叶晶
,
郭烈锦
,
王跃社
,
陈森林
,
李乃良
,
蒋日新
,
张西迎
,
武国营
工程热物理学报
本文对水平-S型柔性立管中空气-水两相流进行了实验研究,着重对各种流型下的立管底部压力信号进行了特征分析,给出了立管底部压力的变化速率、振幅谱特性以及分布律规律.分析结果表明,从严重段塞流到稳态流型,立管底部压力变化速率变化更加剧烈且频繁;压力波动频率增大且周期性减弱,波动模式复杂;压力分布律峰值从较高压力区域移向较低压力区域,而且压力波动范围缩小,峰值压力也逐渐减小.
关键词:
空气水两相流
,
压力信号
,
特征分析
郭斯茂
,
郭烈锦
,
聂立
,
金辉
,
葛志伟
,
吕友军
,
房慧
工程热物理学报
本文成功建立了煤超临界水气化动力学模型,其中包括煤在超临界水中热解、液化、固相残碳及液化产物的蒸汽重整等均相和非相反应.该动力学模型能准确反应煤在超临界水中气化特征.在前述第一部分工作的基础上,耦合该气化动力学模型,对煤在超临界水流化床中气化过程进行了建模.通过该模型研究了宽温度参数范围下反应器内典型反应速率、反应组分分布演变规律,揭示了反应器内部化学反应特征与气化规律.研究加深了对超临界水流化床内煤气化过程的认识,对超临界水流化床反应器的优化、放大以及实际运行具有指导意义.
关键词:
煤气化
,
超临界水气化
,
流化床
,
气化反应动力学
,
数值模拟
王鑫
,
郭烈锦
,
张西民
,
顾汉洋
,
林长志
,
赵冬建
,
郭富德
工程热物理学报
在模拟集输上升管路系统的实验装置上,研究了多种倾斜管角度下严重段塞流发生规律,给出了流型图.实验发现,倾斜管水平时仍会出现严重段塞流.流动参数分析表明,严重段塞流具有显著的周期性,压力大幅度振荡,气液间歇流出上升管,出口气体速度可能超过入口数十倍,对分离器造成剧烈冲击.研究发现,严重段塞流周期随气液流量增大而减小,并且符合幂律定律.
关键词:
两相流
,
段塞流
,
严重段塞流
郭斯茂
,
郭烈锦
,
聂立
,
金辉
,
葛志伟
,
吕友军
,
房慧
工程热物理学报
煤的超临界水气化是极具发展前景的高效洁净煤炭转化技术.本实验室发明新型超临界水流化床反应器,避免了管式反应器中出现的结焦堵塞现象,实现了高浓度煤浆的高效连续气化.本文对超临界水流化床反应器内的物理过程进行了数学建模,并对宽广的温度参数范围下反应器内温度场、流场、以及颗粒停留时间演变规律等进行数值模拟分析,揭示了反应器内部各物理场的特征,加深了对超临界水流化床内流动传热过程的认识,对反应器的运行与设计具有理论参考价值.
关键词:
煤气化
,
超临界水气化
,
流化床
,
数值模拟
郭萌
,
赵亮
,
毛宇飞
,
甄飞强
,
张文斌
,
郭烈锦
,
彭晓峰
工程热物理学报
对高质量流速下立式螺旋管内高压汽液两相流沸腾传热特性进行了试验研究,参数范围为:系统压力8.0～15.0MPa;质量流速2500～4000kg/m2s;壁面热流密度200～1000kW/m2;实验段为Φ14的不锈钢管弯制而成的螺旋管直径比为D/d=30.1的管圈,总长为2.335m,考察了热流密度和质量流速对两相传热的影响,分析核态沸腾和两相强制对流沸腾机理在螺旋管内两相传热中所起的作用,得到了局部传热系数的分布特性和平均传热系数计算关联式,首次发现高质量流速区域内螺旋管内汽液两相传热效果亦趋近于相同条件下直管内的换热系数,并对已有的结论进行了分类比较分析.
