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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

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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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    空间微泵气液溶解与析出流动及传质研究

    任志鹏李德友王洪杰刘锦涛...
    1970-1976页
    查看更多>>摘要：在轨加注技术利用空间微型泵输送气液混合流体,这种高速旋转的流体机械影响气液传质过程.结合Singhal全空化模型、Henry定律和已发表的实验,创新地开发出气液溶解与析出计算模型,并将其应用于空间微型泵.洞塞流验证表明,基于新的计算模型和实验的之间的溶解氧浓度差异小于2.0％;空间微泵的计算和实验外特性的平均误差小于8.1％.结果表明,在叶轮流域,长叶片吸力面附近出现了气体聚集,这与气体的析出相关.气体析出的位置靠近靠近叶片吸力面,这与旋转机械空化发生位置一致.当溶液浓度较大时,气体的析出现象使得气液之间的传质方向快速变化,加剧了转轮非稳定脉动.本文为在轨加油气液混合输送状态提供了指导.

    溶解与析出模型空间微泵在轨加注数学模型多相流

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    轴向超音速来流下超音通流风扇叶型气动特性研究

    孙士珺李晓龙王松涛
    1977-1983页
    查看更多>>摘要：为研究轴向超音通流风扇(STFF)叶栅的变工况性能,开展了轴向超音速来流对稠度为3.32的STFF典型叶型气动性能影响的数值研究.结果表明:整体上,相较于攻角,来流马赫数对总压损失系数、静压比、负荷系数以及出口气流角的影响较小.当来流马赫数从1.58增大至2.36时,叶型总载荷略有减小,总损失则逐渐增加,且总损失变化主要源于通道损失的变化.另外,相比于激波损失与钝损失,黏性损失受马赫数的影响较小,其变化约占总损失变化的20％.叶片吸力面附面层分离尺度随着来流马赫数的增加而减弱,这是因为前缘激波压力侧分支与相邻叶片吸力面的交点随着马赫数的增加逐渐向下游移动,导致激波角减小、波前马赫数增加,但在两者的综合作用下激波强度降低.

    轴向超音通流风扇超音速来流进口马赫数气动特性

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    具有近壁效应的超疏水表面上液滴聚并自弹跳特性的数值模拟研究

    王宇航李奇林王文辉明平剑...
    1984-1989页
    查看更多>>摘要：超疏水表面上微尺度液滴在聚并后可以自发跳起,这一特性在工程领域具有巨大的应用价值.液滴聚并时膨胀的液桥撞击超疏水表面,表面可以提供一个反向作用力促使液滴跳离表面.但液滴聚并后的自发跳起具有一定程度的不可控性.因此,本文采用改进的VOF方法研究了具有近壁效应的超疏水表面上液滴的自弹跳特性,该特殊结构可以改变液滴的液桥动力学特性以及加强液桥和表面的碰撞,从而提高其自弹跳速度.利用近壁结构和水平面基底之间不同的润湿性还能进一步调控液滴的自弹跳方向.

    VOF法聚并自弹跳超疏水表面近壁效应表面润湿性

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    颗粒脱离壁面时湍流诱导的随机振荡现象研究

    尤志凯张易阳廖亚琴方筑...
    1990-1993页
    查看更多>>摘要：颗粒再悬浮是很多自然现象和工业过程中广泛存在的现象.颗粒脱离壁面的过程包含了颗粒-壁面黏附,湍流-颗粒相互作用等物理机制,研究颗粒再悬浮过程对预测颗粒再悬浮率,开发颗粒清除技术有着重要意义,但至今仍然没有一个统一的理论能够描述颗粒脱离壁面准确过程.本文对球形单颗粒再悬浮过程进行了高速显微摄像实验,发现了颗粒脱离壁面时湍流诱导的颗粒随机振荡现象;研究了颗粒振荡频率与颗粒粒径的关系,颗粒粒径越小,振荡频率越大.

    颗粒再悬浮高速摄像实验随机振荡

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    非均匀交变电场下液滴破碎与分散行为实验研究

    王道睿王军锋王东保吴天一...
    1994-2000页
    查看更多>>摘要：本文基于显微高速摄像技术以及PIV技术实验研究了非均匀交变电场下液滴在不相溶介电液体中的变形、破碎和分散等复杂电流体动力学行为,精确捕捉了不同电场条件下荷电液滴动态行为过程的显微形貌特征以及流动特性,获得了荷电液滴特殊破碎形态,发现了液滴破碎过程中微尺度液滴的形成途径,归纳得到了莲状、冠状两种液滴破碎模式,分析了电参数对不相溶液-液多相分散过程的影响规律.

