多孔介质中热对流二次分岔的数值分析

目的 进行了多孔介质中热对流二次分岔的数值分析。方法 采用了扩展方程方法,此方法无需求解原动力学方程和辅助参数。结果 得到了长度比为１￣√２矩形区域内多孔介质中热对流二次分岔点的Ｒａｙｌｅｉｇｈ数及相应的流场和温度场分布。结论 所给方法对确定二次分岔点是有效的。     

多孔介质内部流动模型及其数学模拟

从多孔介质微元体运动分析出发，建立了动床多孔介质内部流动连续和运动方程，给出了多孔介质内部流动模型，对多孔介质内部溶质大分子中流体运动进行了三维数学模拟，数值模拟结果与Brinkman方程的解析解基本吻合。     

胶态分散凝胶在多孔介质中的流动阻力

胶态分散凝胶（ＣＤＧ）是由低浓度的部分水解聚丙烯酰胺（ＨＰＡＭ）和柠檬酸铝（交联剂）形成的,聚丙烯酰胺和交联剂中铝的配比为２０：１。分别研究了ＣＤＧ体系和不加交联剂的ＨＰＡＭ溶液在填充砂中的流动阻力以及ＨＰＡＭ的相对分子质量,填充砂的粒度对ＣＤＧ体系在填充砂中流动性的影响,研究结果表明,不加交联剂的ＨＰＡＭ溶液在填充砂管中的流动阻力略有增加,而加交联剂的ＣＤＧ体系在填充砂管中的流动阻力大幅度增加,     

汽轮机凝汽器二次滤网用自动旋转滤网后的经济性、安全性分析

针对沧电机组循环水全部采用开式循环,二次滤网如果为老式固定筒式结构,滤网易被海水腐蚀,脏污不易清理,清理二次滤网时,就得将机组负荷降至60%,凝汽器半边停用,误操作几率增大,四台机组凝汽器循环水二次滤网全部用ETP型自动旋转二次滤网。本文就着重介绍了ETP型自动旋转二次滤网的结构、工作原理及对投运后的经济性、安全性与固定筒式滤网进行了对比分析。     

多孔介质气体流动模型在垫片密封中的应用

气体通过非金属垫片的泄漏可以用多孔介质模型来描述,由流动方程得到的垫片材料常数可以作为密封设计的基本参数.这一工作有可能使现行规范中的密封设计由主要依据连接结构强度的设计方法发展成以最大允许泄漏率为设计准则的"紧密性设计"方法.     

非达西流区微球床多孔介质阻力特性研究

以水为工质,通过实验研究得到了不同流量下非达西流区饱和微球床多孔介质的阻力压降,并将其与不同学者给出的非达西流区内Ergun型方程的计算值进行了比较和分析,结果表明,在实验范围内,一些Ergun型方程能较好地预测饱和多孔介质的阻力压降变化趋势,但在紊流流动区的计算结果与实验值仍有33％左右的偏差,在此基础上,通过无量纲化Ergun型方程,确定了非达西流的流区划分;利用最小二乘法归结出不同流区内的阻力计算公式,其计算值与实验值的偏差在±2.5％以内。     

胶态分散凝胶在多孔介质中的流动阻力

胶态分散凝胶（ＣＤＧ）是由低浓度的部分水解聚丙烯酰胺（ＨＰＡＭ）和柠檬酸铝（交联剂）形成的,聚丙烯酰胺和交联剂中铝的配比为２０∶１．分别研究了ＣＤＧ体系和不加交联剂的ＨＰＡＭ溶液在填充砂中的流动阻力以及ＨＰＡＭ的相对分子质量、填充砂的粒度对ＣＤＧ体系在填充砂中流动性的影响。研究结果表明,不加交联剂的ＨＰＡＭ溶液在填充砂管中的流动阻力略有增加,而加交联剂的ＣＤＧ体系在填充砂管中的流动阻力大幅度增加。ＣＤＧ体系在粗砂中流动时,需流过６５Ｖｐ（孔隙体积）的溶液,才能使填充砂管的阻力系数大大增加;而要增加同样的阻力系数,细砂管只需流过２１Ｖｐ的溶液。ＨＰＡＭ的相对分子质量大时,所形成的ＣＤＧ体系在填充砂管中的流动阻力比相对分子质量小的ＨＰＡＭ增加更快     

