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基于代理模型的缝内支撑剂铺置形态高效预测方法
1
作者 张涛 周航宇 +3 位作者 张一凡 郭建春 苟浩然 唐堂 《工程科学学报》 北大核心 2025年第3期526-537,共12页
非常规油气储层体积压裂中,大量支撑剂颗粒随压裂液注入地层裂缝,其在缝内的铺置形态将决定裂缝支撑效果和导流能力.准确预测缝内支撑剂铺置形态有助于优化压裂设计、提升改造效率.实验模拟和数值模拟是当前复现缝内支撑剂堆积过程和铺... 非常规油气储层体积压裂中,大量支撑剂颗粒随压裂液注入地层裂缝,其在缝内的铺置形态将决定裂缝支撑效果和导流能力.准确预测缝内支撑剂铺置形态有助于优化压裂设计、提升改造效率.实验模拟和数值模拟是当前复现缝内支撑剂堆积过程和铺置形态的主要手段,但仍存在模拟尺度小、模拟耗时长和操作成本高等局限.本文以支撑剂输送数值模拟结果为数据集,提取了表征支撑剂铺置堆积的特征参数,基于级联神经网络,建立了支撑剂铺置形态预测的智能代理模型.结果表明,代理模型预测结果与数值模拟结果高度吻合,单步预测耗时仅为单步模拟耗时的0.14%.本文提出的模型和方法可实现支撑剂输送仿真加速,极大地缩短了支撑剂铺置形态的预测时间,其进一步完善后将在压裂实践中具有广泛的应用前景. 展开更多
关键词 体积压裂 支撑剂 铺置形态 级联神经网络 代理模型
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无气囊式空气包双向流固耦合计算与模态分析
2
作者 胡启国 赵胜东 +1 位作者 周小明 曾兴昌 《机械设计》 北大核心 2025年第3期21-28,共8页
空气包作为石油钻井过程中最重要的压力脉动缓冲设备,其缓冲效果对钻井泵能否稳定工作有着巨大的影响。文中以QDP-2200钻井泵使用的无气囊式空气包为例,基于计算流体动力学的双向流固耦合方法,研究无气囊式空气包的压力脉动情况和流体... 空气包作为石油钻井过程中最重要的压力脉动缓冲设备,其缓冲效果对钻井泵能否稳定工作有着巨大的影响。文中以QDP-2200钻井泵使用的无气囊式空气包为例,基于计算流体动力学的双向流固耦合方法,研究无气囊式空气包的压力脉动情况和流体速度分布情况,同时对比无预应力和有流固耦合预应力情况下无气囊式空气包的模态分析结果。研究结果表明:该空气包对于压力脉动的衰减较为显著,衰减率为65%,最大的流速冲击发生在内插管由大变小的管口区域;无气囊式空气包结构内部最大等效应力小于材料的屈服强度,最大的变形值为1.211×10^(-3) mm;在流固耦合作用下空气包的第5,6阶振型最大值有所增加,但总体振型最大值变化较小。 展开更多
关键词 数值模拟 双向流固耦合 空气包 模态分析
原文传递
崩塌条件下颗粒重排区域的堆积结构图像测量方法 被引量：1
3
作者 李岚晟 李然 杨晖 《光学仪器》 2025年第2期33-42,共10页
颗粒物质崩塌的触发与传播机制是一个十分复杂的问题,其内部静态堆积区域的堆积结构变化是关键。为了进一步研究崩塌系统内部的堆积结构特征,采用图像法识别三维滚筒侧面颗粒的空间坐标,用Voronoi图表征其堆积结构,并估算了崩塌规模。... 颗粒物质崩塌的触发与传播机制是一个十分复杂的问题,其内部静态堆积区域的堆积结构变化是关键。为了进一步研究崩塌系统内部的堆积结构特征,采用图像法识别三维滚筒侧面颗粒的空间坐标,用Voronoi图表征其堆积结构,并估算了崩塌规模。结果表明:该方法有效去除了内部颗粒的反光点在表层颗粒定位中的干扰,滚筒侧面表层颗粒的堆积结构可以有效体现三维系统的堆积结构;线形结构更容易参与颗粒重排,且其在垂直于滚筒半径的方向上更脆弱;崩塌间隔期间被动层颗粒堆积结构变化规模与下一次崩塌的规模呈正线性相关,与到下一次崩塌发生之间的时间间隔呈负相关。 展开更多