    电流体动力学(EHD)荷电液滴非均匀电场液-液分散

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    液滴碰撞不同浸润性倾斜平板实验研究

    邢雷李金煜蒋明虎赵立新...
    2001-2011页
    查看更多>>摘要：采用高速摄像技术对液滴碰撞不同浸润性倾斜平板的动力学行为开展研究.系统分析了不同基板倾斜角度、浸润性及碰撞韦伯数对液滴撞击不同浸润性壁面动力学行为的影响规律,通过分析液滴撞击过程中的形态演化规律,阐述了不同分析变量对液滴撞击过程动力学行为的影响机制.结合沿斜面的切向力与垂直于基板的法向力作用关系,揭示了液滴与基板接触时间的变化规律,完成了液滴碰撞过程中的子液滴形成条件的定量划分.系统分析了韦伯数、接触角及基板倾斜角对液滴最大铺展直径与射流高度的影响规律,确立了各个分析变量对最大铺展直径及射流高度影响的定量关系.研究结果对揭示复杂工况下的液滴碰撞动力学行为机制,指导通过壁面改性实现液滴规律运移及定向调控具有一定理论及工程意义.

    液滴碰撞倾斜角接触角韦伯数

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    流动与传热数值计算中任意网格基架点下导数差分通式研究

    宇波苏越孙树瑜焦开拓...
    2012-2018页
    查看更多>>摘要：在流动与传热数值计算中,导数离散一般是通过泰勒公式展开后应用待定系数法求解代数方程组得到.对于复杂网格基架,推导过程比较繁琐.为了解决这一问题,本文通过观察多组网格基架下节点上一二阶导数及截差的表达式,首先对通式形式进行了猜想,之后对节点上的导数及截差的通式给出了证明.对于任意网格基架下界面上一阶导数及截差的表达式,通过对拉格朗日插值求导化简得到.相比于传统方法,导数的差分通式的优点包括:1)避免了方程组的人工求解,节约计算时间;2)容易得到高精度的差分表达式;3)易于编制通用程序,基架点变化后无需对方程进行重新离散.本文推导的导数及截差的差分通式对于快速获取高精度的导数差分表达式具有一定的意义.

    有限容积法有限差分法拉格朗日插值导数差分表达式

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    浮升力效应对超临界水传热特性影响的研究

    杜晓成周妍君宋园园杨冬...
    2019-2025页
    查看更多>>摘要：为了探究浮升力效应对超临界水传热性能的影响,本文建立了一个预测垂直上升光管内超临界水传热的3-D数值模型.利用该数值模型预测了系统压力为25 MPa,质量流速为600～800 kg·m-2·s-1,内壁热负荷为400～500 kW·m-2条件下超临界水的传热.分析了热负荷和质量流速对浮升力效应的影响,同时分析了浮升力效应对传热性能的影响规律.结果表明,当质量流速为800 kg·m-2·s-1时,浮升力效应导致了局部传热恶化,传热恶化发生后,传热系数迅速回升;而质量流速为600 kg·m-2·s-1时,浮升力效应对传热性能的影响与热负荷有关.当质量流速为600 kg·m-2·s-1,热负荷为400 kW·m-2时,超临界水传热表现为传热强化;当质量流速为600 kg·m-2·s-1,热负荷为500 kW·m-2时,浮升力效应导致了局部传热恶化,传热恶化发生后,传热系数没有回升.

    超临界水传热浮升力效应传热恶化数值模拟

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    变曲率螺旋管内两相流型变迁模拟研究

    张艳婷庄乃亮李阳阳赵浠君...
    2026-2032页
    查看更多>>摘要：为进一步提升蒸汽发生器螺旋换热管的传热传质性能,本文提出了一种盘管曲率周期性变化的变曲率螺旋管改进方案.并对变曲率螺旋管内气液两相流动特性开展了数值模拟研究.基于有限元方法,建立了单根变曲率螺旋管内流体六面体结构化网格,采用VOF模型捕捉相界面,分析管内液相流场分布特性.研究发现,在同一根变曲率螺旋管内不同位置管段的两相分布与流型并不相同,部分管段出现了分层流-波状流-塞状流的间歇性流型变迁现象.这是由于盘管曲率的周期性改变,使得管内液相所受离心力不断改变,两相分布在空间位置及时间分布上均不断变化,产生了两相流型变迁的现象.

    气液两相流变曲率螺旋管流型变迁蒸汽发生器离心力

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    提升管高度对循环流化床内气固流动及燃烧特性影响的CPFD模拟研究

    韩诚良张扬杨海瑞张海...
    2033-2039页
    查看更多>>摘要：本文利用计算颗粒流体力学(CPFD)方法建立提升管高度(Hriser)为10 m、20 m、30 m的循环流化床(CFB)模型,在低固体循环流率(Gs)条件下开展Hriser对床内气固流动及燃烧特性的影响作用研究.结果表明,Hriser对颗粒浓度及气体分布具有直接影响.随着轴向床高的增加,颗粒浓度逐渐降低.Hriser较大时,轴向床高超过15 m后,颗粒浓度和气体组分浓度基本保持稳定,说明超过15 m的提升管为燃料提供充足的停留时间,保证燃料燃尽.模拟也发现Hriser越高,床内下部床温与上部床温更加趋于一致,温度分布更加均匀,但是轴向床高达到15 m之后Hriser对于炉膛温度均匀性作用影响较少.在20 m和30 m提升管内气体组分浓度整体分布趋势接近.综合而言,设计CFB燃烧试验系统时,提升管最低高度应保持在15 m以上,以保证实验台中的燃烧与实际锅炉的相一致.

    循环流化床提升管高度流动特性燃烧特性

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