受限CO射流扩散规律的数值模拟及其工程应用

结合某发动机试验室的具体情况 ,对受限CO射流扩散规律进行了三维数值模拟 ,分析了通风量和送风温度对于CO扩散的影响 ,结果表明通风量对CO扩散的影响要远远大于送风温度对其的影响 .基于数值模拟结果对某发动机试验室通风系统进行优化设计 .     

矩形射流流动的大涡模拟

为探讨矩形射流中的拟序运动特征,用大涡模拟方法(LES)对三维矩形射流流动过程进行了数值模拟。统计平均的流向速度横向分布曲线在发展区某些位置上呈现"马鞍型"分布,速度峰值偏离中心轴线,与圆射流显著不同,这与已有的实验和直接数值模拟(DNS)结果吻合良好。计算结果表明,在发展区湍流脉动最强,且应力的横向分布不均匀。随着流向距离的增大,速度功率谱(PSD)曲线呈现峰值向低频移动的现象。速度的PSD分布表明:矩形射流中拟序运动主要位于射流的核心区末端和发展区,射流发展区中的拟序运动具有明显的时间准周期性。     

紊动浮射流中的普朗特数取值研究

采用k-ε双方程模型研究存在浮力的传热流动问题时，数学模型中的参数-紊动普朗特数的取值大小对模拟计算的流速和温度分布存在不同程度的影响．本文在已有实验推荐的取值范围的基础上，采用圆柱轴对称坐标系下的k-ε模型，研究了不同紊动普朗特数取值对数值模拟结果逼近真实值的影响程度．研究得到紊动普朗特数取值的变化对轴线流速的大小和分布影响很小，即数值模拟得到的轴线上的流速仍能很好的预报出实验或真实流速值；但对温度分布影响较大，且紊动普朗特数的取值越小，数值模拟出来的轴线上的温度值与真实值相比偏小．得出了紊动普朗特数在大小不同雷诺数下的合理取值变化范围，其结论对采用数学模型研究各种复杂流动具有指导意义．     

湿法液柱喷射烟气脱硫工程性能

在沈阳化肥厂脱硫示范工程上进行液柱喷射烟气脱硫系统的性能研究。根据试验结果,提出了单位体积浆液吸收SO2的量与浆液的pH值呈幂函数关系。烟气体积流量的增加有利于液滴的表面更新作用;入口烟气SO2浓度的增加有利于反应传质推动力的增加;循环浆液量的增加将增加液滴间合并趋势。前两者有利于脱硫反应,但入口SO2总量的增加导致脱硫效率下降;后者不利于脱硫反应,但脱硫浆液量的增加导致脱硫效率增加,其变化规律符合液柱喷射烟气脱硫机理。     

水采采场上覆岩层运动规律的三维相似模拟试验研究

通过三维相似模拟试验研究了底板－煤－顶板组成的力学条件,得出的结论是水采采场上覆岩层的垮落特征及参数与同类条件下的旱采有着显著区别,顶板初次垮落及周期垮落的形状分别为三角形板结构和平行四边形板结构;垮落线与煤层走向是一定角度。     

锥形旋转射流井底流场的数值模拟

针对旋转水射流代替机械钻头破岩钻径向水平井的实际要求,运用数值模拟方法研究了旋转射流在井底的流动规律。结果表明,旋转射流的流动不同于普通圆射流,它的每一个质点都具有三维速度,射流能量不是集中在射流中心部位,而是集中在一定半径的圆环上,同时具有明显的扩散性,并在中心形成回流区。随着旋流强度的增大,射流扩散能力增强。数值模拟得到的流动规律与实验结果完全一致。     

喷射式热力除氧的脱气效率时研究

本文提出了工业给水的一种喷射式热力除氧方法，并对其除氧机理进行了初步理论分析，用实验的方法考查了温度、压力、雾化状态以及喷射方向对脱气效率的影响。     

幂律体浑水轴对称层流射流的理论研究

应用流体力学和非牛顿流体力学理论，从最基本的连续性方程和动量方程入手，导出了控制幕律体浑水轴对称层流自由射流的偏微分方程组和常微分方程，得出了常微分方程的数值解，并把其数值解的结果与清水射流数值解的结果进行了对比，指出塑性指数ｍ≠１时其射流流量与初始动量有关，且无因次速度分布ｕ／ｕｍ是ｍ和ｒ／ｒ０的函数。     

改善高压水射流性能的研究

本文研究了喷嘴形状和高聚物添加剂对高压水射流性能的影响,给出了一种分析喷嘴内流体流动的方法。应用这种方法对七种曲线型喷嘴进行了分析,获得了质量较好的喷嘴线型。此外,还分析了高聚物添加剂对高压水射流性能的影响,并对其机理作了探讨。     

诱导喷咀装置基本特征参数的试验研究

淹没射流的有效靶距一般较非淹没射流要小得多。为了提高淹没射流的有效靶距,本文提出了诱导喷咀装置并分析了喷咀装置的诱导机理。当诱导不同介质时,测试了d_2/d_1 (下游喷咀直径/上游喷咀直径)之值的变化对诱导喷咀装置特性的影响。给出了较为合理的装置参数。d_2/d_1=2.0时诱导空气喷咀装置的射流轴心滞止压力随靶距变化曲线的近似直线段达L/d_1=10～12。诱导喷咀装置和普通喷咀进行了冲蚀试样的对比实验,并讨论了诱导喷咀装置的几种应用可能性。