关键词 颗粒流 堆积结构 VORONOI图 崩塌 重排
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两流体模拟中固相应力对支撑剂堆积的影响研究
4
作者 周航宇 郭建春 +3 位作者 张涛 陈伟华 陈一鑫 曾冀 《计算力学学报》 北大核心 2025年第5期765-771,共7页
缝内支撑剂运动属于狭长空间中的稠密颗粒流问题,两流体法在该类矿场尺度颗粒流的数值模拟研究上极具应用前景,但其现有的固相应力模型尚无法准确描述支撑剂堆积过程。本文通过实验分析了支撑剂堆积在液流冲刷下形态变化的物理过程,指... 缝内支撑剂运动属于狭长空间中的稠密颗粒流问题,两流体法在该类矿场尺度颗粒流的数值模拟研究上极具应用前景,但其现有的固相应力模型尚无法准确描述支撑剂堆积过程。本文通过实验分析了支撑剂堆积在液流冲刷下形态变化的物理过程,指出黏聚力对堆积状态改变的重要影响。在此基础上,结合支撑剂输送数值模拟和支撑剂悬浮液黏度测试结果,分析颗粒径向分布函数对固相运动压力的影响以及固相总压力变化趋势,确定固相摩擦压力随颗粒体积分数的变化速度;基于颗粒物质力学理论和支撑剂堆积直剪试验结果,将支撑剂堆积黏聚力考虑到固相摩擦黏度模型中。研究表明,改进后的固相摩擦应力模型能够捕捉更大的堆积剖面角和沉降剖面角,从而正确模拟支撑剂堆积过程。 展开更多
关键词 滑溜水压裂 支撑剂堆积 两流体法 径向分布函数 固相摩擦应力
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颗粒荷电差异下料仓静电场分布特性研究
5
作者 张高强 李蒙 +4 位作者 王巧 陈晓平 马吉亮 李健 梁财 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期759-766,共8页
为深入探究工业料仓中荷电粉体的静电放电风险,考虑颗粒非均匀分布、荷电差异以及电荷弛豫,优化了料仓静电场模型。通过分析不同填充高度、颗粒质量流率和料仓尺寸对圆柱-圆锥形料仓静电场特性的影响,研究了料仓内空间电场分布、最大电... 为深入探究工业料仓中荷电粉体的静电放电风险,考虑颗粒非均匀分布、荷电差异以及电荷弛豫,优化了料仓静电场模型。通过分析不同填充高度、颗粒质量流率和料仓尺寸对圆柱-圆锥形料仓静电场特性的影响,研究了料仓内空间电场分布、最大电场强度以及壁面电场的变化。结果表明,考虑颗粒荷电差异及电荷弛豫后,强电场区域集中于粉堆表面附近,最大电场强度与粉堆表面积密切相关,壁面电场极值随填充高度增加显著降低。随着粉体填充率增加,料仓最大电场强度也增大,空间电场分布发生改变。壁面电场增长率随填充高度增加显著上升,导致静电放电风险升高。料仓填充直径减小,填充初期最大场强略有下降,但当填充高度达到2 m后,最大场强成倍增加,壁面电场也显著增强,静电放电风险急剧上升。 展开更多
关键词 荷电粉体 静电 料仓 电荷弛豫 电场
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壁面微缺陷影响下的介观尺度冲击射流流场特性
6
作者 洪睿 胡建军 +3 位作者 肖洋 金瑶兰 姚静 孔祥东 《中国机械工程》 北大核心 2025年第10期2215-2223,2231,共10页
为研究射流管阀喷嘴-接受器前置级长期服役后,冲蚀磨损及气穴气蚀现象造成的微缺陷对流场流动规律和流体能量转换特性的影响,利用显微粒子图像测速技术对原始介观尺度近距离射流冲击微缺陷靶板时方腔内的流动结构和涡旋分布进行直接试... 为研究射流管阀喷嘴-接受器前置级长期服役后,冲蚀磨损及气穴气蚀现象造成的微缺陷对流场流动规律和流体能量转换特性的影响,利用显微粒子图像测速技术对原始介观尺度近距离射流冲击微缺陷靶板时方腔内的流动结构和涡旋分布进行直接试验观测,探究了微缺陷大小、形状与位置对涡旋形态及其演化规律的影响,揭示了方腔内涡核分裂与归一现象背后蕴含的机理。研究结果表明:壁面微缺陷的存在直接影响壁面射流能量的传递与耗散,导致射流间隙和方腔内的涡旋结构和能量分布与无缺陷时显著不同;随着微凹坑尺寸的增大,两侧方腔内类圆形涡旋对呈现出逐渐分裂并远离底部壁面的趋势;而随着微凸起尺寸的增大,两侧方腔内类茧形涡旋对呈现出逐渐归一并靠近底部表面的演化规律。 展开更多
