Effect of cold spray particle conditions and optimal standoff distance on impact velocity

冷喷涂中,粒子撞击基板时的速度对涂层形成起到至关重要的作用,而适当的喷涂距离可以使喷涂粒子获得较高的速度.利用商用CFD软件Fluent模拟了喷嘴外超音速流场的分布情况,分析了粒子自身条件对冲击速度的影响,同时提出了确定粒子与基板最佳距离的方法.分析发现,小尺寸、低密度以及不规则形状的粒子容易受到喷嘴外产生的膨胀波、斜激波和基板前的弓形激波影响.随着能量的耗散或当粒子穿过弓形激波时,这些粒子的速度明显下降.另外,在基板与喷嘴之间存在一个最佳距离,它的确定需要两个必要条件：一是基板处的气流必须保持较低的速度,从而使弓形激波的强度相对较弱;二是粒子须经膨胀波加速2次,即弓形激波前具有2个膨胀波,以确保气体可充分利用膨胀波的加速.     

建筑电气节能方法与技术

随着低碳生活方式的推广,建筑电气节能设计也受到重视。在研究了现有电能消耗的基础上,从供配电角度进行研究,主要强调负荷计算问题,以及功率因素对系统输出的有效性。分析了照明节能因素,在综合利用自然光源的基础上,合理设计照明方式与照明标准,选用适合的灯具采光。最后强调了,新技术新能源在建筑节能的应用及未来发展趋势。     

具有蒸发喷雾过程的大涡数值模拟

采用大涡数值模拟方法对不同气体密度条件下无蒸发和有蒸发燃油喷雾进行了数值模拟,重点研究喷雾形状、喷雾贯穿距离以及粒子索特平均半径的预测值与计算网格的相关性以及亚网格脉动速度对喷雾过程的影响.计算公式采用单方程亚网格湍流模型、ETAB破碎模型和基于粒子云的碰撞模型.在有无蒸发两种喷雾条件下贯穿距离和索特平均半径的预测值与实验值吻合较好,并实现了预测值与计算网格无关性.亚网格脉动速度对喷雾贯穿距离和索特平均半径影响较小,但是影响喷雾形状和粒子分布.具有蒸发的喷雾贯穿距离与无蒸发喷雾情况类似,但是由于蒸发作用,索特平均半径预测值表现出波动现象.     

汽轮机扩容改造方案优化设计

在对某汽轮机进行扩容改造过程中,以机组的做功能力和整机效率为目标函数,运用模拟退火算法进行了多目标优化设计。优化结果表明,此方法不仅能够提供满足设计要求的解集,而且能够克服传统优化算法极易陷入局部极值的缺点,实施后获得了很好的扩容改造效果。     

基于二元回归法准确快速预测天然气纯组分黏度

为了准确快速预测天然气纯组分的黏度,基于多元函数微积分计算原理,提出了一种新的天然气纯组分黏度的二元回归分析方法,将黏度拟合为温度和压力表示的函数μ=f（T,p）。在所研究的温度、压力范围内（230 K≤T≤450 K,p≤20 MPa）,根据定温下黏度的μ-p曲线簇变化规律,以纯组分的临界温度T_c的范围为基准,将天然气各组分分为3类：T_c≤230 K,T_c≥450 K和230 K < T_c < 450 K,并针对前两类组分,分别以CH₄、iC₅H₁₂为例,对其黏度数据进行回归分析,得到黏度与温度、压力的函数关系式。将回归分析预测结果分别与数据源reference fluid properties（REFPROP）软件及实验数据对比,结果表明：预测结果与REFPROP及实验数据的平均相对误差均小于1%,满足工程精度要求。