泡沫型多孔介质中非达西流立方框架模型

该文研究泡沫型多孔介质中的流动特性，提出了一种正立方几何框架模型和相应的数理模型，模型中既考虑了固体介质表面摩擦阻力的作用，也考虑了介多丝形状阻力引起的惯性效应，得到适用于泡沫型多孔介质的非达西流关系式及主要系数的计算式。直接由结构参数即可求得泡沫材料的渗透率Ｋ及非线性Ｆ－Ｗ流动关系式中二次项系数Ｆ，其计算结果与实测值有较好的一致性。在这类多孔介质中的应用中对流动特性的理论预测具有工程实用价值。     

含湿多孔介质传输机理模型系数的确定

从传输机制出发，建立了考虑胀缩效应的含湿多孔介质内部多种输运现象的机理模型，结合解吸等温特性与Ｋｅｌｖｉｎ方程，利用改进的Ｄａｒｃｙ定律推出了液相质传递系数等参数的数学表达式。还将一般分子扩散和Ｋｎｕｄｓｅｎ扩散有机组合，应用改进的Ｆｉｃｋ定律，获得了气相质传递系数等参数的表达式。本模型中各参数物理意义明确，易于确定。     

多孔介质燃烧的二维数值模拟

利用商业软件FLUENT6 2结合用户自定义标量和用户自定义函数,采用二维稳态模型和简单化学反应机理,对堆积床内丙烷/空气预混燃烧进行了数值模拟,并与实验结果进行对比.结果表明,由于壁面粘性和壁面散热的影响,多孔介质燃烧火焰呈现明显的二维结构.所以在实际的燃烧器设计中应考虑壁面带来的影响.     

袋式除尘器流动及噪音数值模拟

为了分析袋式除尘器内部流场,采用多孔介质模型模拟布袋除尘区,气固两相流分析尘粒在除尘器内部的流动状况。结果表明,速度场进口速度较大,气流向前喷射后上升,进口上方的布袋发挥作用不大。对袋式除尘器噪音进行分析,结果表明袋式除尘器存在气流噪音,需要采取消音措施降噪。     

Mixed convection around a heated vertical cylinder embedded in porous medium

Numerical simulation has been performed to investigate the combined effects of wake flow pattern and buoyancy on the characteristics of the flow and heat transfer for the mixed convective flow around a vertical cylinder embedded in porous medium. Three-dimensional Darcy's equations are solved. The discretization procedure for the governing equations is based on the finite-volume method. Peclect number and Rayleigh number are two major independent parameters representing the effects of the flow and heat transfer, respectively. The flow pattern, temperature distribution, and Nusselt number distribution are investigated in wide ranges of these independent parameters. Correlation results for the onset of the secondary flow and enhancement of the heat transfer are presented and discussed.     

牛顿流体在充满多孔介质圆管内的结构流特征

引入研究多孔介质流体流动的体积平均方法和体均原理,采用Darcy阻力经验公式和Forch-heimer修正,得到了多孔介质内流体流动的Brinkman-Forchheimer广义Darcy定律.提出了牛顿流体在充满多孔介质管道内的结构流概念,并通过边界层动量积分计算证实了流核的存在,获得了流核流速和流核半径的计算结果;分析了Darcy数和惯性参数对速度剖面的影响程度.     