关键词 射流管伺服阀 介观尺度 冲击射流 微缺陷 显微粒子图像测速(Micro-PIV)
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基于声波团聚技术的电厂水分回收实验研究
7
作者 邓郅笑 张泽润 +2 位作者 罗沛 沈国清 张世平 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S1期651-657,共7页
火力发电是高耗水行业,存在水资源大量浪费的现象。声波团聚作为一种颗粒物聚集技术,可用于电站烟气及冷却塔水分回收领域。基于声场作用下促进液滴团聚的技术,开展相关实验研究,通过探索频率、液滴初始浓度以及声压级对液滴团聚效果的... 火力发电是高耗水行业,存在水资源大量浪费的现象。声波团聚作为一种颗粒物聚集技术,可用于电站烟气及冷却塔水分回收领域。基于声场作用下促进液滴团聚的技术,开展相关实验研究,通过探索频率、液滴初始浓度以及声压级对液滴团聚效果的影响。结果表明:相同声压级条件下,500 Hz和1 000 Hz的声波作用,均可取得良好的团聚效果。分析认为上述2频率均会产生驻波,提高声波团聚效率。而1 000 Hz声波所产生的驻波,受声衰减的影响较大,液滴粒径增大效果较差,因此在500 Hz下的团聚效果优于1 000 Hz;液滴初始浓度的增大表明单位体积内液滴数目越多,声波的扰动可以明显增大液滴颗粒的碰撞概率,促进团聚;随着声压级从120 dB增加到150 dB,液滴声波团聚的粒径不断增大,团聚效果明显增强。研究结果在一定程度上对于声波团聚技术在电站尾部烟道和冷却塔水分回收领域具有重要指导意义。 展开更多
关键词 声波团聚 液滴 声压级 燃煤电站 水分回收
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基于滑速比的空泡份额预测模型综述与评价
8
作者 何雯 韩晋玉 +2 位作者 赵陈儒 李彦霖 薄涵亮 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第1期92-99,共8页
空泡份额是气液两相流中的一个重要参数,与流场的流型、压降、换热等都有密切联系。空泡份额的预测方法很多,其中基于滑速比的预测方法应用最为广泛。然而,实验上很难准确获得滑速比的变化规律,相关的理论研究也较缺乏,使得预测模型间... 空泡份额是气液两相流中的一个重要参数,与流场的流型、压降、换热等都有密切联系。空泡份额的预测方法很多,其中基于滑速比的预测方法应用最为广泛。然而,实验上很难准确获得滑速比的变化规律,相关的理论研究也较缺乏,使得预测模型间的准确度相差较大。因此,有必要结合多项指标对现有的滑速比模型开展综合评价。基于此,本文整理了8个滑速比模型,收集了380组空气-水的两相流实验数据,采用误差分析法和灰色关联法对这些滑速比模型的整体性能进行综合评价,评价指标包括平均绝对误差、均方根误差、误差频率分布和灰色关联度。结果表明,对于空气-水气液两相流,在空泡份额的全范围(0<α<1)内,Chisholm公式的整体性能最好。受流型的影响,不同空泡份额范围内各公式的性能存在差异,低空泡份额范围(0<α<0.3)内现有公式的准确度均较低,不推荐基于滑速比模型去预测空泡份额,而在中等空泡份额范围(0.3<α<0.7)内Lockhart&Martinelli公式的整体性能更好,高空泡份额范围(0.7<α<1)内Chisholm公式的整体性能更好。 展开更多
