大涡模拟研究液态金属在环形管道内的湍流换热

使用大涡模拟方法,在雷诺数为Re=8 900和分子普朗特数Pr=0.01,0.026,0.2,0.4,0.71条件下对环形管道内的湍流对流换热过程进行数值模拟,计算分析湍流传热场中的平均温度、温度脉动、湍流热通量及湍流普朗特数Prt等物理量.通过与传统流体(Pr=0.4,0.71)的计算结果进行比较,研究了液态金属流体(Pr=0.01,0.026)的湍流对流换热特性.结果表明,液态金属流体湍流换热过程中分子热传导占主导地位,其湍流温度边界层内的线性区变长、对数律区变短甚至消失,温度脉动、湍流热通量变小.此外,相对于传统流体,液态金属的湍流普朗特数Prt比较大,且对Pr的变化很敏感.     

工业炉用辐射导热式换热器

从强化传热角度出發,提出一种異常的辐射导热式換热器,它与工业炉領域中常見的以对流传热为主的換热器不同。在这个換热器中,导热传热是根据流体的边界层特点,以及尽量扩大气体与固体接触表面积而提出来的。它的构造特点,是在換热器中設置了一种多孔性物料,此物料是在换热过程中附加一个很小的热阻力,使之整个換热过程的热阻力大大下降。整个换热器,視中間热阻力性質而異,換热效果是不同的。适当的选擇多孔性物料,可以使气体的流阻不大,而換热强度很高,因此它具有很多优点。文內对此換热器进行了理論分析,在工厂的中間試驗基础上,提出了供設計和选用制造材料的意見。在附录中还列出了全部試驗的原始数据。     

波浪的湍流理論

本文在分析了現有各种波浪湍流的理論以后,利用湍流中涡旋迁移的半經驗理論,推广来研究湍流波的湍流結构。並利用本文所导出的結果,分析了风浪生长过程中湍流粘性的影响,理論分析与实測資料极为符合。     

轴向旋转通道内浮升力对湍流影响的直接模拟

采用直接数值模拟方法对绕截面中心轴旋转的方通道内的充分发展湍流进行了数值模拟,湍流雷诺数和普朗特数分别为400和0.71.为了分析浮升力对流体运动的影响,给出了不同格拉晓芙数Gr下的主流平均速度场、温度场、二次流、湍流强度、雷诺应力等湍流统计量的分布情况,并对旋转效应的稳定与否以及由此对湍流统计量的影响进行了分析.结果表明:旋转效应稳定的区域湍流受到抑制,旋转效应不稳定的区域湍流增强,随Gr的增加旋转效应稳定性变得更加复杂;浮升力对流场和温度场有明显的影响,随Gr的增加影响更加明显.     

腈类和氰化物之間的交换

腈类和氰化物之間-CN的交換,不但理論上是有趣的問題,同时在应用上也是有实际意义。假如C~(14)标记的氰化物可以和腈类起交換作用,交换后将腈化物水解就应該得到C~(14)标記的有机酸(RC~(14)OOH),这样就比一般用格氏試剂制备标記的有机酸的方法方便得多了。蔡馏生和Kamen曾经研究C~(14)标记的氰化物和CH_3CN,C_6H_5CN,(CH_2)_2(CN)_2的交換,所得的结果指明在75-100℃的温度下基本上不起交換作用(交换小于1％),考虑到增加温度可能促使交换反应的进行,因此本实驗即在200℃的高温下进行,所用的实验条件和方法也有所不同,但是实驗的結果仍然沒有显著的交換。     

同位素化学交換的平衡理論

(Ⅰ) 引言同位素可分为两类:一种是放射性的(即放射α,β或γ射綫的)同位素:而另一种是稳定性同位素。本文的主要目的是討論稳定性同位素的化学交換反应的平衡常数(或分离系数)的理論推算問題。     

关于三角形算子代数

引言关于Hilbert空間中算子譜和算子环的理論中,对自共軛算子和可交换算子代数(亦称算子环)理論方面已經有了較好的研究。在有限維空間上,自共軛算子的标准模型就是对角綫形式的矩陣。而可交換的算子代数的标准模型就是对角綫矩陣全体。这个事实在无限維Hilbert空間中得到完全类似的推     

