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工程热物理学报
工程热物理学报

徐建中

月刊

0253-231X

xb@mail.etp.ac.cn

010-62584937

100190

北京中关村路乙12号（北京2706信箱）

工程热物理学报/Journal Journal of Engineering ThermophysicsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为专业技术性刊物。主要刊登工程热力学与动力装置、热机气动热力学、传热传质学、燃烧学、热物理测量学、热效率装置、综合利用能源、代用燃料等方面的科技论文、研究简报、重要学术动态等。主要读者对象为工程热物理专业科技人员及相关高校师生。
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    燃煤含碳量波动瞬态过程电站锅炉?分析

    尹俊杰薛朝囡陈胜军刘明...
    387-393页
    查看更多>>摘要：煤质波动影响燃煤发电机组运行控制效果及能量利用效率,其中含碳量波动是煤质波动的主要形式.本文基于热力学第二定律,研究了燃煤含碳量波动条件下锅炉瞬态过程㶲损失的分布规律,以及各换热设备㶲传递与损失的耦合作用机制.研究发现稳态工况下燃烧㶲损失占锅炉总㶲损失的比例达到57.77％,而在燃煤含碳量变化瞬态过程中,燃烧㶲损失的变化量也最大.在燃煤含碳量阶跃变化的瞬态过程中,㶲损失中变化最显著的是水冷壁传热损失,㶲效率变化最显著的是低温过热器,各换热设备㶲损失和㶲效率在瞬态过程中趋于稳定速度沿烟气流程逐渐变慢.

    燃煤含碳量燃煤锅炉㶲损失㶲效率动态特性

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    对转压气机动叶热态形变气动影响效应及冷热态叶型变换方法研究

    王一勐徐强仁白素娟赵巍...
    394-400页
    查看更多>>摘要：为探究高负荷对转压气机动叶形变对气动性能的影响,采用热流固耦合计算方法分析了离心、气动及热载荷作用下的叶片形变规律,探索了形变下低压转子及对转压气机的气动性能变化机理,并进一步开展了冷热态叶型变换方法研究.结果表明:在总载荷作用下,低压转子和高压转子叶片前缘分别向吸力面和压力面方向形变,导致低压转子工作点向失速边界移动,对转压气机堵塞流量降低,峰值效率下降.通过采用基于虚功原理的逆向求解计算,可以在无需变形量反向插值和迭代修正下得到动叶的冷态叶型,进而实现设计的气动性能.

    对转压气机热流固耦合叶片形变冷热态变换

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    透平级小翼-凹槽叶顶冷却传热性能研究

    吴琛琦秦正何坤晏鑫...
    401-409页
    查看更多>>摘要：采用数值方法研究了发动机工况下含内冷通道的透平级小翼-凹槽叶顶的冷却传热性能,分析了叶顶型式、吹风比对叶顶传热系数和气膜冷却效率分布的影响.结果表明:带压力侧小翼凹槽叶顶可有效消除叶顶刮削涡,改善凹槽底部冷气覆盖的均匀性;相对于传统凹槽叶顶,带压力侧小翼凹槽叶顶的面积平均传热系数减小11.11％、气膜冷却效率增大4.54％.吹风比从1增大到2时,带压力侧小翼凹槽叶顶面积平均传热系数减小48.96％、气膜冷却效率增大154.01％.

    凹槽叶顶小翼传热气膜冷却吹风比

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    非定常涡升力机制的三维效应

    王卓杜林孙晓峰
    410-417页
    查看更多>>摘要：本文采用浸入式边界方法对一低速单级压气机在不同轴向间距下的转静干涉流动进行了数值模拟,主要关注缩小轴向间距后由于非定常涡升力机制所引起的前后排叶片流动状态变化.计算结果表明,级性能随间距出现提升的流动机理在于,当间距减小后,前排转子的负荷出现提升,这一变化使得级间静压升高,静子根部的逆压梯度得到有效的缓解,进而导致静子根部的流动分离被抑制,压气机的压升及效率均出现明显的提升.

    转静干涉非定常涡升力浸入式边界方法

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    三级高速轴流压气机变转速导静联调特性及流动机理研究

    花雨李聪琚亚平张楚华...
    418-426页
    查看更多>>摘要：变转速及变导静叶片角度是实现轴流压气机扩稳增效的两个最有效性能调节方法,对航机、燃机、工业压缩系统的高效宽工况运行具有重要影响.本文针对多级高速轴流压气机易出现低转速下裕度不够的问题,对某3.5级高速轴流压气机在100％～70％设计转速范围内四种转速下的内部流动进行了全三维定常数值模拟,重点分析了低转速下的失速特性及其流动失稳机理.结果表明:100％、90％设计转速下失速裕度为16.58％、32.22％;在80％、70％设计转速下失速裕度分别为0.22％、0.34％,性能曲线表现出突变失速的不连续性.分析流动机理后发现80％转速下流动失稳现象为R1叶尖部分叶高失速,该失速无法通过增大流量解除;70％转速下流动失稳现象为S2角区分离引起S3双开型角区分离失速,该失速可通过增大流量解除.研究工作对完善多级高速轴流压气机导静叶调节扩稳设计具有指导价值.