关键词 空泡份额 滑速比 灰色关联度 误差分析 流型
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多连通域曲线坐标系浸没边界方法及其检验
9
作者 王煜栋 王方 金捷 《工程力学》 北大核心 2025年第11期260-272,共13页
该文提出一种适用于多连通域内流模拟的曲线坐标系浸没边界(IB)方法,通过减少固体标记区域在计算域中的占比提高求解效率,并基于曲线坐标系局部加密几何模型中含大量小尺度结构的关键位置。将该方法与大涡模拟-概率密度函数输运方程模型... 该文提出一种适用于多连通域内流模拟的曲线坐标系浸没边界(IB)方法,通过减少固体标记区域在计算域中的占比提高求解效率,并基于曲线坐标系局部加密几何模型中含大量小尺度结构的关键位置。将该方法与大涡模拟-概率密度函数输运方程模型(LES-TPDF)结合,采用双旋流燃烧室和某型号环形燃烧室单头部模型的湍流燃烧算例检验该方法。在双旋流燃烧室算例中,模拟结果显示曲线坐标系IB方法准确解析旋流器后方的流场及燃烧场结构,求解得到的时均速度分布与实验数据一致,靠近旋流器截面轴向速度峰值的均方根误差6.6%。在单头部燃烧室的模拟中,同网格分辨率下曲线坐标系IB方法消耗计算资源减少为传统笛卡尔坐标系IB方法的42.9%,采用该方法求解单头部燃烧室出口径向温度分布均方根误差为11.7%,满足复杂几何燃烧室高保真模拟需求。基于此方法能够准确、高效地模拟结构复杂的真实燃烧室内两相湍流燃烧现象,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 浸没边界方法 多连通域 曲线坐标系 大涡模拟 概率密度函数输运方程燃烧模型
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CFD在“工程流体力学”教学中的案例应用与教改探讨
10
作者 陈伟 刘旭 +4 位作者 左青松 王志奇 卢海山 朱国辉 马颖 《南方农机》 2025年第14期159-162,178,共5页
【目的】传统教学方法仅依赖理论讲解和数学推导“工程流体力学”课程知识,学生难以理解工程对象的内部细节和流动规律;而CFD技术可直观地呈现实际流动规律、可视化流动过程。因此,将CFD仿真融入教学过程中,加强学生对流动现象的理解和... 【目的】传统教学方法仅依赖理论讲解和数学推导“工程流体力学”课程知识,学生难以理解工程对象的内部细节和流动规律;而CFD技术可直观地呈现实际流动规律、可视化流动过程。因此,将CFD仿真融入教学过程中,加强学生对流动现象的理解和提升仿真能力具有重要现实意义。【方法】分析了CFD在“工程流体力学”教学中的优势,包括软件普及率高、实践成本低、信息可视化展示、提高仿真能力等。展示了学生运用不同CFD软件独立完成仿真分析的案例,包括管道层流与湍流仿真、卡门涡街模拟、渐缩管仿真、擤鼻涕流体力学仿真。【结果】在“工程流体力学”教学中引入自主仿真案例分析,不仅能够提高学生的学习兴趣,还能加强对相关知识点的理解,并提升学生仿真能力和动手实践能力,为后续发展积累仿真知识和实践经验。【结论】CFD技术在“工程流体力学”教学中的应用是一种推动课程教学质量提升和促进教学手段改革创新的有效方式,可为工程教育者提供教改的新途径与新思路。 展开更多
关键词 工程教育专业认证 CFD “工程流体力学”
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基于VOF的多出口喷水装置射流特性及结构优化实验研究
11
作者 李靖 赵欣怡 张建新 《机电工程》 北大核心 2025年第11期2201-2210,共10页