气体普朗特数变化规律的初步研究

反映流体中能量和动量迁移过程相互影响的无因次组合数－普朗特数,在热力计算中具有重要的作用,作者从分子运动理论角度出发,对普朗特数进行了分析,通过氩,氮和水蒸气３种常见物质的普朗特数的变化情况,对普朗特数的一些基本变化规律进行了初步研究,并提出了适用于这３种物质的普朗特数变化规律的经验公式。     

侧加热腔体内对流特性的研究

本文通过二维流体力学方程组数值模拟,研究了侧加热腔体内的自然对流。探讨了格拉晓夫数对流场、温度场以及热边界层厚度的影响,普朗特数对流速的影响。结果表明:压强梯度促使入侵流的分离。热边界层厚度在初始阶段只随时间变化,与格拉晓夫数无关,在对流稳定阶段,随格拉晓夫数增大而减小,随腔体高度线性增大。普朗特数为常数时,铅垂方向最大流速随格拉晓夫数增大而增大;普朗特数和格拉晓夫数都为常数时,铅垂方向最大流速随时间先增大后减小,最后达到稳定。     

晶格振动对電子气的影响

Ⅰ.引言金属中电子的运动决定于电子間的庫侖作用和电子与晶格之間的相互作用,这是一个复杂的多体問題。一般对待这一問題是用单电子理論来处理,即把每一个电子看作是在一个自洽場中运动。单电子理論在討論金属性貭上虽然相当成功,但它本身存在着根本性的困难,例如:这个理論沒有考虑到电子間的相互关联,如果用微扰理     

平板通道中热局部非平衡对努塞尔数的影响

利用傅里叶级数,研究了多孔介质平板通道中Darcy流体热局部非平衡对努塞尔数的影响.考虑流体流动方向的热传导以及固相和流相相互作用的粘性耗散,根据热局部非平衡的两能量方程模型,得到了常壁温时多孔介质固相骨架温度和孔隙流体温度的解析解.针对不同的物性参数,给出了局部努塞尔数的分布特征.通过参数研究,揭示了热局部非平衡时强迫对流努塞尔数的响应特征.     

竖壁对流换热系数计算模型的探讨

根据流体边界层理论,研究了高普朗特数常物性不可压缩流体在重力作用下,沿竖直壁面无初速度加速流动过程中速度边界层和热边界层的形成规律,给出了速度边界层和热边界层的厚度函数·据此,研究了该模型下对流换热系数的计算方法,推导出计算公式·在短距离流动中,该模型的速度边界层和热边界层较流体外掠水平板模型厚,换热较弱,因此对流系数较小·工程实际中的许多换热问题都可以简化成流体在重力作用下沿竖直平板流动模型·把该模型下得到的对流系数公式应用于飞机附件机匣的传热计算中,得到了比较精确的结果·     

旋转对平板通道内湍流流动和换热影响的直接模拟

直接模拟了展向旋转数等于0~15时平板通道内的湍流流动和换热,分析了科氏力对湍流平均特性、湍流统计特性、雷诺应力输运和湍流结构的影响.采用有限差分法离散非稳态N S方程,湍流雷诺数和普朗特数分别为150和0 71,网格数为64×128×64.计算结果表明,随着旋转数的增加,压力面附近湍流强度增大,换热增强,而吸力面附近换热减小.雷诺应力输运方程中的旋转项在各应力中的能量分配作用远大于压力分配项,且旋转项使得雷诺应力输运方程的各项分布和相对关系发生了较大的变化.由于科氏力的作用,压力面附近的条带间距减小,条带变细、变短,而吸力面流动脉动衰减,有层流化的趋势.     