关键词:
立式螺旋管
,
汽液两相
,
传热特性
,
质量流速
王鑫
,
郭烈锦
,
张西民
,
郭富德
工程热物理学报
本文在水平长环道上采用电导探针互相关测速技术实验研究了液塞速度,给出了液塞速度与气液混合速度的关联式.研究表明,在低Froude数和高Froude数时液塞速度分别对应不同的关联式.实验结果与文献报道比较表明,在低Froude数区很好吻合;在高Froude数区,实验结果高于其他研究者的数据.分析表明,液塞速度不受尾波效应影响,主要受液塞和长气泡长度以及液塞含气率作用.在低Froude数区,上下游探针测量的液塞和长气泡长度以及液塞含气率差别较小,因此液塞速度关联式一致;在高Froude数区,液塞和长气泡平均长度以及液塞含气率沿管增大,因此上下游的关联式不一致.
关键词:
两相流
,
段塞流
,
液塞速度
,
液塞长度
白博峰
,
黄蓉
,
郭烈锦
,
肖泽军
工程热物理学报
根据环形管内流动与传热的特点,重新定义了环形管的水力直径和热周直径,基于圆管环状流CHF解析模型,得到了环形管内环状流临界热负荷解析模型.该模型可以预测环形管内沸腾两相流环状流时在不同加热方式下发生的临界热负荷,加热方式包括有内侧加热、外侧加热、两侧同时加热等.数值预测结果与文献数据比较表明本文的解析模型在P=0.57～15.01 MPa,G=198～3789.5 kgm-2s-1,xc=0.068～0.855,L/Dhe=19.3～539.5范围内预测良好.
关键词:
环形管
,
临界热流密度
,
环状流
徐强
,
郭烈锦
,
邹遂丰
,
陈娟雯
,
于子文
,
潘辉
工程热物理学报
本文实验研究了蒸汽以射流形态喷射入管内流动水中,发生蒸汽 水直接接触凝结所诱导的压力波动特性.实验是在蒸汽质量流速0～500 kg.m-2.s-1以及管内流动水温度20～70℃的条件下进行的.通过管道壁面安装的高频压力传感器捕获凝结诱导的压力波动信号,并通过小波多分辨率工具揭示压力波在时频平面的特性规律.小波多分辨率分析及能量分析结果表明尺度4,5(对应频率f=125～250 Hz)代表了凝结压力波的主要特征信息,而其他频带的信息几乎为0.小波多分辨率幅值结果分析表明在较高频带和较低频带压力波的小波多分辨率幅值趋近于0.在尺度4,5上(对应频率f=125～250 Hz),随着蒸汽质量流量的增大,小波多分辨率幅值先增大后减小;随着水温的升高小波多分辨率幅值逐渐增大.
关键词:
蒸汽射流凝结
,
压力波
,
小波分析
徐城杰
,
张广升
,
刘洪潭
,
郭烈锦
工程热物理学报
水的传递和分布对PEM燃料电池的性能具有重要影响,本文建立了一套分区域求解、两相流、非等温数学模型对此进行了研究,首次清晰地展示出二维空间的水传递和分布特性,得到如下有价值的详细信息:沿流动方向阳极侧的总水分浓度不断降低,而阴极侧的却不断升高,阴极流道末端易发生水淹;阴极GDL中的液态水分布随电流大小而不同:小电流时从内到外逐渐减少,而大电流时则逐渐增多.
关键词:
质子交换膜(PEM)
,
燃料电池
,
水传递
,
数值模拟
李乃良
,
郭烈锦
,
李文升
,
叶晶
,
张西迎
工程热物理学报
实验研究了集输-立管系统中,立管顶部节流条件下S型柔性立管内油气水三相流流型及其转变机理.发现,随着阀门开度的减小,S型柔性立管内依次会出现严重段塞流、类弹状流和类泡状流.背压的升高是促使流型发生转变的原因,升高的背压抵消了立管上游封闭气体的压力,从析抑制了立管内气相的运动速度.本文建立了节流过程中S型柔性立管内流型间转变的模型,与实验数据吻合良好.分析还表明,垂直上升管内得出的气液两相流型的PDF特征不能适用到S型柔性立管中.
关键词:
油气水三相流
,
流型转变
,
节流
,
严重段塞流
,
柔性立管