为确保晶圆划片过程中晶圆表面的清洁和划切质量,针对清洗射流稳定性不足的问题,对现有划片机的多射流喷水装置进行了系统的优化设计。首先,采用计算流体力学(CFD)方法结合流体体积(VOF)多相流模型,建立了喷水装置流场数值计算模型;然后... 为确保晶圆划片过程中晶圆表面的清洁和划切质量,针对清洗射流稳定性不足的问题,对现有划片机的多射流喷水装置进行了系统的优化设计。首先,采用计算流体力学(CFD)方法结合流体体积(VOF)多相流模型,建立了喷水装置流场数值计算模型;然后,基于数值模拟结果对流场特征进行了分析,并探讨了流道直径比和入口流道位置对多射流稳定性和速度的影响;最后,优化了喷水装置结构并进行了实验验证。研究结果表明:喷水装置内的涡流导致射流呈旋流流动特征,进而降低了出口多射流的稳定性;增大喷水装置入口流道与水平流道直径比能显著改善多个射流间的流动差异性,而调整入口流道在-z方向上的相对位置则能显著减弱射流的旋流特征,提高射流稳定性;最终优化后的喷水装置使多射流稳定性提升了82.6%,同时各喷嘴射流间的速度和稳定性差异均减小了80%以上;优化结构实验结果表现出与数值模拟一致的射流形态,验证了优化的有效性。该研究成果可为复杂喷水装置性能提升及结构优化设计提供理论支撑,具有较为重要的学术意义及工程应用价值。 展开更多
关键词 水射流清洗 多射流 射流稳定性 旋流 计算流体力学 流道直径比 流场流动特性
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喷气燃料卧式过滤分离器工作特性数值模拟
12
作者 雷志良 余林辉 +3 位作者 于天 徐桂龙 宋强 贺元骅 《油气储运》 北大核心 2025年第7期721-729,共9页
【目的】近年来随着中国民航事业的迅猛发展,国家对航空燃油的市场需求急剧增加,航空燃油质量控制成为民航业中的重中之重,研究过滤分离器的工作特性对保证航空燃油质量至关重要。【方法】采用正交试验设计与数值模拟方法对不同聚结滤... 【目的】近年来随着中国民航事业的迅猛发展,国家对航空燃油的市场需求急剧增加,航空燃油质量控制成为民航业中的重中之重,研究过滤分离器的工作特性对保证航空燃油质量至关重要。【方法】采用正交试验设计与数值模拟方法对不同聚结滤芯数量(3个、4个、7个)、入口流量(98 m^(3)/h、131 m^(3)/h、230 m^(3)/h)、聚结滤芯渗透率(1.74×10^(-9)m^(2)、1.74×10^(-10)m^(2)、1.74×10^(-11)m^(2))及分离滤芯渗透率(1.82×10^(-7)m^(2)、1.82×10-8m^(2)、1.82×10^(-9)m^(2))下过滤分离器进口与聚结滤芯出口面速度差(简称速度差)、过滤分离器进出口压降(简称压降)特性进行研究,并取速度差最优方案进行固有频率分析,以验证模型内部滤芯是否发生共振。【结果】以速度差为评价指标时,速度差越大方案越优。对速度差影响最显著的因素为入口流量,最优方案为A1B3C2D2,即设置7个渗透率1.74×10-11m^(2)的聚结滤芯,且入口流量230 m^(3)/h,分离滤芯渗透率为1.82×10-7m^(2);以压降为评价指标时,压降越小方案越优。对压降影响最显著的因素为聚结滤芯渗透率,最优方案为A1B1C1D3,即设置7个渗透率1.74×10^(-9)m^(2)的聚结滤芯,且入口流量98 m^(3)/h,分离滤芯渗透率为1.82×10^(-9)m^(2)。通过对以速度差为评价指标优选出的方案进行固有频率特性分析,发现其内部滤芯之间湍流脉动力的主频率小于滤芯一阶固有频率,表明所设计的过滤分离器结构不会引发共振造成滤芯受损。【结论】在工艺设计的过程中,建立一套具有针对性的、系统的理论体系来指导设计速度差大、压降小的过滤分离器意义重大。研究成果可提高喷气燃料卧式过滤分离器的工作特性,延长其使用寿命,为喷气燃料卧式过滤分离器的优化设计提供理论基础。 展开更多
