煤矿管道瓦斯流量计量技术研究

阐述了煤矿管道瓦斯流量计量技术的发展现状,分析了孔板流量计、涡街流量计、皮托管流量计、旋进漩涡流量计、V锥流量计的优缺点;针对瓦斯流量测量准确度受气体中的杂质和瓦斯体积分数变化影响的问题,提出了解决办法;建议煤矿瓦斯抽放管网中的主管、干管、支管采用V锥流量计,汇流管以及各评价单元采用多点采样的插入式流量计;指出煤矿管道瓦斯流量计量应根据不同的现场状况、工况条件及测量需求选择相应的流量计。     

刹车盘结构对车轮及整车流场的影响

为研究车轮刹车盘结构对旋转车轮和整车流场气动特性的影响,针对是否存在刹车盘两种情况分别建立等比例模型,采用可实现的k-ε两方程模型计算,对比分析气动升、阻力因数,表面压力因数及整体与局部流场,发现刹车盘结构在简化车体上对车轮局部和整车流场都具有突出影响,指出在整车气动特性模拟中刹车盘存在的必要性.进一步进行计算模型选择的研究,发现旋转壁面模型与多坐标参考系(Multiple Reference Frame,MRF)模型对旋转车轮的流场特性模拟结果有差异,在近车轮区域表现尤为明显.     

Effect of Vortex Restructuring on Heat Transfer in an “Inverted” Flame

The papers deals with formation of vortex structures during combustion of a fuel gas–air mixture injected vertically down through a hole in a flat plate. It has been established that the shape, position, and number of vortex cells are determined by the flow rate and composition of the fuel mixture. It is shown that as the flow rate increases from the minimum critical value for which a vortex structure arises, the number of vortex cells decreases from five or six to one. A further increase in the gas flow rate leads to transition to turbulence of the combustion product flow. The presence of a vortex structure increases the critical Reynolds number at which the flow becomes turbulent. Reverse transition to the structure with an increased number of vortex cells occurs with a delay in the gas flow rate (gas discharge hysteresis). Variation in flow rate is accompanied by bifurcation of the number of vortex cells.     

Numerical study of particle dispersion in the wake of gas-particle flows past a circular cylinder using discrete vortex method

A numerical investigation on the particle dispersion in the wake of particle-laden gas flows past a circular cylinder at Reynolds number of 10⁵ is presented. In the numerical method, the Discrete Vortex Method with the diffusion velocity model is employed to calculate the unsteady gas flow fields and a Lagrangian approach is applied to track individual particles. A dispersion function is defined to represent the dispersion scale of the particle. The distributions of gas velocities and vortex blobs, the trajectories and dispersion functions as well as distributions for particles with various Stokes numbers ranging from 0.01 to 1000 are obtained. The numerical results show that: (1) very small sized particles with St = 0.01 can distribute both in the vortex core and around the vortex periphery, whereas intermediate sized particles with St = 1.0, 10 are distributed around the vortex periphery, and very large sized particles with St = 1000 do not feel the gas flow; (2) only at small Stokes number (St = 0.01, 0.1) the particles do not impact with the cylinder; (3) the particle's dispersion intensity decreases precipitously as St is increased from 0.01 to 10.     

强旋湍流气-固两相流动和煤粉燃烧数学模型及其在涡旋燃烧炉的应用(Ⅰ)——模型

结合新型燃煤涡旋燃烧炉的研制和冷、热态实验,建立并发展了二维强旋湍流气固两相流动和煤粉燃烧的数学模型,以此作为对涡旋燃烧炉内多相流动。传热和燃烧过程进行数值模拟和分析的基础。     

MCU平台的嵌入式系统软件设计研究

嵌入式系统的运行需要可靠性和实时性的保证,因此良好的可靠性和实时性是嵌入式系统软件设计的重要标准。同时为了使软件系统的鲁棒性更强,嵌入式系统的设计需要一个非常好的软件架构。这里介绍了一种基于MCU平台的嵌入式系统软件架构方法。在这个方法中,事件驱动机制的引入满足了对软件架构的要求,主程序中不仅采用了优先调度机制,同时也加入了软件抗干扰措施,这些都使系统的实时性和可靠性得到了明显的提高。设计实验比较由该方法得到的软件架构与原始软件架构的实时性,得出由该方法优化后的软件架构确实具有更好的性能。     

基于FFT与STM32 MCU的涡街信号处理系统设计

该文针对涡街传感器输出信号的特点和低流速时涡街流量计测量精度受限的问题,设计了一种基于STM32芯片的数字涡街信号处理方法与系统,将涡街传感器输出信号通过低噪声前置放大电路,可采集低流速下的涡街信号,再通过频谱分析法FFT准确计算出涡街信号频率,有效提高了测量精度。     

不同引渠形式下深式短管进口泄流能力的试验研究

为研究红岩河水库导流泄洪洞深式短管进口引渠形式由明渠改成涵洞后对其泄洪能力的影响,对其在明渠和涵洞两种形式下分别做水工模型试验,验证其水力特性。结果表明,较明渠形式,涵洞形式下的导流泄洪洞同水位下泄流量有不同程度的减小,下泄流量减小在导流泄洪洞进口为压力流状态时表现明显,且减小值随水位的升高而变大;大坝度汛期100年一遇洪水时,试验下泄流量较设计下泄流量约小6.35%;运行期100年一遇洪水时,试验下泄流量较设计下泄流量约小6.51%;运行期2 000年一遇洪水时,试验下泄流量较设计下泄流量约小6.95%。建议在将红岩河水库导流泄洪洞深式短管进口引渠由明渠改成涵洞形式后,需关注导流泄洪洞的下泄流量减小问题,避免由于水库下泄流量不足引起的大坝安全问题。     

三角形小翼纵向涡发生器的流动换热

探究了加装三角形小翼纵向涡发生器的H形翅片换热流动特性.模拟结果显示,随着来流速度的增加,回流区里的气流温度逐渐升高;随着雷诺数的增加,压力损失、努谢尔数增大,进出口温差、欧拉数、换热因子和综合性能都减小.随着攻角的增大,加装纵向涡发生器的单H形翅片的进出口温差、压力损失、努谢尔数、欧拉数和换热因子都增大,而综合性能先增大后减小.     

纵向涡发生器攻角对翅片传热性能的影响

为了提高翅片式换热器的强化传热性能,对不同攻角的纵向涡发生器的翅片区域进行了研究.采用流体仿真软件FLUENT对发生器的翅片区域建立六面体网格模型,对不同攻角的纵向涡发生器的努塞尔数、阻力因子、综合性能分别进行数值分析和对比.结果显示:随着纵向涡发生器的攻角增加,纵向涡翅片的努塞尔数增强的越来越明显,其中纵向涡发生器攻角为45°的翅片努塞尔数最大;同时随着纵向涡发生器的攻角增加,阻力因子也随之增加;带纵向涡发生器的翅片的传热效果强于不带纵向涡发生器的翅片;通过比较综合评价因子,攻角为45°的纵向涡翅片在雷诺数为2000~6000内,综合性能最好.