检索结果-内蒙古大学图书馆

安徽农业科学 2012年第2期40卷 947-948,1070页

作者：岳德钰陈东升李悦北京工业大学环境科学与能源工程学院北京100124

目前我国危险品存储存在着严重的环境风险和隐患,危险事故往往造成严重的人员伤害和财产损失,因此事故风险大气污染物三维模拟技术方面的研究具有重要意义。对CFD三维计算流体力学数值模型进行了介绍,并综述了CFD模型在危险气体扩散方... 详细信息

目前我国危险品存储存在着严重的环境风险和隐患,危险事故往往造成严重的人员伤害和财产损失,因此事故风险大气污染物三维模拟技术方面的研究具有重要意义。对CFD三维计算流体力学数值模型进行了介绍,并综述了CFD模型在危险气体扩散方面的研究现状及应用情况。

关键词：三维计算流体力学数值模拟重气

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基于三维CFD分析软件CYCAS的湍流浮力流动模拟研究

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核科学与工程 2022年第5期42卷 1164-1171页

作者：陈美兰厉井钢中广核研究院有限公司广东深圳518026

严重事故中晚期,破口附近或者安全壳隔间之间的湍流浮力流动与安全壳内气体流场相互作用,直接影响安全壳内气体流场分布特性和氢气燃爆风险后果。本文应用一款三维计算流体力学(CFD)分析软件CYCAS,基于大尺寸安全壳台架流动实验PANDA OE... 详细信息

严重事故中晚期,破口附近或者安全壳隔间之间的湍流浮力流动与安全壳内气体流场相互作用,直接影响安全壳内气体流场分布特性和氢气燃爆风险后果。本文应用一款三维计算流体力学(CFD)分析软件CYCAS,基于大尺寸安全壳台架流动实验PANDA OECD/SETH和PANDA HYMERES实验,开展了复杂湍流浮力流动的模拟和验证研究。结果表明,低速的湍流浮力流可在装置顶部形成分层分布,而射流在障碍物的作用下降低速度、但同时可能增强湍流脉动,有利于对分层分布的消散作用,三维CFD分析软件CYCAS可以有效模拟复杂的湍流浮力流动及其与大气流场的相互作用。在此基础上,基于某三代核电厂开展了安全壳内湍流浮力流动及其与大气流场相互作用的模拟分析。本研究表明,CYCAS软件可应用于压水堆核电厂严重事故安全壳内复杂湍流浮力流动模拟及氢气分布计算分析。

关键词：三维计算流体力学湍流浮力流分层分布模拟

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柴油机喷嘴内的空化流动及其强化燃油雾化混合的机理研究

柴油机喷嘴内的空化流动及其强化燃油雾化混合的机理研究

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作者：安娜华中科技大学

学位级别：博士

空穴现象的研究目前已经成为发动机及相关领域的一个热点。针对未来超低排放、甚至零排放的排放法规,现代柴油机不断地提高喷射压力,进行超高压和超细喷孔喷射,以满足新型燃烧方式高效、清洁、低噪声燃烧的要求。最新的研究表明,在高压... 详细信息