关键词 卧式过滤分离器 工作特性 正交试验 速度差 固有频率 压降 数值模拟
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振荡流下旋转圆柱涡致振动与传热特性研究
13
作者 杨国耀 孙悦 +2 位作者 单智超 李祥 丁林 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第7期62-74,共13页
基于海洋深层流的特点,数值模拟了振荡来流条件下不同折减速度U*和旋转速率α对圆柱振动响应与传热特性的影响。结果表明,圆柱的x(A_(peaks,x)^(*))和y方向(A_(peaks,y)^(*))的振幅比存在多个极值点,且随着α增加,A_(peaks,x)^(*)的最... 基于海洋深层流的特点,数值模拟了振荡来流条件下不同折减速度U*和旋转速率α对圆柱振动响应与传热特性的影响。结果表明,圆柱的x(A_(peaks,x)^(*))和y方向(A_(peaks,y)^(*))的振幅比存在多个极值点,且随着α增加,A_(peaks,x)^(*)的最大值增大,其对应的U*减小。位移和升阻力系数随着α和U*变化表现出显著差异,x方向的时间平均位移随U*的增加而增大,y方向平均位移和升阻力系数均随α的增大而增大。圆柱的运动轨迹在0≤α≤1.0时,无明显规律;在α=1.5时,为圆环状。随着U*增加,圆柱平均努塞尔数增大,局部努塞尔数分布逐渐成圆形。随着α增大,涡旋脱落模式由2S转变为单排排列,尾迹逐渐拉伸并趋于U型模式。温度场结果表明,前驻点热交换较弱,后驻点热交换和局部传热效率显著提升。 展开更多
关键词 涡致振动 振荡流 换热特性 旋转圆柱 努塞尔数
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环形中心体空化喷嘴空化特性研究
14
作者 彭宝龙 饶勇 王斌 《过程工程学报》 北大核心 2025年第7期669-682,共14页
空化射流由于其强大的冲击力和清洗能力,被广泛应用于清洗和表面处理等领域。作为诱发空化射流的关键部件,空化喷嘴的设计至关重要,而部分学者在提高空化效果的研究中,集中于轴线位置中心体的优化,忽略了轴线附近流体的作用。针对这一问... 空化射流由于其强大的冲击力和清洗能力,被广泛应用于清洗和表面处理等领域。作为诱发空化射流的关键部件,空化喷嘴的设计至关重要,而部分学者在提高空化效果的研究中,集中于轴线位置中心体的优化,忽略了轴线附近流体的作用。针对这一问题,本工作基于传统风琴管喷嘴提出一种新型环形中心体喷嘴。将环形中心体分成正向、反向和方形三种结构,通过分析空化体积分数、压力、速度以及湍动能等参数,考察了各种新型结构空化喷嘴的空化特性。同时还将环形中心体以及轴线位置放置的中心体搭配使用,进一步研究喷嘴的空化特性。结果表明,相较于未加装环形中心体的喷嘴,反向结构能产生最大面积的空化,方形结构空化面积仅次于反向结构且轴线上的速度最大,正向结构由于收缩至轴线的射流对内流道流体产生冲击,降低了内流道的整体流速,由于其靠近壁面的流速较低,导致低压区变小,使其壁面附近的空化效果相对较差;入口速度对空化流场中空化云的形状影响不大,但与空化体积成正相关;环形中心体搭配轴线中心体使用可以使空化云长度延长,增强了中心体后方的空化效果。本研究结果可为空化喷嘴的设计与优化提供新的理论依据。 展开更多
关键词 空化喷嘴 相变模型 空化射流 数值模拟 表面清洗
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基于生成对抗网络的多相流搅拌流场研究
15
作者 宋赫轩 郑卫芳 李传博 《广东化工》 2025年第1期47-50,共4页