    多级高速轴流压气机变转速导静叶联调突变失速数值模拟

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    S弯喷管喷口内切流动特性数值模拟

    王明新周莉史经纬王占学...
    427-436页
    查看更多>>摘要：为了研究采用喷口内切修型方式的S弯喷管的流动特性,数值模拟了S弯基准喷管和内切角度为10°、20°、30°、40°、45°的S弯喷口内切喷管.研究表明,相对于S弯基准喷管,喷口内切会使喷管内第一弯之后的流动参数变化更加剧烈,降低喷管出口最大马赫数与波系强度,使喷流中心产生两对流向涡牵引喷流,改变尾喷流的结构,增加喷流高速核心区的长度.随着内切角度增加,喷流发生轴转换的现象更加明显,角涡对喷流的影响增大,喷流高速核心区的长度先增加后随着轴转换过程加快又缩短,喷管推力性能随内切角度的增加逐渐降低.

    S弯喷管喷口内切内切角度流动特性

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    复合碰撞模型在液滴碰撞和栓式喷雾下的应用

    部竞琦钟生辉廖锡峰刘卓昕...
    437-445页
    查看更多>>摘要：目前主流CFD计算软件中基于拉格朗日框架的碰撞模型不够准确,难以对液液栓式喷雾的宏观特性进行仿真.故本文基于开源软件OpenFOAM植入了复合碰撞模型,考虑了卫星液滴和四种不同的碰撞模式:聚合(Ⅰ,Ⅲ)、反弹(Ⅱ)、自反分离(Ⅳ)和拉伸分离(Ⅴ),修正了反弹模式中液滴的速度方向;通过纯轨迹法(改进的Nordin模型)检测液滴碰撞.该碰撞模型在不同模式的液滴碰撞和栓式喷雾上都与实验吻合较好,如液滴的运动过程、喷雾分布和喷雾锥角等.不同工况下对比表明,复合碰撞模型能合理地将液滴碰撞动力学应用于栓式喷雾,预示结果明显优于CFD软件中的O'Rourke碰撞模型,准确预示出喷雾锥角随有效动量比的变化趋势以及径向液柱、轴向液膜的混合分布.

    复合碰撞模型碰撞液滴栓式喷雾

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    基于深度学习的全三维气固两相流时空耦合智能预测

    谢心喻王晓放郝祎琛赵普...
    446-452页
    查看更多>>摘要：气固流化床在化工、冶金及制药等领域得到了广泛的研究与应用.对流化床内气固两相流的动力学行为进行深入研究有利于流化床设备的设计和性能优化.本文利用深度学习技术构建了数据驱动的全三维深度时空序列模型,对流化床内气固两相流三维空间和时间维度的复杂动力学行为进行学习,并实现了对未知来流速度条件下流化床内气相和颗粒相速度场的合理预测.测试结果表明,该全三维智能模型的预测结果与CFD计算结果高度一致,具有较好的泛化能力;此外,该模型比传统的数值仿真速度快数百倍,可以用于流场的快速预测,以缓解数值仿真耗时问题.

    深度学习气固两相流三维时空预测流化床

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    仿生表面沸腾传热性能LBM数值模拟研究

    张博瑞胡彦伟何玉荣
    453-459页
    查看更多>>摘要：沸腾传热是高效的传热方式之一,在能源、化工、电子元器件热管理等众多领域有着广泛的应用.本文应用格子玻尔兹曼方法研究仿生表面上的沸腾传热过程,探究不同表面温度和润湿性对池沸腾过程的影响.结果表明,亲水性表面上的汽泡更容易脱离表面,但是疏水性表面沸腾起始点较早.通过将亲水和疏水性相结合形成仿生混合润湿性表面可有效提升换热性能,同时调控疏水区域间的间距可以实现高效的换热性能以及汽泡的定向生长.

    仿生表面润湿特性沸腾传热格子玻尔兹曼方法

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    一种基于中心频率匹配的超声流量计ToF算法

    谭超江逸舟鲍勇董峰...
    460-464页
    查看更多>>摘要：随着工业领域的不断发展,对流量的高精度、在线检测的需求也愈发迫切.以氢气循环泵为例,在小管径下,对氢气的流量监测精度直接影响循环泵的性能.超声流量计凭借其高精度、非侵入、无压损等优点,一直是流量检测领域关注的重点,可以满足不同场景下的测量需求.渡越时间提取算法是超声流量计设计的关键环节,对流量测量精度有着十分重要的影响.渡越时间的精度和鲁棒性直接影响着超声流量计流量测量的结果.本文针对氢气循环泵的测量场景,提出了一种基于探头中心频率匹配的ToF算法,并采用了仿真软件来进行模拟实验.结果显示,相比传统的超声渡越时间算法,标准差分别是其他两种算法的5.21％和32.14％,而误差则分别是二者的15.41％和36.43％.

    超声流量计中心频率渡越时间

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