风扇蜗壳排气段结构优化研究

为有效降低车辆封闭式冷却风道中风扇蜗壳的空气流动阻力,提出了计算流体力学分析与遗传算法相结合的蜗壳排气段结构优化方法,建立了蜗壳结构优化模型,开发了优化算法可执行程序Control CFD.EXE。对某车辆的风扇蜗壳排气段进行了结构优化。优化后蜗壳排气段的空气流动阻力比优化前减小了10.1%,空气质量流量增大了1.70%。     

脉冲电晕放电降解马拉硫磷染毒空气的实验研究

以马拉硫磷为毒剂模拟剂,采用脉冲电晕放电等离子体对其染毒空气进行洗消实验研究,考察了脉冲电压、脉冲频率和气体流量对洗消效果的影响。结果发现洗消率随着峰值电压和脉冲频率的增大而提高,随着气体流量的增大而减小。对不同浓度马拉硫磷的降解结果表明,随着初始浓度的增大洗消率降低,但绝对消除量增加。采用了GC-MS和化学方法对洗消产物进行定性分析．     

气—固两相自由射流的粒子仿真方法

采用粒子仿真方法直接跟踪颗粒相运动轨迹,采用NND格式求解NS方程,数值模拟了气-固两相自由射流流场.计算结果表明,将粒子仿真与CFD方法相结合是研究气-固两相流动问题的有效途径.颗粒相参数变化将对气体流场产生一定影响.     

HF化学激光器光腔流场荧光光谱分析

化学发光方法是HF/DF化学激光器光腔流场参数的重要实验测量方法.观察并记录了在增大H2流量时,电激励HF激光光腔流场可见光荧光的变化现象,对光轴处可见光荧光进行了光谱测量.对激光器光腔内介质成分进行了理论分析,HF高阶泛频谱线计算结果显示第3振动激发态到基频的跃迁谱线处于红外区.通过对荧光实验测量光谱与光腔内介质谱线...     

非对称通气空泡多相流场特性研究

通气空泡的非对称介质分布将影响其水动力特性,继而影响空泡稳定控制,目前对其流动特性的认识较为局限.为揭示非对称通气空泡的流动机理,基于循环水洞实验及数值仿真开展了多相流场特性研究.结果 表明:非对称流动导致空泡形成非对称沾湿区,依据流动介质的不同,非对称沾湿区可分为透明气相区、水气混合区及沾湿区.水气混合边界由底端母线...     

深V型船气幕减阻数值研究

针对深V船型,采用混合两相流模型开展气幕减阻数值分析,研究了气流量、航速、航行姿态、喷气位置、尾板等因素对喷气减阻率的影响.结果表明:在深V型船底部喷气会导致阻力降低,气流量增加,减阻率增大,存在饱和气流量;航速对减阻率的影响不是单调的;航行姿态对减阻率有较大影响,使得纵倾角增大,减阻率降低;采用多级喷气可以提高喷气减...     

多孔陶瓷膜双向过滤阻力试验分析

为研究多孔陶瓷膜过滤阻力,提出了多孔陶瓷膜双向过滤方式,分析了9通道多孔陶瓷膜在双向过滤时的有效过滤面积和通道截面积,建立了过滤阻力关系式。试验结果表明,跨膜压差0.05～0.10 MPa、错流速度1.8 m/s时,浓差极化阻力Rp为主要过滤阻力;跨膜压差0.10～0.25 MPa、错流速度1.0～2.2 m/s时,吸附沉积阻力Rd为主要过滤阻力;跨膜压差0.15 MPa、错流速度2.2～3.0 m/s时,膜自身阻力Rm是主要过滤阻力;增大错流速度能够有效延缓浓差极化的发生,减小吸附沉积层的厚度,减轻膜污染,延长过滤周期。     