空穴现象的研究目前已经成为发动机及相关领域的一个热点。针对未来超低排放、甚至零排放的排放法规,现代柴油机不断地提高喷射压力,进行超高压和超细喷孔喷射,以满足新型燃烧方式高效、清洁、低噪声燃烧的要求。最新的研究表明,在高压和脉动喷射条件下,压力室内存在强烈的高频压力震荡,小尺度喷孔内会存在“气泡”(空化)现象,而这种喷孔内的流态和空化现象会影响喷孔近场的流态、油滴破碎及其与空气的混合过程。由于该现象固有的复杂性,目前国内外对此研究较少。因此,深入理解喷孔内空泡形成的机理不仅对于流体力学和两相流的研究具有重要的理论意义,而且将对柴油喷射系统的发展和混合过程控制方法产生重要的影响。本文首先采用混合网格技术建立了实际柴油喷嘴的三维数值模型的计算网格,分析了网格质量对于计算精度的影响。研究表明,传统的结构化网格并不适用于相对复杂的喷孔内部结构,而混合网格能够准确地捕捉到喷油孔入口处详细的几何结构,从而提高了整个计算过程的收敛速度和稳定性。通过对喷孔入口圆角处边界层的加密,成功预测到第一个空泡产生的位置。对比计算分析表明,最优的网格尺寸大小为0.2μm-0.6μm总体网格数达到1600000个,实现了对喷孔壁面处压力、粘度和密度梯度分布的计算分析。在对现有的各种空泡成核机理假说进行论证分析的基础上,结合近几年国内外实验研究进展和作者在相关研究领域所取得的数值模拟计算成果,本文提出了新的空泡成核准则式,并耦合不同的湍流动力学模型,进行了空泡的成核、发展和溃灭历程的数值模拟研究。研究结果表明,以气相体积分数和质量分数构成新的成核准则数,能够更加实际地反映喷孔中空泡的数量以及分布特征。在此基础上,分析比较了Singhal模型和Zwart-Gerber-Belamri模型对于实验结果的预测能力,证实了Singhal模型关于空泡的分布预测更为接近实验值,较准确地反映空泡平均气相体积分数的变化趋势；而Zwart-Gerber-Belamri模型则仅仅反映了空泡沿喷孔壁面出现的位置,与实验值相差甚远。通过对RNGk-ε模型、改进的k-ε模型和标准k-ε模型的耦合计算,结果表明：RNGk-ε模型和改进的k-ε模型对于喷孔内流场的结构、空泡的分布和湍动能分布的预测,较标准k-ε模型更为合理。通过进一步对空化数和雷诺数进行无量纲化处理,对不同喷孔位置空泡的生成、增长、碰撞和破碎过程进行了计算分析,揭示出空泡的生成伴随着强烈的周期性现象；在连续空化的条件下,喷孔出流对喷雾场有着较大的扰动,并且喷孔出流越不稳定就越有利于喷孔近场的雾化；随着喷射压力的提高,使得孔内的流动变化更加剧烈和不稳定,空化效应增强。另外,针对不稳定空化过程进行整个喷孔内的计算,结果与实验值基本吻合,说明了本文提出的计算模型和计算方法合理、有效。为进一步研究喷孔内流态和空化现象对强化燃油喷雾雾化混合过程的影响,作者设计制作了进气道燃油喷射定容混合装置,在专用柴油机试验台架上开展了通过缸外制备均质混合气以实现柴油HCCI燃烧的试验研究,探讨了喷射压力和燃油温度对于均质混合气制备效率的影响。结果表明,当喷射压力从75bar增加至200bar时油气混合率明显增加,进一步增加喷油压力则对油气预混合率的改善有限。从试验发动机的排放性能来看,在低速、低负荷工况,当喷油压力大于15MPa时,增加喷油压力对CO2排放影响很小。提高燃油的温度和喷射压力可提高柴油机高负荷下的燃烧效率,并减少HC的排放。采用本研究设计的油气混合装置,能显著地降低柴油机全运行工况下HC的排放。试验中还进一步探讨了燃油喷射压力和燃油温度之间的匹配关系。实验结果表明,保持喷射压力不变,同一负荷下CO排放随着燃油温度的升高而降低；在同一燃油温度下,提高喷油压力则有利于降低CO的排放。在HCCI燃烧的各试验工况下,柴油机均显示出极低的NOx和碳烟排放,且HC的排放也较低,处于50-150ppm范围内。

关键词：空穴柴油三维计算流体力学均质压燃发动机混合网格自适应网格优化喷孔内流动湍流模型无量纲分析

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密闭容器中三维可压缩气泡相互作用的数值模拟研究

密闭容器中三维可压缩气泡相互作用的数值模拟研究

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2016海峡两岸流体力学研讨会

作者：关晖王金城卫志军吴锤结解放军理工大学气象海洋学院大连理工大学工程力学系大连理工大学深海研究中心大连理工大学航空航天学院

在日常生活、工业生产等领域中,气泡随处可见,其典型现象包括船用螺旋桨、水中兵器,液体火箭泵等的空化和空蚀以及气泡减阻中的微气泡和气穴等,因此气泡动力学的研究是航空航天工程、船舶与海洋工程以及环境工程等研究领域的热点之一。... 详细信息

在日常生活、工业生产等领域中,气泡随处可见,其典型现象包括船用螺旋桨、水中兵器,液体火箭泵等的空化和空蚀以及气泡减阻中的微气泡和气穴等,因此气泡动力学的研究是航空航天工程、船舶与海洋工程以及环境工程等研究领域的热点之一。本文运用数值模拟的方法,研究了三维可压缩气泡间的相互作用,将可压缩气泡置于密闭容器中,并分别研究了无自由面和具有自由面两种条件下多气泡的相互作用。在两个气泡相互作用的研究中发现,无自由面、气泡压力一大一小的条件下,随着振动的进行,低压气泡将首先被来自高压气泡方向的射流击穿;而在有自由面、气泡压力一大一小的条件下,低压气泡将首先被来自壁面方向的水流击穿,随后高压气泡将被来自自由面方向的水流击穿,最后低压气泡将将融于高压气泡。在四个气泡相互作用研究中发现,无自由面、所有气泡内压均高于液体压力的条件下,随着气泡的振动,气泡将逐渐靠近并融合为一个环状气泡,融合后,将被来自壁面的水流击穿,进而沿与融合路径垂直的方向分离为大小相当的两个环状气泡。本文还研究了在有自由面、所有气泡内压均高于液体压力的条件下、气泡接近自由面时,由于气泡的膨胀,将在其上方的自由面激起水柱,同时气泡在膨胀过程中相互融合,融合后的气泡在水柱的压力下将分解为一大一小两个气泡,小气泡将在大气泡的膨胀作用下,在水柱中央激起一个更细、更高的二级水柱。通过对比,发现在气泡等压的情况下,影响气泡形态和动力学特征的主要因素在无自由面和带自由面条件下分别为来自壁面方向的压力和来自自由面的压力;在气泡不等压的情况下,影响气泡形态和动力学特征的主要因素在无自由面和带自由面条件下分别为气泡间的压力差和来自自由面的压力。本研究有助于我们理解和探讨可压缩气泡相互作用时复杂的流动特征以及动力学特性。

