喷淋冷却器内液滴撞击液膜的传热数值模拟

液滴撞击液膜是喷淋冷却过程中的常见现象,利用欧拉多相流模型与连续表面力模型模拟了液滴撞击液膜的传热过程,其中液滴撞击液膜的飞溅规律与实验结果一致.分析了液滴撞击液膜飞溅半径与飞溅高度的变化规律,并进一步分析了撞击速度、液滴直径、液膜深度、壁面温度对液滴-液膜撞击传热量的影响,结果表明增加撞击速度、液滴直径、液膜深度有助于提高喷淋冷却的效果.     

单液滴撞击不同黏度液膜特性研究

为了更好地理解单液滴撞击不同物性流体湿壁面现象,采用激光诱导荧光(laser induced fluorescence,LIF)方法研究了不同入射液滴韦伯数、无量纲液膜厚度及液膜黏度对撞壁现象的影响规律.研究表明,液滴撞击后液膜可分为稳定冠状、飞溅冠状和剧烈飞溅冠状3种形态,入射液滴韦伯数越大,液膜形态变化越剧烈.相同液膜黏度和无量纲液膜厚度下,无量纲冠顶高度随入射液滴韦伯数的增大而升高,且韦伯数越大,到达冠状顶点所需时间越长,冠状维持时间越久.保持入射液滴韦伯数和无量纲液膜厚度不变,随液膜黏度升高,无量纲冠顶高度降低,且到达冠状顶点的时间提前,冠状维持时间缩短;保持入射液滴韦伯数和液膜黏度不变,随无量纲液膜厚度增加,无量纲冠顶高度先升高后降低,但冠状达到顶点的时间以及冠状维持时间均持续增加.相同无量纲液膜厚度和液膜黏度下,无量纲冠顶直径随入射液滴韦伯数的增大而增大.保持入射液滴韦伯数和无量纲液膜厚度不变,无量纲冠顶直径随液膜黏度升高而降低;保持入射液滴韦伯数和液膜黏度不变,无量纲冠顶直径随无量纲液膜厚度的增大而降低.根据试验数据拟合出了冠状形态的临界韦伯数与无量纲液膜厚度的关系式,以及无量纲冠顶高度和冠顶直径与入射液滴韦伯数的关系式.     

FRP板修复开裂钢板的应力强度因子影响因素分析

为系统地了解纤维增强复合材料(FRP)板修复损伤钢构件疲劳裂纹的影响因素,以FRP板修复含中心裂纹的钢板作为研究对象,以裂纹尖端的应力强度因子K作为分析指标,采用有限元方法对FRP板修复开裂钢板的K进行参数分析。结果表明:FRP板截面刚度、宽度和长度的提高能够使K降低,但当FRP板增加到某一长度后,进一步增加长度将基本不影响K;增加胶层剪切模量、降低胶层厚度可以降低K,局部剥离的出现导致K变大;FRP单面修复的K明显大于双面修复,增加FRP板厚度对降低单面修复的K作用不大。     

水滴撞击固体表面实验研究

为了研究水滴撞击固体表面的影响因素,利用高速摄影仪记录了水滴撞击不同固体表面的形态变化过程,记录速度为2000f/s.实验是在常温大气环境中进行的,水滴的初始直径固定在(1.8±0.05)mm.对不同材料和不同表面粗糙度的固体表面以及不同撞击角度进行了实验观察,并采用图像处理技术获得不同条件对液滴撞击固体表面行为的影响.实验结果表明:不同固体表面、不同表面粗糙度和撞击角度对液滴撞击固体表面后的润湿行为有非常显著的影响.随着We由50增大到300,液滴撞击在非润湿性表面上会出现部分反弹、反弹甚至飞溅现象;相同固体表面的表面粗糙度增大使撞击过程的接触角变小.     