多相流搅拌流场作为一种复杂的流场状态常常难以拟合,但其作为一个常见的流体状态广泛存在于化工、冶金、制药等诸多工艺生产中。神经网络具备强大的拟合能力刚好可以对传统方法难以拟合的复杂流场状态进行拟合。本文采用新型的WGAN-GP... 多相流搅拌流场作为一种复杂的流场状态常常难以拟合,但其作为一个常见的流体状态广泛存在于化工、冶金、制药等诸多工艺生产中。神经网络具备强大的拟合能力刚好可以对传统方法难以拟合的复杂流场状态进行拟合。本文采用新型的WGAN-GP网络架构,成功对传统BP神经网络线性结构无法拟合的多相流搅拌流场进行拟合,最终流场参数相对误差仅为2%左右。证明了BP神经网络具备充分的针对多相流搅拌流场的拟合能力,即简单的网络结构依然具备较强的拟合能力,为之后的复杂流场拟合提供了一种计算速度快、消耗资源少的计算思路。 展开更多
关键词 多相流 搅拌流场 BP神经网络 生成对抗网络
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炉渣散装过程中的粉尘逸散机理研究
16
作者 范伟明 岑易 +3 位作者 杨海滨 蒋炜 黄伦松 吴立红 《河南科技》 2025年第10期46-50,共5页
【目的】研究炉渣散装过程中,物料自由下落引发的粉尘扩散问题。【方法】利用CFD-DEM耦合计算方法,通过建立炉渣散装过程的数学和物理模型,系统地分析物料气固两相流场在炉渣散装过程中的演变规律。【结果】通过数值计算,获得了炉渣颗... 【目的】研究炉渣散装过程中,物料自由下落引发的粉尘扩散问题。【方法】利用CFD-DEM耦合计算方法,通过建立炉渣散装过程的数学和物理模型,系统地分析物料气固两相流场在炉渣散装过程中的演变规律。【结果】通过数值计算,获得了炉渣颗粒的速度分布、空气流场的速度分布及流线轨迹,并深入探讨了不同阶段气固两相流场的动态特征。此外,还分析了车厢口平面气流逸出的面积和速度,计算了不同粒径颗粒的悬浮速度,并基于以上数据推导出了炉渣散装过程中粉尘的逸出行为。【结论】研究结果为炉渣散装过程中粉尘控制与治理提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 炉渣散装 粉尘扩散 CFD-DEM 粉尘治理
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自流式冷却系统管口结构优化数值模拟
17
作者 邹殿臣 周少伟 +2 位作者 武万强 马玉成 王忠义 《机电设备》 2025年第5期110-114,共5页
利用船舶航行时迎面水流产生的动压头驱动海水流动,可部分或完全替代机械泵,实现冷却系统的自流循环。为充分考虑实际海浪波动和船舶船底结构等未知因素,采用液体体积(VOF)气液两相数值模拟方法,探究3种进水管结构对自流式海水冷却系统... 利用船舶航行时迎面水流产生的动压头驱动海水流动,可部分或完全替代机械泵,实现冷却系统的自流循环。为充分考虑实际海浪波动和船舶船底结构等未知因素,采用液体体积(VOF)气液两相数值模拟方法,探究3种进水管结构对自流式海水冷却系统流量与阻力特性的影响。结果发现:导流罩进口管结构可有效降低航行阻力;相比圆形进口结构,方形进口可有效提升自流循环海水流量。研究成果可为自流式海水冷却系统管口结构设计优化提供理论依据。 展开更多
关键词 海水冷却系统 自流循环 船舶
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新能源电池包液冷波纹管CFD仿真效率优化方法研究 被引量：1
18
作者 赵帅帅 《汽车实用技术》 2025年第23期30-34,共5页