关键词：可压缩气泡三维计算流体力学气泡相互作用

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SCR脱硝反应器入口烟气均流导流优化设计CFD仿真

SCR脱硝反应器入口烟气均流导流优化设计CFD仿真

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第29届中国控制会议

作者：许媛媛袁景淇上海交通大学自动化系上海200240

选择性催化还原法是燃煤机组烟气脱硝系统最常使用的方法之一。该工艺需要解决两个关键问题：一是烟气和还原剂（通常为氨气）的高速均匀混合;一是含有还原剂的烟气进入催化剂前的速度分布均匀控制。本文以300MW 燃煤机组烟气脱硝装置... 详细信息

选择性催化还原法是燃煤机组烟气脱硝系统最常使用的方法之一。该工艺需要解决两个关键问题：一是烟气和还原剂（通常为氨气）的高速均匀混合;一是含有还原剂的烟气进入催化剂前的速度分布均匀控制。本文以300MW 燃煤机组烟气脱硝装置为研究对象，针对速度分布均匀控制问题进行了三维计算流体力学仿真，研究了烟道导流板对催化剂层入口处烟气速度分布的影响，提出了变半径、变弧长导流板的设计方案，并确定了导流板的安装位置。该设计结构尤其适用于π型脱硝反应器。

关键词：选择性催化还原烟气脱硝导流板三维计算流体力学燃煤机组

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密闭容器中三维可压缩气泡相互作用初探

密闭容器中三维可压缩气泡相互作用初探

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第九届全国流体力学学术会议

作者：关晖王金城卫志军吴锤结解放军理工大学气象海洋学院大连理工大学工程力学系大连理工大学深海研究中心大连理工大学航空航天学院

关键词：可压缩气泡三维计算流体力学气泡相互作用

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密闭容器中三维可压缩气泡相互作用研究

密闭容器中三维可压缩气泡相互作用研究

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第十一届南方计算力学学术会议（SCCM-11）

作者：关晖王金城卫志军吴锤结国防科技大学气象海洋学院大连理工大学工程力学系大连理工大学深海研究中心大连理工大学航空航天学院

在日常生活、工业生产等领域中,气泡随处可见,其典型现象包括船用螺旋桨、水中兵器,液体火箭泵等的空化和空蚀以及气泡减阻中的微气泡和气穴等,因此气泡动力的研究是航空航天工程、船舶与海洋工程以及环境工程等研究领域的热点之一。本... 详细信息

在日常生活、工业生产等领域中,气泡随处可见,其典型现象包括船用螺旋桨、水中兵器,液体火箭泵等的空化和空蚀以及气泡减阻中的微气泡和气穴等,因此气泡动力的研究是航空航天工程、船舶与海洋工程以及环境工程等研究领域的热点之一。本文运用数值模拟的方法,研究了三维可压缩气泡间的相互作用,将可压缩气泡置于密闭容器中,并分别研究了无自由面和具有自由面两种条件下多气泡的相互作用。在两个气泡相互作用的研究中发现,无自由面、气泡压力一大一小的条件下,随着振动的进行,低压气泡将首先被来自高压气泡方向的射流击穿;而在有自由面、气泡压力一大一小的条件下,低压气泡将首先被来自壁面方向的水流击穿,随后高压气泡将被来自自由面方向的水流击穿,最后低压气泡将将融于高压气泡。在四个气泡相互作用研究中发现,无自由面、所有气泡内压均高于液体压力的条件下,随着气泡的振动,气泡将逐渐靠近并融合为一个环状气泡,融合后,将被来自壁面的水流击穿,进而沿与融合路径垂直的方向分离为大小相当的两个环状气泡。本文还研究了在有自由面、所有气泡内压均高于液体压力的条件下、气泡接近自由面时,由于气泡的膨胀,将在其上方的自由面激起水柱,同时气泡在膨胀过程中相互融合,融合后的气泡在水柱的压力下将分解为一大一小两个气泡,小气泡将在大气泡的膨胀作用下,在水柱中央激起一个更细、更高的二级水柱。通过对比,发现在气泡等压的情况下,影响气泡形态和动力学特征的主要因素在无自由面和带自由面条件下分别为来自壁面方向的压力和来自自由面的压力;在气泡不等压的情况下,影响气泡形态和动力学特征的主要因素在无自由面和带自由面条件下分别为气泡间的压力差和来自自由面的压力。本研究有助于我们理解和探讨可压缩气泡相互作用时复杂的流动特征以及动力学特性。

关键词：可压缩气泡三维计算流体力学气泡相互作用

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