高速轿车二维风沙流边界层数学模型

基于普朗特的边界层思想,以不可简化成稀相的风沙流体为研究对象,以风沙流的一般方程为基础,在基本假设的条件下,建立了高速轿车车身顶部过流表面的边界层微分方程并给出沙流在近壁表面以滑移为特征的边界条件。又考虑到固体颗粒对边界层的扰动作用,引入了扰动因子。通过对边界层厚度的积分并利用相关条件,得到了边界层动量积分方程。     

試用量子統計方法求湍流能譜分布式

一、引論自1938年Taylor由湍流的关联系数引入湍流能譜的概念以后,对湍流內部結构提出了一种有力的分析方法。随后,Heisenberg,Dryden,Karman,Kovasznay等人分別从理論方面推导出不同的湍流能譜分布式。他們的推导都是以古典流体力学,主要是Navier-Stokes的运动方程,作为依据的。他们的理論結果与实驗結果     

离心浮升力对湍流混合对流换热影响的数值模拟

为研究离心浮升力对旋转设备中流动与换热的影响,采用直接数值模拟方法对径向旋转轴向出流通道内充分发展湍流进行了研究。湍流雷诺数、旋转数和普朗特数分别保持为300、1.5和0.71,对格拉晓夫数分别为0、9 000、20 000以及50 000情况下的流动与换热特性进行了模拟与分析,结果表明:主流速度、温度和二次流均随离心浮升力的增加而增强,最大主流速度和最小温度出现在非稳定侧;随离心浮升力增加,速度脉动增强,温度脉动在非稳定侧先增强再减弱,在稳定侧则是先减弱再增强;随离心浮升力增加,稳定壁面的换热增强,非稳定壁面换热则是先增强后减弱。     

水面下物体作任意运动的兴波阻力

本文应用流体动力学的經典理論研究了軸对称細长体在水面下作任意运动及出水时的兴波阻力,并根据小波理論和源汇法推导出流場扰动势和兴波阻力的計算公式。研究結果表明所受阻力与整个运动的过程有关。     

射孔完井水平井筒变质量湍流压降规律研究

运用拟三维原理 ,提出了用于计算地层刚性渗流、弹性不稳定渗流与水平井筒内变质量湍流耦合的新方法 ,解决了在井筒变质量流体流动模拟过程中井筒边界条件难以确定、地层线性渗流与井筒内非线性湍流难以耦合的问题。同时 ,对不同射孔方式和生产制度下流体水动力学进行了分析 ,研究了射孔入流与水平井筒内流体的相互作用关系及变质量主流体的流动特性。模拟结果表明 ,与圆管湍流相比 ,井筒内变质量流具有更大的压降系数 ,且主流中心速度降低 ,速度剖面呈现内凹形式 ,水平井射孔设计应该利用井筒内流体与渗流的耦合模拟进行优化。     

陪集空间纯规范场的量子化和重整化(英文)

本文利用Faddeev-Popov技巧完成了陪集空間純規范場的路径积分量子化^明了理論是B. R. S.变換下不变的。由此导出了Ward-Slavnov恆等式。由于理論在規范条件φ_0=1,F_A=0下是可重整化的,它在其他規范下也是可重整化的。这可由S矩陣的規范无关来証明。     

基于混合对流与传热的垂直延伸板驻点流研究

延伸板上不可压缩粘性流体的驻点流在工业和实际生产中有着广泛的应用,研究延伸板上驻点流的边界层流动一直是广大学者研究的热点。本文研究了不可压缩粘性流体在垂直指数延伸壁面上的二维驻点混合对流与传热问题,这是一种基本的物理现象,也是当今国内外学者研究的新热点问题之一。借助相似变换将边界层控制方程转换为非线性常微分方程,通过对其进行数值计算,用图表详细分析顺流和逆流时浮力参数λ和普朗特数Pr对流体流动和传热特性的影响。结果显示：顺流时,表面摩擦系数和努塞尔数均随浮力参数λ的增大而增大;随着Pr数增大,努塞尔数增大而表面摩擦系数减小。逆流时,表面摩擦系数和努塞尔数均随浮力参数λ的增大而减小,随Pr增大而增大。研究结果对于工程中探讨垂直板上浮力参数及普朗特数对表面摩擦力和传热特性的特殊影响具有重要意义。