弯管稀相气力输送CFD-DEM法数值模拟

利用CFD-DEM方法对稀相气固两相流在带有弯管的气力输送管道内的流动特性数值模拟。通过CFD求解连续气相流场,使用DEM求解离散颗粒相运动及受力,为提高仿真速度,模型忽略了空隙度对气相的影响。仿真结果显示了颗粒在弯管内形成颗粒绳及在垂直管道内颗粒绳分散的过程,并获取了颗粒-颗粒、颗粒-壁面的碰撞信息。对比弯管上下两部分的碰撞情况,颗粒及壁面在弯管下半部分受到的撞击和磨损更严重。通过对气力输送各类工作参数的研究发现,其对管道内气固两相流的流动特性和碰撞情况有着不同程度的影响。气流速度对颗粒绳分散影响甚微,但对弯管内颗粒碰撞强度有明显影响。随着颗粒质量流量的增加,形成的颗粒绳更紧凑、分散速度更慢,并在弯管中形成了阻碍颗粒-壁面碰撞的防护层。弯径比的增加也能加强颗粒绳的紧凑度,减缓颗粒绳的分散速度。     

低温跨声速风洞设计中的真实气体效应研究

风洞以低温气体为介质运行时,气体会表现出热力和热值的不完全,风洞回路气体流动参数计算需要考虑低温真实气体效应。计算给出了氮气介质在温度100～323 K、压力100～450 kPa范围压缩性因子和比热比的变化规律,并通过将等熵膨胀系数引入一维完全气体流动方程,发展了低温跨声速风洞气流流动参数计算分析模型,获得了跨声速风洞高速运行时气流液化温度和压力的组合边界包络线。对比分析结果表明：在低温跨声速风洞的运行压力(115～450 kPa)和温度(110～323 K)范围内,基于等熵膨胀系数计算得到的气体流动状态参数的理论计算值与气体真实物理解的偏差小于1%,完全可满足低温跨声速风洞工程设计需求。     

磁约束下等离子体的传热与流动特性仿真

为研究磁约束下低气压放电冷等离子体在空心圆筒结构内的传热与流动特性,采用漂移扩散近似建立了低气压电感耦合等离子体模型,研究磁约束情况下不同外加电源功率和气体压强对等离子体运动的影响。结果表明:在磁约束下,电子主要集中在圆筒的中心区域,电子密度由内至外逐步递减,筒内电子温度和密度均随着外加电源功率的增大而增大;在低压下,由于气体粒子之间的碰撞影响,筒内电子温度随着压强增大而降低,而中性气体的温度随着压强增大而升高。     

局部多孔质气浮止推轴承特性研究

在考虑轴承气膜交界面处切向速度滑移的条件下,建立了局部多孔质气浮止推轴承的理论模型,然后使用有限元算法进行了数值仿真,仿真的结果与试验结果取得了一定程度的一致性,说明此新的修改了的雷诺方程可以用来作为局部多孔质气浮止推轴承研究的理论模型。利用该模型,能够成功计算出不同渗透系数、不同厚度及不同直径的局部多孔质气浮轴承的流量、承载及刚度。还从理论上与小孔类型及全多孔质类型的气浮轴承特性进行了对比,结果表明,局部多孔质气浮轴承有着优良的特性及很好的应用前景。     

凹槽构型对平板气层减阻影响试验分析

通过平板凹槽喷气减阻模型试验,研究了航速和气流量等因素对平板气层减阻规律的影响,并利用水下摄像系统对不同凹槽构型内的气层形态进行了观测。试验结果表明:不喷气时凹槽的存在会使平板的阻力增加;喷气可以有效减小平板阻力,存在饱和气流量;饱和气流量随着槽深的增加而减小,饱和气流量下平板的绝对减阻率随航速的增加而降低;设置凹槽构型是保持平板下表面气层稳定性的有效措施,合适的凹槽构型可以明显改善平板底部喷气流场,提高平板喷气减阻效果;在Fr为0.119时,饱和气流量下平板的绝对减阻率可以达到40%以上。     

利用微气泡减小平板摩擦阻力的数值模拟

假定气-液两相流体均匀混合且微气泡在水流中存在滑移运动,运用混合多相流模型对水中运动平板的微气泡减阻过程进行了数值计算,研究了微气泡流的减阻机理,分析了主流速度及气体流量率等对减阻率的影响规律,同时构建了一个减阻率预报数学模型,并指出在微气泡减阻中存在一个与主流速度相对应的饱和气流量.     

