相似理论的实质

本文讨论了相似理论的实质，评论了导出准数的几种方法和准数方程的物理意义，认为相似理论的方法是一种建立模糊机理模型的方法，应从分析复杂现象的模糊机理出发，用相似理论的概念来获得准数。拟定了一个导得准数的步骤，称之谓“模糊机理分析法”。由于由综合实验数据获得的准数方程式可以反映过程从量变到质变的规律，因之提出了在部分质变过程（过渡区域）中观象的隶属程度的问题，并且拟定了一种对流体运动由层流到极度湍流时流动的湍流积度的表达法．     

纳米锌粉水解高效旋流反应器转化率和颗粒停留时间研究

将高效旋流反应器应用于纳米锌粉水解制氢实验系统中,在反应器内化学反应与气固分离同时进行,节省分离所需设备投资.研究表明:旋流反应器内固体颗粒在气流的强旋转力作用下,形成三维两相湍流旋转流场,颗粒的随机运动提高了传热、传质速率;颗粒随着尺度的减小,反应速度加快,转化率提高;颗粒在反应器内的停留时间随着入口处气速雷诺数的增加而延长,当雷诺数过小,流体达不到湍流状态,停留时间明显减小.     

牛顿流体中的固体颗粒运动模型分析及应用

从更普遍的情况出发,重新推导了任意流体流速及固液密度条件下的牛顿流体中的固体砂粒运动（沉降或上升）末速计算模型。根据已有的实验结果,分析比较了过渡区和层流区各种阻力系数模型计算的准确性,以及各流型之间过渡时的基本变化特征。结果表明,层流区各阻力系数模型计算结果相差不大;过渡区阻力系数计算模型中,窦国仁、董长银、Кляико、S.H.A llen、冈恰洛夫5种公式准确性依次变差;层流区向过渡区的计算结果转变比较平滑,而过渡区向紊流区的转变明显不连续。     

两相流卡门涡街的理论和计算

1 引言卡门涡街是粘性流体力学中的典型现象,人们对均相流动体系中钝体后涡旋的产生和脱落,卡门涡街的形成和发展已进行了近百年的研究,研究的主要手段是实验观测和大量简化基础上的理论分析。近代出现的计算流体力学(CFD)成功地对大量的层流和湍流过程进行了计算机模拟,是否可以对处于层流和湍流之间的,均相特别是气液两相流中的卡门涡街     

一种改进的两相湍流流体间的传质准数方程

本文在详细讨论了湍流情况下两相流体界面处各种力对传质的影响以后,提出一种改进的两相流体界面处在湍流情况下的传质准数方程,以期得到一种符合实际情况的传质数学模型。图3,参2。     

用CFD研究搅拌器的功率曲线

文中用计算流体力学的方法研究了搅拌器的功率曲线 ,对不同雷诺数范围分别进行了模拟。流动场的计算采用多重参考系法。在层流区 ,计算得到的功率曲线与文献数据趋于一致 ;在过渡流区域 ,选用不同的模型进行模拟 ,各种模型的计算结果相差不大 ;在湍流流区 ,计算得到的功率准数误差在工业许可范围内。     

旋流分离器油水分离机理的数值分析

采用计算流体动力学(CFD)的数值方法研究旋流分离器内的速度场分布,空气柱的产生、发展过程以及油滴粒子的运动轨道,探讨油水旋流分离器的分离机理.模拟结果表明:油水旋流分离器内的流场是三维非对称分布的;空气柱的产生和发展是负压和对流传输共同作用的结果;油滴粒子在径向力、轴向力以及周围湍流脉动流场的共同作用下作随机运动,部分粒子由溢流管排出而得到分离;通过计算溢流管排出的油滴粒子数与进入旋流分离器的油滴粒子总数之比可得到油水旋流分离器的分离效率.模拟结果为进一步研究旋流器特性参数对分离效率的影响和旋流器的结构优化提供了参考.     

最经济管道直径计算图

本文对于决定湍流及层流区最经济管径（总费用最低）的公式进行了推导,而且把它制成了便 于应用的算图。联解临界雷纳准数及最适宜直径方程式,得到一个便于预先决定流型的关系式。本 文所推导的公式及算图都是以我国目前的价格指标为依据,因此应用它来选取经济管径应当是适合 于我国情况的。     

剪切流从层流向湍流的转变：基本方程和模型

目的 研究剪切流从层流向湍流转变的物理机制。方法 从包含角动量守恒方程的新流体力学方程组出发,进行理论分析。结果 得到了剪切流转换过程中大尺度运动的方程和小尺度运动的方程,并对空间局部高剪切区中的小尺度运动建立了一个四波相互作用模型。结论流体大尺度运动的方程仍具有Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程的形式,而对于局部高剪切区的小尺度扰动,必须同时考虑流体质元的速度ν（ｒ,ｔ）和角速度ω（ｒ,ｔ）的相互     

矩形微细通道内流场的可视化实验研究

以蒸馏水为工质,水溶伊红为着色剂,对水力直径为419.2μm,相对粗糙度为3.86%的矩形不锈钢微槽内流动流态进行了可视化实验研究.经光学显微镜放大后由CCD相机拍摄,得到了不同Re数下矩形微槽内的流型图,同时测量了微槽内的摩擦阻力系数.可视化实验表明随Re数增大,出口段、中间段及入口段依次出现层流向湍流过渡,层流向湍流过渡是渐进的、连续的.摩擦阻力实验表明无论层流区还是过渡区,摩擦阻力系数均高于传统理论预测值,由于转捩提前层流区摩擦阻力系数随Re数增大,与传统理论预测值偏差越大.可视化实验与摩擦阻力实验均表明层流向湍流过渡的临界Re数在1 500左右.     

