张培
,
韩超
,
朱旻明
,
陈义良
工程热物理学报
本文采用LES结合FPV湍流燃烧模型数值模拟了钝体驻定火焰的冷态场和燃烧场,与实验数据进行比较,研究了火焰结构和流场特性,并分析了燃烧对流场的影响.结果表明,速度、温度和主要组分浓度的一阶和二阶统计值,均与实验值符合得较好.燃烧发生在当量混合物分数等值线处,先是沿回流区外边缘分布,然后逐渐向中心靠拢,最后在下游处类似于射流火焰.回流区前部当量混合面处的低标量耗散率和高温分布在钝体驻定火焰中起到了关键的作用.燃烧使气体发生膨胀,回流区变长,轴向平均速度和湍动能沿流向衰减速度降低,湍动能在内剪切层处的峰值降低.
关键词:
大涡模拟
,
双参数火焰面
,
钝体驻定
,
火焰结构
,
流场特性
何雅玲
,
高凡
,
陶于兵
,
张东伟
工程热物理学报
在1-2混合模型的基础上,对小孔型和双向进气型脉管制冷机的性能及其内部流场的演化过程进行了数值分析.结果发现,膨胀过程中脉管内会出现气体分流现象,而压缩过程中脉管内会出现气体集合现象,分流界面和集合界面的速度均为零,统称为零界面;在一个周期内,零界面会从脉管一端向另一端移动,称其为零界面效应.零界面效应是制冷机性能提高的重要因素,一个周期内零界面存在的时间越长,制冷机性能越好.在模拟结果的基础上,对零界面效应存在的原因进行了机理性分析,发现小孔阀的引入是脉管中产生零界面的原因,而双向进气阀的引入可以进一步强化零界面效应.小孔型脉管制冷机中零界面存在的时间约为1/6周期,双向进气型脉管制冷机中零界面存在的时间约为1/2周期.
关键词:
脉管制冷机
,
流场特性
,
数值分析
,
零界面效应
刘兴伟
,
黄玲艳
,
鲍玲玲
,
武洪强
,
刘中良
工程热物理学报
超音速脱水分离是基于气体动力学和传热传质理论提出的一种新型天然气脱水净化分离技术.该技术采用超音速分离管,使多组分的高压天然气膨胀、提速、旋转,降温,其中的水蒸气及可凝组分发生相变成为液相并被分离出来.旋流器是超音速分离管中决定天然气脱水性能的关键部件,其在分离管内的位置会对管内流场产生重要的影响.本文借助CFD软件(FLUENT)模拟分离管内的高速流动,对比四种不同旋流器位置的超音速分离管流动过程中温度、压力和速度的变化,通过分析数值结果可以得出在相同的压损比下采用旋流后置-Ⅰ型超音速分离管可以获得更大的温降.
关键词:
超音速分离
,
旋流器位置
,
数值模拟
,
流场特性
张立茹
,
汪建文
,
于海鹏
,
由志刚
,
高志鹰
工程热物理学报
在额定尖速比下,结合滑移网格的大涡模拟方法,对有无叶尖S型小翼的三叶片水平轴风力机流场特性进行了数值研究,结果表明：加装S型小翼后,改善了风轮上游的速度及压力分布情况,汲取了更多的风能;风轮压力面及吸力面的最大压差由1359 Pa提高到1756 Pa,使风轮功率放大;叶尖涡结构扩展规律与PIV（Particle Image Velocimetry）实验结果一致,叶尖涡轴向速度由15.6 m/s降低到了13.3 m/s,涡漩能量减少,叶尖涡涡量强度减弱,降低了气动噪声。
关键词:
水平轴风力机
,
S型小翼
,
流场特性
,
影响
王臣
,
梁军
,
杜善义
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.04.036
电弧加热器流场特性是影响材料热化学烧蚀的关键因素之一,根据可压缩的轴对称N-S方程,对喷嘴的超声速自由射流、垂直冲击射流进行了数值模拟,采用k-ε湍流模型.计算得到自由射流流场结构的三个区域:射流核心区、射流卷吸区和射流湍流区,射流的速度分布具有不均匀性,其轴线射流速度存在较大变动;冲击射流近壁处存在着滞止区.所获得的喷嘴外部流场的流动状况以及冲击射流参数分布,如压力、温度和速度分布,可用于烧蚀试验和计算优化设计,流场计算结果与烧蚀实验值吻合.
