杨金广
,
吴虎
工程热物理学报
对于Baldwin和Lomax代数湍流模型的两个主要缺点,即不同流动情况下长度尺度的不确定性以及尾迹区处理的模糊性,本文进行了针对性的改进.在固壁区域,采用基于函数值的加权平均方法计算长度尺度;在尾迹区,基于熵包线的概念来确定尾迹中心线和确定搜索范围.同时还提出了若干增强模型稳定性的措施.将所改进模型用于复杂的叶轮机械内流问题,分别以二维和三维压气机转子为算例,进行了改进模型的验证以及与基准模型进行了比较.结果发现,改进的模型能够正确地模拟物理现象,具有更高的精度,同时也提升了求解器的收敛性.
关键词:
Badwin-Lomax湍流模型
,
计算流体力学
,
叶轮机械
,
尾迹
吴虎
,
宋崇林
,
宾峰
,
吕刚
工程热物理学报
采用液态离子交换法制备了不同负载量的镍改性ZSM-5分子筛催化剂,并考察了上述催化剂的微观结构和物理化学特性及其在NH3-SCR反应中的催化性能。结果表明：在负载量〈10.9%时镍在分子筛中具有高度的分散性,而随着镍负载量的进一步增加,分子筛表面开始出现较大的NiO颗粒;镍元素只以＋2价存在于分子筛催化剂中;在NH_3-SCR反应中,镍负载量低于14.9%时,增加镍负载量将提高催化剂的低温活性;当反应温度超过300℃时,高温催化中心开始起作用,但随镍负载量的增加,高温活性开始下降时的温度逐渐降低。
关键词:
选择性催化还原
,
改性
,
Ni/ZSM-5分子筛催化剂
,
氮氧化物
,
脱除效率
吕刚
,
宋崇林
,
宾峰
,
张清茂
,
吴虎
工程热物理学报
采用浸渍法制备了La2O3、Ce2O3和CO2O3等金属氧化物部分替代V2O5的氧化物-MOO3-TiO2 型催化剂,并进行了理化性能和催化活性表征.结果表明:替代型催化剂的比表面积与钒型催化剂差别不大.在NH3-SCR反应中,镧型和铈型催化剂不仅低温活性较高而且NOx 净化率在500℃时才开始衰减,具有最宽的活性温度窗口;钻型催化剂虽然低温活性最好,但其NOx 净化率在400℃即开始衰减,导致其活性温度窗口较窄,但还是比钒型催化剂宽.此外,反应温度是影响HC和CO排放变化的主要因素,而催化剂种类对其影响较小.1x105 h-1以下时,不同空速对NOx 净化率影响较小;而空速达到3x105 h-1时,NOx 净化率显著下降.
关键词:
选择性催化还原(SCR)
,
V2O5-MoO3-TiO2催化剂
,
金属氧化物
,
催化活性
吕刚
,
吴虎
,
宋崇林
,
宾峰
工程热物理学报
采用液态离子交换法制备了不同含量的Mn／ZSM-5型分子筛催化剂，并考察了上述催化剂的物理化学特性及其在NH3-SCR反应中的催化性能。理化分析结果表明：所制备催化剂在Mn含量≤9．2％时具有高度的分散性，分子筛表面团聚的氧化锰颗粒粒径小于4nm；锰元素主要富集于分子筛的浅层及表面。催化性能研究结果表明：Mn含量达到1．4％时，低温催化中心即达饱和，继续增加Mn含量对低温反应性能影响不大；反应温度超过300℃时，高温催化中心开始起作用；含量为3．1％的Mn／ZSM-5催化剂具有最宽的高活性反应温度窗口。
关键词:
选择性催化还原
,
ZSM-5分子筛催化剂
,
氮氧化物(NOx)
,
脱除效率
,
离子交换
吴虎
工程热物理学报
对轴流压气机叶型流动损失和落后角模型进行了系统归纳与整理,并将其与逐排基元叶片模型相结合,建立了计算多级轴流压气机特性工程方法,并进一步将其与锦标赛式遗传算法相结合,发展了一种新的多级轴流压气机变几何扩稳多目标优化算法,并成功应用于某型8级轴流压气机扩稳分析,取得了明显成效.与单目标优化相比,多目标扩稳调节能明显改善压气机性能,其最大效率提高了近4个百分点,且静叶安装角调节范围也明显减小.
关键词:
轴流压气机
,
变几何
,
气动稳定性
,
遗传算法
,
多目标优化
刘昭威
,
吴虎
,
唐晓毅
工程热物理学报
为减小气流分离对叶轮机械反问题计算的影响,本文以三维黏性反问题设计方法理论为基础,对反问题所采用的边界条件进行了改进.文中以美国国家航空航天局Rotor 67跨声速转子为算例,进行叶片返回实验,以研究方法的正确性与可靠性,并将该计算结果与采用原始发问题边界条件的计算结果进行对比.结果表明,相比原反问题边界条件,改进的反问题边界条件的反问题计算受气流分离影响较小,计算结果满足了给定的气动参数分布,叶片几何与目标几何吻合较好.
关键词:
边界条件
,
反问题设计方法
,
叶轮机械
黄秀全
,
吴虎
,
杨金广
工程热物理学报
通常的叶轮机械三维反方法存在以下问题：与使用者的经验相关；难以考虑多叶排之间的气动匹配；不能保证取得最优解等。本文创新性地将反方法与伴随方法相结合，充分利用伴随方法的计算时间与优化变量个数无关的特性，以期克服反方法的诸多问题，建立三维自动化的优化设计体系。本文首先推导了反方法的中弧线生成方程；在此基础上得到的Euler方程的伴随方法及其边界条件，中弧线生成方程的伴随方程及其边界条件；进一步地，本文开发了相应的设计体系；最后本文以亚琛1-1／2涡轮级为算例验证了本方法的有效性。
关键词:
反方法
,
伴随方程
,
边界条件
,
多叶排