圆管分层层流的流动规律

从流体力学中NOS 方程出发,建立了圆管两相分层层流流动的数学模型。通过两相分层层流的相互作用的流体力学分析,提出了两相流动界面的耦合条件,从而得到了一组完整描述两相圆管分层流的数学方程,再通过数值求解分层流的数学方程,得到了对工程实际应用有重要价值的流动规律。应用圆管两相分层层流的流动规律,可以实现高粘流体的高效率输送, ,其节能效果十分明显。     

雷诺时均模拟的两种转捩模型比较

对两种基于RANS方程的转捩模型进行分析讨论,这两个模型都只需采用局部变量计算,其中SST-γ-Reθt模型基于实验经验公式,层流动能模型基于转捩现象。两个模型都被耦合到RANS低雷诺数湍流模型中,并通过不同工况下T3系列平板的数值计算对模型进行评估。结果表明转捩模型较原湍流模型需要消耗更多计算资源;相对层流动能模型,SST-γ-Reθt模型对y+更为敏感,在无压力平板算例中两个模型能够较为准确地预测转捩,只有在湍流度增大时,SST-γ-Reθt模型预测的精度才会下降;在有压力梯度情况下,两个模型预测转捩起始点都较实验值延后,当来流雷诺数较大时层流动能模型预测的转捩长度较实验值偏小;从平板上不同位置(层流区、转捩区和湍流区)湍动能的分布情况能够看出SST-γ-Reθt模型只是在数值上模拟转捩过程,并不考虑转捩内在规律,层流动能模型预测结果与实验值较为吻合。     

水平管内气液两相旋流的流型及其变化规律

在水－空气两相流实验台上对水平管内由切向喷射方法产生的气－液两相切向旋流的流型进行了细致的观测和分析，发现并定义水平管内两相旋流的５种流动状态，分析了其流动特点，研究了入口气／水流量、旋流强度以及溢流出口溢流现象等因素对流型变化规律的影响，并与无旋两相流的有关研究结果进行了比较。     

一种湍流运动方程式

一、引言当流体的运动情况发生变化,流体的內部結构亦发生变化。当这种变化发展到一定的临界程度,流体运动就由层流变为湍流。在层流的情况下,流体的內部阻力符合舗D定律     

基于非错列网格的三维椭圆型流动问题的算法

采用虚拟错列网格和动量插值技术，在非错列网格上发展了求解三维随圆型（有回流）流动问题的差分算法和通用程度，用于典型层流问题的计算结果与实验数据和近似分析解吻合；用于三维湍流旋流问题也得到了合理的结果。     

静态混合器流体力学性能的CFD模拟

针对立交盘静态混合器的流体力学性能,采用计算流体力学方法对混合器内牛顿流体的流动状况进行了研究,得到了流体流经2个混合元件的流场变化和压降情况.所选的6个截面的速度分布复杂多变,显示出与混合器结构相对应的周期性.采用激光多普勒测速仪测定了轴向速度的实验数据与模拟结果吻合较好.对于压降的模拟在装有10个立交盘静态混合器的管路中进行,研究发现50＜Re＜500为所研究系统的流动状态从层流向湍流转变的临界区间.     

水平管内气液两相族流的流型及其变化规律

在水一空气两相流实验台上对水平管内由切向喷射方法产生的气一液两相切向旋流的流型进行了细致的观测和分析，发现并定义了水平管内两相旋流的５种流动状态，分析了其流动特点；研究了入口气／水流量、旋流强度以及溢流出口溢流现象等因素对流型变化规律的影响，并与无旋两相流的有关研究结果进行了比较．     

相似理论与界面液膜技术

讨论了界面液膜(ILM)技术和相似理论之间的关系。应用因次分析法,由ILM的主要物理参数导出了流体动量传递阻力准数R_L~*、R_L,热量传递阻力准数R_H~*、R_H,质量传递阻力准数R_M~*、R_M(*代表非定常),浮阻准数R_(by)和膜能准数E_σ。在ILM中快速高效的流体动量、热量和质量传递得到R_L、R_H和R_M很好的阐明。应用R_L、R_(by)和E_σ表达单个ILM、固粒、液滴或气泡在流体中的运动方程式比应用Re、Ly、Ar和Ga更为简明。     

管道层流通用方程的推导及试验验证

为分析充填料浆在管道内的运动,根据流变学及流体力学理论,以Herschel-Bulkley(H-B)本构模型推导出管道层流通用方程,确定了流体管道层流临界条件的计算方法.根据所推导的管道层流通用方程,提出了一种流变参数测量方法,并采用工业级的L管实验装置和流变仪分别测定了某非牛顿流体充填料浆的流变参数.实验结果表明:当含屈服应力的非时变性非牛顿流体在管道层流运动时,管壁切应力沿管径线性分布,管壁处速度梯度和雷诺数有最大值、表观黏度有最小值,在管壁处流速为0;管道内存在半径较大的柱塞流区,柱塞流区边界处速度梯度为0;基于管道层流通用方程的管道试验方法与流变仪测定方法所得流变参数计算的流量结果基本一致.     

双搅拌高效澄清萃取槽澄清度的因次分析

提出了“双搅拌新型高效分离萃取槽”的新概念,即在澄清室增加搅拌装置,通过选择适当的搅拌条件,提高萃取过程水相与有机相的澄清分离速率,从而达到提高萃取设备效率的目的.设计了一套双搅拌萃取水模型实验装置,采用冷态模拟手段研究不同搅拌条件下搅拌离心场及重力场耦合作用对萃取槽澄清室中水油两相分离效果的影响,并结合实验数据,建立了实验范围内的开式45°涡轮桨的澄清度与搅拌转速、离底距离、搅拌桨距溢流口距离之间的准数方程.经实验验证,计算值与实验值吻合良好.