关键词:
电弧加热器
,
流场特性
,
自由射流
,
冲击射流
,
烧蚀
何富军
,
方莹
,
秦健波
,
柴淑媛
硅酸盐通报
为获取新型涡流分级机分级区流场分布情况,在分析涡流分级机空气流动特性的基础上,采用计算流体动力学软件ANSYS CFX14.5对不同转速下环形区和转笼两区域各速度与转笼转速间关系进行了模拟.通过模拟可得:转笼转速大小影响环形区速度场稳定,并将导致转笼叶片间产生惯性反旋涡现象,存在一定范围的转速可使分级区的气流场稳定,从而使分级机的分级效率提高,最后,通过物料实验表明,模拟结果与实验结果相吻合.数值模拟对选择分级机合理的操作参数控制提供了一定的理论依据.
关键词:
转笼
,
环形区
,
流场特性
,
分级性能
王海博
,
李春丽
,
邱广明
,
郭枭
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2016.03.011
采用VOF方法模拟了1 mm曝气孔径下不同曝气强度对反应器内流场特性的影响规律,阐述了不同曝气强度下反应器中的气泡行为,分析了不同工况下反应器流场中湍流强度与速度场的分布特点,总结了曝气孔中心轴线高度方向上单一液相区速度值与湍流强度的变化规律,最后针对部分模拟结论进行了实验验证.结果表明:气泡脱离曝气孔出口瞬间为类蝌蚪状且一定时间段后尾巴消失进而底部开始向上凹陷,96 L/h及140 L/h工况下曝气孔两侧膜丝之间出现了弹状流;初始气泡尾迹区产生了较强烈的湍流扰动并形成了类机翼形的速度涡环;曝气孔中心轴线高度20 mm附近单一液相区出现了湍流强度变化喉部;24 L/h工况下单一液相区速度值在曝气孔中心轴线高度方向上呈线性升高,96 L/h及140 L/h工况下呈多段类线性规律升高;实验证明模拟结果较可靠.本研究可优化曝气控制膜污染过程的操作参数,能在一定程度上指导工程实际中曝气控制膜污染装置的设计过程.
关键词:
反应器
,
曝气强度
,
VOF方法
,
流场特性
,
数值模拟
,
实验验证
杨庆涛
,
杨帆
,
钟北京
工程热物理学报
微燃烧器中燃料的可靠点火与稳定燃烧是实现微动力系统正常工作的前提.本文进行了两种微小燃烧器的设计与燃烧实验.结果表明,通过在微小燃烧器内添加钢丝网,使两种小型燃烧器均获得了较宽的可燃范围.通过对微小燃烧器流场的数值分析,发现在微小尺度燃烧中,流场的均匀性对燃烧温度有重要的作用;在微小空间内添加钢丝网能够改善流场,拓展可燃范围.另外,钢丝网在高温下也能起到值班火焰的作用,对火焰稳定起到积极作用.
关键词:
微小燃烧器
,
燃烧特性
,
流场特性
林伯川
,
陈恩鉴
,
吴承康
工程热物理学报
煤粉旋风燃烧器可用于工业加热过程,实现以煤代油,本论文根据旋流燃烧流动特点,采用能考虑非均向湍流应力的雷诺应力模型,对煤粉旋风燃烧器内气流流动过程场进行数值模拟计算,流场计算结果表明,燃烧室几何参数对其内部的流动特性有很大的影响.计算结果与流场实验测试相吻合.
关键词:
旋流燃烧器
,
流场特性
,
数值模拟
