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湍流射流的大涡模拟及其动力学特性研究

射流在工程中应用非常广泛,同时也是当前湍流研究中的热点问题,因此射流的研究具有很重要的理论价值和应用前景。在湍流射流中出现的大尺度拟序结构在湍流形成、卷吸和流体掺混过程中起到主导作用,了解其产生、发展、对并、破裂等动力学演化过程具有重要意义,并对湍流射流控制有重要指导作用。本文综合运用湍流大涡模拟方法、湍流拟序结构理论和湍流统计理论对湍流射流中的大尺度拟序结构的动力学演化过程进行研究,开展了下列研究工作:详细综述了湍流自由射流、湍流横向射流和湍流射流控制的研究现状,总结了到目前为止人们对湍流射流大尺度结构的基本认识,在此基础上提出了进一步研究的问题。对本研究采用的湍流大涡模拟方法、可压缩湍流数值模拟算法、并行机群、POD方法和湍流统计分析方法等进行研究,得到了并行的湍流射流大涡模拟程序。应用湍流大涡模拟方法得到Re数为15000、网格数为258×125×125、总容量达552GB的三个湍流椭圆射流数据库。通过对自由射流、流向和展  (本文共120页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

煤粉热解、燃烧及碱金属释放与反应特性的大涡模拟

我国的能源结构以煤为主,煤炭资源的燃烧利用为我国经济的稳定、高速发展做出了巨大贡献,但同时燃煤过程中产生的污染物如SO_2、NO_x,等引发了严重的环境问题。此外,煤粉燃烧时释放的碱金属会加速锅炉受热面的积灰、结渣和腐蚀,危及锅炉的安全运行。为此,急需开发高效、清洁的煤粉燃烧与利用技术,如煤炭分级利用多联产技术等。开发高效、清洁的煤粉燃烧与利用技术需要我们深入地了解煤粉气固两相湍流反应中的热解、燃烧以及污染物释放与反应过程。基于此,本文通过数值模拟与实验测量相结合的研究方法,对煤的热解特性、煤粉气固两相湍流热解/燃烧特性以及煤粉湍流火焰中碱金属反应动力学特性等煤粉高效、清洁燃烧与利用中的若干关键问题进行了研究。首先,为进一步深入理解煤的热解过程,本文基于自行搭建的单颗粒实验平台,结合质量、温度等多种测量手段对准东煤、大同烟煤、麦壳-生物质、玉米秸秆-生物质以及这两种煤、两种生物质的混合燃料在高升温速率下(相对于热重分析法)的热解...  (本文共212页) 本文目录 | 阅读全文>>

江苏大学
江苏大学

喷嘴内云空化及其对近场喷雾影响的大涡模拟和试验研究

新一代内燃机在高压喷射小喷孔直径条件下,喷嘴内部所存在的空化流动现象对随后的喷雾混合、燃烧,乃至排放性能都有重要的影响,特别是空化流动过程中所呈现的不同形态(如片空化、云空化、漩涡空化等)及其发展对燃油喷射过程的精细控制将有直接影响,进而影响到内燃机发展到今天性能的进一步提升。其中的云空化现象伴随着脱落所诱发的流场脉动与湍流之间存在复杂相互作用,并对近场喷雾有很大的影响,而对其在喷嘴内部的细致研究尚未开展。本文针对内燃机喷油器喷嘴孔中可能出现的这种云空化及其脱落现象,搭建燃油喷射循环流动试验台,设计透明方孔截面喷嘴开展PIV及高速成像可视化实验,重点采用LES(Large Eddy Simulation)数值模拟方法来研究喷嘴内云空化流动瞬态发展特性及其对近场喷雾的影响特性。对该喷嘴准周期性云空化脱落和回射流现象的研究结果表明,流体在喷嘴入口锐边拐角处产生流动分离,在该回流区产生空化,随后流体的再附着和空化泡的溃灭相结合产生回射...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

《上海交通大学学报》1988年01期
上海交通大学学报

应用二流湍流模型模拟二维轴对称湍流射流

本文应用二流湍流模型和“常数有效粘度”,并将“混合长度”作为湍流流团的平均尺寸来模拟定常和非定常、二维轴对称湍流射流.二流湍流模型假设湍流流场中的每一点为“湍流”和“非湍流”流体所交...  (本文共9页) 阅读全文>>

《上海交通大学学报》1988年06期
上海交通大学学报

煤油—水二维轴对称湍流射流的实验研究

一、前言煤油-水二维轴对称、定常及非定常湍流射流是本实验的研究对象。在实验中,煤油在压力作用下喷入开始为静止状态的水中,从而形成了定常或非定常的煤油-水二相射流(以下分别简称为定常、非定常射...  (本文共5页) 阅读全文>>

《空气动力学学报》1989年04期
空气动力学学报

轴对称湍流射流的相似解

本文在相似性条件下,得到了用k-ε模式的轴对称湍流射流的相似方程。利...  (本文共8页) 阅读全文>>

《力学情报》1974年01期
力学情报

关于湍流射流问题

在很多工程技术部门中,例如火箭技术、飞机、透平、锅炉、燃烧室、化工冶金设备、通风设备、其他流体装...  (本文共3页) 阅读全文>>