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非均相非平衡可压流动的建模与算法研究

本文依据国家自然科学基金项目《激波与可燃堆积粉尘相互作用》(批准号:19772018)和《流动及其机理的DSMC/EPSM混合算法研究》(批准号:19902021)以及国家高技术研究发展计划863项目《稀薄气体及过渡区RCS射流对气动的干扰特性研究》(批准号:2002AA726050)赋予的研究内容,在对国内外相关非均相非平衡流动建模与算法研究调研的基础上,选择了非均相流中的气固两相流和气体热化学非平衡流两类具有代表性的流动,用以探索满足Boltzmann方程输运特性的非均相非平衡可压流的流动规律,旨在寻求对这类复杂流动研究行之有效的模型和数值求解方法。首先,针对连续介质范畴的可压稠密气固两相流的特点,引入颗粒粒化温度概念,构建适合于可压两相流的双流体模型,建立了统一的气固两相流控制方程。尔后从分析颗粒相在真空等情况下的波系传播特征着手,推导了颗粒相的近似黎曼算子,构造出能用于可压稠密气固两相非等熵流动的分步Roe格式,数值模拟  (本文共143页) 本文目录 | 阅读全文>>

《节能技术》2017年04期
节能技术

粒子系太阳能反应器气固两相流与温度场特性

太阳能作为一种自然能源,以其储量丰富且无污染性显示了其独特的优势[1],已被国际公认为未来最具竞争性的能源之一。太阳能的利用前景非常广阔。在人口众多、资源利用紧张等问题困扰人类的今天,开发利用太阳能,是解决上述能源问题的一种行之有效的方法[2]。太阳能反应器是一类非常新颖的利用太阳能的技术方法[3]。目前太阳能反应器有管式反应器、多孔介质反应器和粒子系反应器[4]。其中管式反应器由于壁面传热的限制导致功率不高,并且会受到管径和壁厚的影响[5],若壁厚太薄则导致强度不够和不易制造,若壁厚太厚会导致壁温过高和成本的增加[6]。多孔介质反应器在使用过程中最突出的问题就是气孔容易堵塞[7],从而导致传热和传质效率下降。含有催化剂的多孔介质反应器随着使用时间的增加催化剂的寿命和效率会大大降低,不仅增加了成本,而且会使整个反应器的性能和效率下降[8]。而粒子系反应器具有光化学转换率高、不存在气孔堵塞等优点。Klein等[9]在实验室成功利用...  (本文共7页) 阅读全文>>

《电子测量与仪器学报》2011年01期
电子测量与仪器学报

基于静电传感的气固两相流测量及研究装置

1引言气固两相流研究涉及电力、化工、食品处理、钢铁、冶金、机械制造、医药等广泛的工业生产过程,通过对其关键参数进行在线测量,进而实现过程的优化控制,对于提高生产效率,降低能耗、节约能源具有十分积极的意义,而高效利用能源符合全球倡导的“低碳经济”的发展要求。仅以火电燃煤锅炉燃烧过程为例,我国是产煤大国,同时也是燃煤大国,目前,我国70%以上电力由燃煤机组提供,而锅炉一次风管中煤粉的浓度、速度以及质量流量直接影响锅炉燃烧状况,在线获取这些参数的测量值,对合理配风,获得低的NOx排放具有重要作用,并可带来巨大的经济效益和社会效益。气固两相流参数的测量是国际公认的难题。目前,对于速度测量,主要有基于电容、静电感应、γ射线等监测原理的相关测速方法[1-6],基于超声、光学、微波等原理的多普勒测速方法及空间滤波方法等等[7-9]。对于浓度测量,主要有基于电容、静电感应原理的电学方法[10-15];基于射线、声波、微波、光学原理的衰减及吸收方...  (本文共9页) 阅读全文>>

《声学技术》2009年01期
声学技术

气固两相流介质中声衰减测量方法研究

1引言在实际的工业过程中,气固两相流动的存在十分广泛,实现对气固两相流状态的实时在线监测对工业生产的经济安全具有重要意义。声波监测技术具有非接触、便携、实时等特点,被广泛应用于状态监测中。声波在气固两相流介质传递过程的衰减谱含有离散相颗粒粒径和浓度等信息,所以可以通过测量衰减谱反推颗粒粒径和浓度,从而建立气固两相流参数与声信号之间的联系,通过声信号实现气固两相流的状态监测。最早提出多相介质声吸收的是20世纪初的Swell,他研究了声波在烟雾中的吸收问题,Epstein、Carhart、Allegra和Hawley等人从理论上推导了液固介质中的声传播模型[1-3],近几年上海理工大学的苏明旭和蔡小舒等对超声测量悬浊液中颗粒粒度和浓度进行了大量的理论和实验研究[4]。2007年,张国军等人提出了利用水雾吸声来消声,并通过实验验证了其可行性[5]。2004年,凌嘉赟等人对浑水中超声波的衰减进行了实验研究[6]。可以看出,这些主要是对气...  (本文共4页) 阅读全文>>

《流体工程》1989年08期
流体工程

用激光多普勒测速仪测量水平圆管内的气固两相流

引r.言 在燃烧工程中,为了控制燃烧过程,改善燃烧条件,提高燃烧效率,常常要求较精确地测量燃烧系统中,特别是输粉管道中的煤粉与空气混合的流动特性。然而,由于这类气固两相流的流型非常复杂,它不但要受到管道几何形状、流体性质、流体压力、温度和容积流量的制约,而且还要受到固体颗粒形状、粒径大小比值和浓度等因素的影响。在测量上,如采用常规方法,如热线或热膜风速仪、毕托管笼光纤探头等,由于它们是通过直接接触来测量的,这除了使测量器具易遭磨损、阻塞而损坏外,还会直接干扰流场,导致测量不堆,乃至产生较大的误差,使测量结果失去实际意义,所以我们应用了双色激光多普勒测速仪(LDA)对气固两相流进行测量。LDA的主要特点有。 1.无接触测量。激光交点就是测量探头,测量过程对流场无干扰。 2.空间分辨力高。目前测量体积可小至10一‘mm’,已可测量直径为10拌m,深度为100拌m小部位流速。 3.动态响应快。速度信号以光速传播,惯性极小。因而是研究紊...  (本文共5页) 阅读全文>>

《热力发电》2017年09期
热力发电

超临界600 MW机组英巴W火焰炉偏斜气固两相流和不对称燃烧研究

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