平面叶栅中湿蒸汽两相凝结与流动问题的数值分析

汽轮机末级中存在大量汽液两相混合流动现象。通过对湿蒸汽流动过程的分析,以经典成核理论为基础,对平面叶栅中的湿蒸汽流动进行了模拟。计算结果显示了蒸汽凝结主要发生的区域及在整个流场中湿蒸汽的流动特征。通过对流场的分析及与实验数据的对比,表明所用计算模型及方法可以正确模拟湿蒸汽流动过程,为优化设计和减小冲击损害提供依据。     

基于改进的LS-SVM测量油气两相流空隙率

利用ECT电容传感器提供的电容测量值,基于改进的最小二乘支持向量机(LS-SVM),提出了一种油气两相流空隙率测量的新方法.运用该方法测量空隙率时,以ECT电容传感器获取的66个独立电容值作为空隙率模型的输入,计算即可得空隙率.建模阶段,针对LS-SVM使用中存在的问题,首先运用训练数据筛选技巧,对LS-SVM进行稀疏化改进,接着引入实数编码的遗传算法(RC-GA)优化LS-SVM参数,然后运用改进后的LS-SVM和基于RC-GA的参数选取方法建立空隙率测量模型.所提出的空隙率测量方法省去了常用ECT方法测量空隙率时的复杂耗时的图像重建过程,提高了空隙率测量的实时性.实验结果表明,提出的LS-SVM改进和参数优化方法是有效的,提出的空隙率测量方法具有实时性佳的优点,测量精度满足实际应用要求.     

高速数字摄影应用于流化床内颗粒旋转特性的测试

该文成功地把由高速数字摄影设备和大功率激光构成的测试系统应用于流化床内固相颗粒旋转可视化。为提高颗粒转速测量范围,提出了双帧频拍摄法,并进行了数学推导和实验验证。结果表明,该方法能够对两帧频最小公倍数一半内的颗粒转速进行准确的测定,实验误差小于1%。同时在一截面为200×200mm、高为4m的冷态循环流化床实验台上进行颗粒旋转速度的初步实验研究,当截面气体速度Vg=3.5m/s时,测得450~850μm透明玻璃珠在布风板以上0.98m的过渡区域内的平均旋转速度约为280r/s。     

APS/NaHSO_3引发双水相中淀粉接枝丙烯酰胺聚合反应

对以聚乙二醇为分散剂、(NH4)2S2O8(缩写APS)/NaHSO3引发体系引发的双水相中淀粉接枝丙烯酰胺聚合反应进行了研究,考察了引发剂浓度、引发剂配比、反应温度及预引发时间的影响。通过实验得到聚合反应的最佳条件:聚乙二醇20000质量分数为10%,n[(NH4)2S2O8]∶n(AM)=0.001 2∶1,n[(NH4)2S2O8]∶n(NaHSO3)=1∶2.0,温度为30℃,预引发时间为10 min,反应时间9 h。在此条件下得到的产品的单体转化率为95.39%,接枝率为113.03%,接枝效率为63.91%。     

Numerical Simulation of Gas-Solid Flow in Square Cyclone Separators with Downward Exit

Cyclone separators are widely used in industrial applications. The separation efficiency and pressure drop are the most important parameters to evaluate the performance of processing system. In the simulations, the flow behavior of gas and particles within a square cyclone separator is simulated by means of computational fluid dynamics. The RNG k - ε model and the Reynolds stress model （RSM） are used to model gas turbulence. The flow behavior is examined in the term of tangential velocity components, static pressure and pressure drop contour plots for flow field and solid volume fraction. The effects of the turbulence model and solid volume fraction on the square cyclone are discussed. The results indicate that the pressure drop increases with the increase of solid volume fraction, and increase with the increase of inlet velocities for two turbulence models, moreover, the simulations resuhs are compared with pressure field. For all runs, the RSM model gives a higher pressure drop compared to the RNG k - ε model. The RSM model provides well the forced vortex and free vortex, and captures better the phenomena occurring during intense vortex flow in the presence of walls within cyclone separators.     

基于静电传感器空间滤波法测量固相速度

以点电荷为例,计算静电感应电极上感应电荷的表达式,点电荷在测量区内运动,根据电极的幅频响应,并将感应电荷表达式看作门函数,得到空间滤波法测速原理,并且在整个频率范围内对测速原理进行推广。利用信号频谱分析中的特征频率建立空间滤波测量速度,其可以用于静电传感器测量气/固两相流的流动速度表达式。采用自谱密度的转换矩阵,对静电传感器输出电压信号作自谱密度分析,得到其频谱特性,找到特征频率(峰幅频率)完成速度测量。通过实验验证其方法是可行的,并通过实验来校正比例因数和校正因子。     

面粉气力压运系统压损计算方法研究

本文以气力压运系统各项压损计算模型为基础,提出了两相流总压损的计算模型,通过计算机对总压损计算模型进行了八次工况的计算。通过对计算结果进行分析,得到了对总压损计算模型的修正方法。     

基于多尺度的气液两相流图像信号质量指数谱分析

针对多重分形质量指数谱曲率和面积的概念,应用分形特征最为典型的LORENZ信号与HENON信号以及Cantor集对两个参数进行验证,结果证明两个参数在探测混沌时间序列复杂性方面是完全有效的。引入了多尺度的分析方法,详细研究了气液两相流图像灰度波动信号在不同尺度频率下的两个参数的变化情况,确定采用尺度5信号进行分析。在不同流型的5尺度灰度波动信号下获得了非线性特征值,通过分类指标和单因素方差分析(ANOVA)检验结果,并同其余文献中应用的混沌吸引子形态周界特征(吸引子面积、长轴、短轴)相对比,发现此特征值对不同流型具有较好的分类效果,且在不同液相流速下随气相速度的增加能够揭示出气液两相流型机理结构变化情况,是一种有效的研究气液两相流的方法。     

质子交换膜水电解中气-液两相传输的模拟研究

两相传输是影响质子交换膜水电解系统性能的关键因素。为掌握质子交换膜水电解单元中多孔扩散层内气液两相传输规律,基于数值重构的三维多孔扩散层结构,采用格子Boltzmann两相流动模型模拟研究了扩散层内两相传输过程,详细分析了扩散层孔隙率和表面接触角对气泡传输与分布的影响。数值模拟结果表明：孔隙率减小会明显降低气体渗透率,从而导致气泡难以在扩散层内找到有效传输通道。接触角的增大不仅增加了气泡在界面堆积的风险,也减缓了气泡在孔隙内的传输速度。从孔隙尺度水平初步掌握了质子交换膜水电解单元多孔扩散层内两相传输规律,可为高性能水电解系统设计和优化提供理论支撑。     

基于补偿零序压差原理的110kV线路纵向故障保护方案

针对现有保护装置没有计及纵向故障的保护方案的问题,首先分析110 kV负荷站变压器中性点接地和不接地方式下线路的单相、两相断线故障特征。其次依据断线故障特征提出了基于线路双端零序电气量的补偿零序电压差动原理的断线保护方案,实现了断线故障的快速可靠动作。最后在110 kV纵联差动保护装置上增加断线保护逻辑,并在数字仿真系统上建立110 kV负荷站输电系统,验证了所提断线保护方案的有效性。