研究旨在解决新能源汽车、储能和特种车辆等行业的电池包液冷系统开发中仿真周期长和硬件成本高的行业痛点,提出一种基于等效粗糙度的计算流体动力学(CFD)仿真的简化方法。通过建立含双直角弯头的三维波纹管模型,并采用仿真软件Fluent... 研究旨在解决新能源汽车、储能和特种车辆等行业的电池包液冷系统开发中仿真周期长和硬件成本高的行业痛点,提出一种基于等效粗糙度的计算流体动力学(CFD)仿真的简化方法。通过建立含双直角弯头的三维波纹管模型,并采用仿真软件Fluent中的切应力输运(SST)k-ω湍流模型分析不同流速下的压降特性。以进口速度1.5 m/s为标定的基准速度,分析进口速度0.5~2.5 m/s范围内等效简化方法的精确度。研究表明,全域等效法最大偏差为15.47%;分区标定法通过划分5个特征区域并设置梯度粗糙度参数,最大误差7.18%。等效光滑管的简化方法将波纹管的1116万网格降至15.8万,极大地降低了网格量,提高了计算速度,为大型液冷系统仿真提供有效解决方案。 展开更多
关键词 波纹管 CFD仿真 全域等效法 分区标定法 等效粗糙度 压降
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毛管力对咸水层CO_(2)地质封存效率的影响
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作者 宋世瀚 高冉 王锐 《中国煤炭地质》 2025年第12期24-32,59,共10页
封存效率是CO_(2)地质封存潜力评估中的关键参数。CO_(2)封存效率主要由CO_(2)羽流运移规律决定,受黏性力、重力、毛管力等力学机制影响。目前在毛管力对CO_(2)羽流运移规律和封存效率影响机理方面的研究并不完善。该文基于垂直平衡假定... 封存效率是CO_(2)地质封存潜力评估中的关键参数。CO_(2)封存效率主要由CO_(2)羽流运移规律决定,受黏性力、重力、毛管力等力学机制影响。目前在毛管力对CO_(2)羽流运移规律和封存效率影响机理方面的研究并不完善。该文基于垂直平衡假定,推导了考虑毛管力的承压咸水层CO_(2)羽流运移数学模型。模型表明CO_(2)羽流运移规律由无量纲毛管力数、Bond数、流度比、毛管力-饱和度函数及相对渗透率-饱和度函数共同决定。通过数值模拟求解数学模型,揭示了毛管力对CO_(2)封存效率的影响机理。结论如下:(1)毛管力与黏性力的相互作用在水平方向上产生气饱和度过渡区,使得CO_(2)羽流前缘远离注入井,封存效率降低;(2)毛管力与重力的相互作用在垂直方向上产生气饱和度过渡区,使得CO_(2)上浮速度变慢,CO_(2)羽流前缘靠近注入井,封存效率提高;(3)在实际项目条件下,毛管力与重力的相互作用占主导,高毛管力下封存效率可达无毛管力情况下的2~4倍。 展开更多
关键词 CO_(2)地质封存 封存效率 羽流运移 量纲分析 毛管力
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分布式近场超声悬浮装置的理论分析与实验研究
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作者 徐新雨 陈富林 《机械制造与自动化》 2025年第5期46-49,121,共5页
在太阳能电池板的生产过程中,硅片作为必备的生产材料需要在各种加工工序之间流转运输,为了避免传统接触式皮带运输给硅片表面带来的刮擦损伤问题,开展分布式近场超声悬浮装置的理论分析与实验研究,着力于验证超声悬浮效果及柔性化应用... 在太阳能电池板的生产过程中,硅片作为必备的生产材料需要在各种加工工序之间流转运输,为了避免传统接触式皮带运输给硅片表面带来的刮擦损伤问题,开展分布式近场超声悬浮装置的理论分析与实验研究,着力于验证超声悬浮效果及柔性化应用的能力。采用流体力学中的动力润滑理论,计算得到悬浮力大小。搭建一套分布式近场超声悬浮实验平台,对其悬浮性能进行验证。实验表明:该分布式近场超声悬浮装置能够为被悬浮物体提供稳定悬浮力并具有较高的柔性化应用能力。 展开更多
关键词 近场超声悬浮 分布式 悬浮力 换能器 柔性化
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