计理论的湍流。     

平展流燃烧器内湍流输运过程的数值模拟

采用任意拉格朗日一欧拉(ALE)框架下的有限体积法对平展流湍流输运特性进行了数值模拟研究。根据平展流特征对湍流模拟的κ-ε模型进行了修正，并对计算网格的生成进行了探讨，在此基础上分析了旋流强度对平展流输运特性的影响以及两个平行平展流间的相互作用。     

CFX4中常用模型在复杂流动中适用性分析

目前商用流体力学被广泛用于工业的流动分析,但是对其模拟复杂流动的适用性和精确度等的认识还不够.通过数值计算和实验的对比分析,对CFX4提供的常用的标准k-ε模型、RNGk-ε模型以及低雷诺数k-ε模型在模型参数缺省的情况下计算值的准确性作了较为详细的评价.结果发现,数值计算值的准确性与流动的复杂性有关.对所讨论的两种流动,标准k-ε模型和RNGk-ε模型给出了与实测值较为一致的结果,而低雷诺数k-ε模型与实测结果存在较大出入.因此,在没有实验资料进行模型验证的情况下,标准k-ε模型和RNGk-ε模型可能是一个较好的选择.     

外旋32型刹克龙内流场的数值模拟

应用PHOENICS程序,采用三维贴体网格,Chen-Kim湍流模型对外旋32型刹克龙内气相流场进行了三维数值模拟.数值模拟结果与实验数据基本相符,对比发现Chen-Kim模型较适合于模拟涡旋流动,可以用来进行旋风分离器的流场模拟.     

基于优化顶空取气法的变压器油自动脱气装置研制

通过对绝缘油色谱分析所有传统脱气方式的综合分析,从理论和实践两个方面介绍了一种基于顶空取气方式的新型脱气技术及其装置,该脱气装置在保留传统机械振荡法方式的优点的同时,通过配置外置的取气和进样装置,和单独的色谱仪连接实现从脱气到进样的全自动化操作。整机采用智能化控制系统,可以完成对油样定位进行精确控制,且加热、温控、定时振荡、延时报警均由微机自动控制。为保证设备实用性和准确性满足相关标准的要求,对温控精度、温控准确性、油样准确性方面分别进行了试验验证,证明系统能够满足设计要求。该装置的研制成功,将对绝缘油色谱分析向自动化领域发展,起到非常积极的推动作用,具有很好的推广价值。     

Effective turbulence and its implications in wind turbine fatigue assessment

The effective turbulence approximation is widely used in the wind energy industry for site‐specific fatigue assessment of wind turbines with reference to loads. It significantly reduces the amount of aero‐elastic simulations required to document structural integrity by integrating out the directional variation of turbulence. Deriving the effective turbulence involves assumptions related to load effect histories, structural dynamics, and material fatigue strength. These assumptions may lead to low accuracy of fatigue load assessments by the effective turbulence compared with full directional simulations. This paper quantifies the implications of the effective turbulence for a multimegawatt wind turbine during normal operation. Analyses based on wind measurements from almost one hundred international sites document that the effective turbulence provides accurate results compared with full sector‐wise simulations, but only when linear SN ‐curves are assumed. For a more advanced steel tower design approach using a bilinear SN ‐curve, a reduction of the cross‐sectional design parameters by almost 10% is achieved. Additional 10% reduction can be obtained if fatigue damage is estimated utilizing the wind direction information. By applying a probabilistic approach, it is shown that this reduction in the design parameter of the steel tower does not compromise the structural integrity when the current IEC 61400‐1 standard is followed. The results presented may improve decision making in site‐specific fatigue assessments of wind turbines and prevent overconservative design, which results from the use of the effective turbulence, and thereby reduce the cost of wind energy.