调制气流声源振动系统参数分析

通过实验数据与理论计算结果的对比,分析了气流对振动系统的阻尼作用;并以实验声源为基础,以等效电路方法分析了调制气流声源振动系统的弹性系数、磁感应强度、音圈质量、电阻、电感以及绕线方式等参数对音圈振幅的影响;根据调制气流声源的用途差异,提出了用于语音广播和产生大功率低频声波时振动系统各参数的选择方法.     

收缩管道装置层流热边界层理论及应用研究

研究了收缩管道装置层流热边界层理论及其应用。对于速度边界层提出了相似性解的解析结果,给出了速度分布、边界层厚度、摩擦阻力和水头损失的解析计算表达式。对于温度边界层利用管道热边界层方程,推出了温度分布、温度边界层厚度和热流量的计算关系式,并给出了设计应用实例。     

不同填料旋转床功耗与气体压降特性对比研究

采用同心环波纹碟片填料和不锈钢波纹丝网两种填料,在气液逆流CO2吸收操作时,对旋转床的功耗及气体压降进行了对比实验分析。功耗特性对比结果表明,当液流量不变,旋转床转速低于38 rad/s时,丝网填料旋转床吸收器消耗的功率大于碟片填料旋转床吸收器消耗的功率;转速高于38 rad/s时则相反。气体压降特性对比结果表明,在液流量和旋转床转速不变的操作条件下,碟片填料旋转床的气体压降要大于丝网填料旋转床的气体压降约50 Pa;在气流量和转速不变的操作条件下,当液流量较小时,丝网填料旋转床的气体压降大于碟片填料旋转床的气体压降;当液流量较大时则相反。在相同气流量和液流量下,碟片旋转床气体压降要大于丝网填料旋转床气体压降。研究结果为AIP系统旋转床吸收器的填料优选及全系统的优化设计提供了重要的依据。     

基于CFD分析的燃气轮机散热器数值仿真

为了改善燃气轮机的散热性能,以国产某型管带式散热器替换ΓТД-1250燃气轮机管片式散热器,建立了管片式和管带式散热器空气侧通道的稳态紊流数学模型,对2种不同类型散热器的阻力特性和表面传热特性进行CFD模拟,模拟结果与试验结果符合较好。数值仿真结果对比表明:散热器的压力降随冷却空气进口速度的增大而增大,且在相同的冷却空气进口流速下,管带式高出管片式散热器空气侧阻力的平均值约3.13%,同时管带式比管片式空气出口温度的平均值高出约6.29%。     

导电水泥电阻的交直流电测试方法研究

采用交、直流电对不同膨胀石墨含量的导电水泥电阻进行测量，根据试验数据对比，分析了交、直流电对电阻测量的影响，同时，研究了不同的交流电压对测量导电水泥电阻的影响，为导电水泥电阻的工程化测量奠定了基础。     

油罐惰化置换时间的数学计算与模拟实验

基于对油罐惰化置换过程的假设和简化,得到惰化置换时间的计算公式,然后通过对计算公式的修正,完成了对油罐惰化置换时间的计算。最后通过对3次不同流量条件下模拟实验数据的非线性拟合,分别计算出3次实验气体扩散系数的取值,得到O2体积分数与置换时间之间的完整表达式。数学计算和实验的方法与结论将为进一步研究油罐油气的惰化置换规律提供有价值的参考。     

气液同轴式喷嘴缩进比对雾化细度影响的实验

缩进比是液体火箭发动机气液同轴式喷嘴设计中一个重要参数。本文对缩进比对喷嘴雾化特性的影响进行了实验研究。结果表明;在不同工作参数下不同缩进比的喷嘴,其雾化特性有一定的差别。缩进比对雾化细度的影响不如其对雾化的流强和混合比分布及噪声等的影响明显。在气侧压降较小时,缩进比过大过小都不利于雾化;而在气侧压降较大时,缩进比较大或较小都会对雾化有一定的改善。但当缩进比过大时,气液之间的相互作用会使得液体喷注压降明显地波动。