波形板分离器中液滴二次携带碰壁模型

分析了波形板气水分离器内二次液滴携带现象的机理，得出波形板内二次液滴主要来源于气流剪切液膜和液滴撞击液膜的结论，基于此建立了考虑二次携带现象的新的碰壁模型．新模型可以求出反弹后液滴的速度、液滴碰壁飞溅后所产生的二次液滴群的直径、数目、速度和角度。为建立波形板分离的数值模拟和进一步获得分离效率奠定了基础．     

基于新指数基函数的有理二次三角Bézier曲线

通过在三角基函数中引入两个指数函数,构造了一种具有四个形状参数的有理二次三角Bézier曲线,它与有理二次Bézier曲线有着相类似的性质.给定控制顶点,该曲线可通过改变形状参数和权因子而调整形状.适当选取控制顶点、形状参数和权因子时,一些二次曲线可以被精确的表示.讨论了连接两条曲线所满足C⁰,C¹和C²的连续条件,并给出了一些例子.     

Hilbert空间中两个K-框架的算子组合

讨论了Hilbert空间中两个K-框架{f_i}^∞_i=1与{g_i}^∞_i=1通过算子作用再求和后得到的序列{T₁ f_i+T₂g_i}^∞_i=1成为K-框架与紧K-框架的一系列等价条件,所得结果推广与修正了已有结果.     

带约束的增长曲线模型中的可容许线性估计

 对于带约束的增长曲线模型Y=X₁ΘX₂+ε,ε~(0,σ²V I_q),tr(X′₂Θ′X′1NX₁ΘX₂)≤σ²,讨论了可估函数KΘL的可容许性在矩阵损失函数(d-KΘL)(d-KΘL)′下得到了DYF+C线性可容许的充要条件.     

扭曲椭圆管内超临界CO2冷却换热的数值模拟

为了提高CO₂热泵的传热性能,基于Fluent的数值模拟方法研究了不同质量流量下,扭距为100 mm及无扭曲状态下的水平椭圆管管内超临界CO₂冷却换热特性及二次流的变化规律,并针对竖直椭圆管引入局部换热系数和压降,研究了长短轴比b/a及扭距对扭曲管换热性能的影响。结果表明,低质量流量下扭曲椭圆管内浮升力明显大于椭圆管扭曲结构所产生的浮升力,对于低质量流量G<200 kg/(m²·s²)下的超临界CO₂流体,椭圆管具有更大强度的浮升力所造成的二次流,强化传热更明显;对于高质量流量G>200 kg/(m²·s²)下的超临界CO₂流体时,扭曲椭圆管具有更大强度自身结构所产生的周期性二次流来强化传热;管内的传热系数及压降随着扭曲程度及压扁程度的增大而增大。为扭曲椭圆管在CO₂热泵中的应用提供了重要的理论与数据支持。     

撞击液滴形成的液膜边缘特性

以旋风分离器内液滴撞击筒壁为研究背景,探讨了撞击形成的液膜边缘特性,考察了韦伯数(We)、撞击速度、初始液滴直径对液膜边缘形成的指形液滴和卫星液滴的影响.结果发现:不同We数下,最大液膜直径形成的指形液滴体积分布集中在0.2～0.6,近似于高斯分布;随着We数的增加,大体积卫星液滴出现的几率也随之增大;且卫星液滴的体积随着初始液滴直径和初始撞击速度的增大而增大;另外,在同一铺展过程中,边缘液滴、指形液滴和卫星液滴三者的数量呈依次递减的关系.     

虚拟水战略中的蓝水和绿水细分研究

 对虚拟水资源中的蓝水和绿水进行细分,在此基础上评价通过实施虚拟水战略节约的能被农牧业生产之外其他社会经济部门利用的水资源量,是在更宽广范围内进行区域水资源优化配置的重要前提。通过构建蓝水绿水细分模型估算了虚拟水战略中的蓝水资源量和绿水资源量,并以北京市为例开展实证研究。结果表明,北京市主要粮食作物生长消耗的虚拟水中,在考虑土壤水储存和不考虑土壤水储存两种情况下,2007年消耗的蓝水资源量分别为6.21、6.29亿m3,均明显多于同期消耗的绿水资源量;1999年以来基于粮食贸易输入的虚拟水资源量和蓝水资源量迅速增加,其中蓝水输入量最高已达38.80亿m3,而2001—2007年基于口粮贸易的蓝水输入量占相应实体水资源量的比例均高于50％。因此,近年来虚拟水战略在缓解北京市水短缺危机方面已发挥了重要作用,而对虚拟水资源中蓝水和绿水进行细分可为在更宽广范围内进行区域水资源优化配置提供参考。     