多孔介质中示踪剂渗流的油藏特征色谱效应

国内外矿场实践证明,目前油田井间示踪监测解释中存在解释模型部分明显偏离了合理的范畴,存在考虑因素过于单一、片面的问题,不能很好适应多孔介质复杂渗流的定量化描述,为此设计完成了示踪剂微观可视化实验和天然长岩心驱替实验,定性、定量的分析多孔介质示踪剂渗流特征,并提出了示踪剂渗流具有的油藏特征色谱效应。示踪剂微观可视化实验显示:油藏特征色谱效应的基础是存在的,即小分子示踪剂可以进入束缚水、不连通孔隙及低渗团块。天然长岩心驱替实验显示:小尺寸非均质强的天然长岩心,水的突进和绕流明显,油藏特征色谱效应明显,水的运移速度和示踪剂孔隙运移速度差距大。对井间示踪剂监测的量化解释和定性认识具有极其重要的指导意义。     

我国生物渗流的研究现状和展望

生物渗流力学是生物流体力学的分支学科.在回顾微循环研究和应用的基础上,描述了生物脏器多孔介质的证明,以及国内外研究生物多孔介质的理论模型.最后,从组织工程学的角度对生物渗流的发展、应用前景进行了展望.与微循环研究方法比较,用渗流力学方法研究生物器官内体液的流动有整体的优势,可以反映器官的整体性状.     

管道过滤器流场数值模拟与实验

利用数值模拟与实验研究相结合的方法对Y型管道过滤器的工作特性进行研究.利用CFD软件,通过合理简化实现了圆柱形滤芯向平面计算模型的转换,并结合多孔介质模型,将滤芯部件的阻力特性转换为三维仿真模型的边界条件,所得到的模拟结果与实验数据符合良好.实验测量发现该过滤器对于平均直径为150μm的颗粒分离效率达96%以上.研究结果可为管道过滤器的设计与设备选型提供一定的参考.     

具有超薄厚度的多孔介质中非定常的Stokes流的均匀化

主要研究了在三维的多孔介质中具有超薄厚度的多孔介质中非定常的Stokes流的均匀化。经过细致的分析,我们最后论证了当流体区域的厚度充分小时,流体的运动状态满足平面流中的“达西定律”。     

多孔介质模型的三维重构方法

建立准确的多孔介质模型在微观渗流机理的研究中具有重要意义.为了更加方便准确地建立多孔介质模型,总结了多孔介质模型重构的物理实验方法和数值重构方法,通过重构方法的优缺点对比及适用性分析,优选出马尔可夫链-蒙特卡洛方法(MCMC).针对3种不同性质的多孔介质,采用MCMC方法分别对其进行了重构.结果表明,MCMC方法计算速度快,适用范围广泛,重构效果好.最后将MCMC方法扩展到三维空间,重构出三维多孔介质模型,为微观渗流机理的研究提供了一个模拟平台.     

核空气净化系统过滤小室内气流均匀性的模拟分析

介绍了核空气净化系统过滤器小室流场模拟的基本方法 ,其中过滤器用多孔介质模拟 ,并简单介绍了多孔介质流体流动的基本特性和运动方程。对于模拟过程中所采用的参数和方法的选择给予分析比较 ,从而得到了比较符合实际气流分布的紊流模型、多孔介质参数 C,并利用该方法分析了有 3台过滤器的小室不同长度下的气流均匀性 ,小室长度越长 ,气流不均匀度越小 ,气流越均匀 ,并得出了符合气流均匀性要求的小室最小长度     

多孔介质水体渗流特性研究

针对实际现场承压含水层中水压力传递的滞流效应,通过室内模型实验模拟上游水头变动下,承压含水层中水压力传递的变化;并对其变化规律进行分析研究。在前人研究的基础上,在实验槽中填装4种土样进行实验。对上游突变水头(非稳定渗流)作用下渗流过程水压力传递的滞后性进行研究。观测到上游水头变化与土样中各测点的水头响应有一滞后时间,该传递滞后时间与多孔介质的性质及测量点的间距有关。