广州西村和石门水厂取水口迁址的论证分析

采用网河区非稳态水量,水质数学模型,对广州西衬和石门两水厂的拟搬迁方案进行了详细的论证分析。分析结果表明：拟迁址处的水质较现水源地的水质明显改善;在控制好未来污染源的条件下,拟迁址处的水质基本可满足水源的要求。     

景观用水导致水环境变化的实例调查

在导致水环境变化的诸多因素中，景观用水的影响相对容易被忽视。通过对部分水质指标的采样分析，同时辅以水生植物调研及部分水域微生物显微镜镜检，对一例景观用水的人工水域水环境状况进行了调查。结果显示，尽管人工水域考虑了与天然河道的连通，但水质仍出现较明显的恶化。由此表明，对景观用水导致的水环境变化问题应给予更进一步的重视。     

校园生活饮用水水质的检测

依据中华人民共和国国家标准《生活饮用水卫生标准》GB5749—2006和《生活饮用水标准检验方法》GB/T5750—2006对我校的几种饮用水(特别是教师村)的水质指标进行检测。检测结果表明:1)学校生产的桶装水各项指标均符合要求;2)校园自来水公司正常送水水质符合要求,但教师村水管爆裂修缮后12小时内供水水质色度、浑浊度、铝、铁、硫酸盐及水的总硬度不达标;3)安装净水处理装置对水质理化及毒性指标未见异常,但大肠菌群及菌落总数计数两项微生物指标均显著异常,表明净水处理装置并不一定完全有效,可能造成二次细菌污染。     

跨流域调水及其对陆地水循环及水资源安全影响

跨流域调水是解决我国区域水资源配置的重要手段与途径,也是21世纪全球水系统计划科学前沿和我国北方水资源安全保障关注的重点问题.本文研讨了与气候变化与跨流域调水联系的陆地水系统概念,分析了与环境变化问题联系的国际发展态势.以跨长江、黄河、海河流域的南水北调中线调水区和北京受水区为典型区域,论述我国南水北调重大调水工程实施对陆地水循环影响及水资源安全保障研究关键科学问题,提出该复杂性问题研究的若干重点、研究途径与方法.     

水体污染的数学模式研究及水环境功能的整治措施

对虹口港水系水污染现状的调查研究表明，虹口港水体已达5级严重污染程度，文章介绍了水体污染数学模式和有效的水体功能恢复措施。     

Dynamics of Water Jet in Water Jet Looms

On the base of the study on dynamics of water jet in water jet looms, the parameters of water jet mechanism which affect the speed of water jet are analyzed and optimized. So the stability of the water jet can be improved to raise the speed of water jet as well as weft insertion rate and to enlarge the width of woven fabrics a lot. At the same time it also points out that to increase water jet speed and to prolong its affective jet tune depend mainly on the accretion of spring rate (constant) of stiffness and the diminution of plunger's cross-sectional area respectively.     

无负压给水设备在区域供水中的应用

分析了目前城市区域供水设备中水池或水箱的缺陷,详细介绍了无负压给水设备的优势、特点和存在的不足,以期为解决城市区域供水困难提供借鉴。     

不同出水方式下电热水器出水时间与出水量的预测模型

对电热水器2种出水方式的热过程进行解析,导出在有无加热条件下壳体内水温随出流时间的变化关系.在此基础上,提出壳体内水温降至某一值时的出水时间与出水量的预测模型,并通过实测值与计算值对比,验证预测模型的有效性.讨论水容积、加热功率和气温对单人淋浴使用热水器选择的影响,以及气温对不同容量热水器加热设置温度的影响.结果表明:热水器选择宜以当地最低气温、最高设置温度及一次性用水量来确定;对于单人淋浴使用的热水器,为满足一次性加热和用水要求,冬季气温较高和较低的地区宜分别选择较小和较大容量热水器;为了实现节能,热水     

换热设备软化水的腐蚀分析及水处理防护

根据循环软化水水质指标现状,详尽分析了各种腐蚀因素的影响,论述了软化水的腐蚀机理。根据循环水质存在的腐蚀问题确定合理的水处理方案。加药处理后的循环水质指标表明,投加的水处理药剂对换热等设备起到了有效的防腐作用。