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基于OpenFoam的变重力作用下膜态沸腾数值模拟研究
1
作者 王鑫 邓奥骞 +3 位作者 刘家宇 于海涛 李炳熙 王维 《工程热物理学报》 北大核心 2026年第1期264-269,共6页
随着空间任务的增多,变重力条件下的膜态沸腾无法有效控制,为了更好地了解重力条件下的膜态沸腾换热性能及其机理,本文基于OpenFoam,耦合了VOF方法和Tanasawa相变模型,针对变重力下的膜态沸腾开展数值模拟。结果表明,低重力和常重力下,... 随着空间任务的增多,变重力条件下的膜态沸腾无法有效控制,为了更好地了解重力条件下的膜态沸腾换热性能及其机理,本文基于OpenFoam,耦合了VOF方法和Tanasawa相变模型,针对变重力下的膜态沸腾开展数值模拟。结果表明,低重力和常重力下,气泡呈周期性释放,超重力条件无明显释放规律。随着重力增大,气泡脱离频率增大,较好地遏制了膜态沸腾。气泡运动加快了气膜层的对流换热从而提升了表面换热性能,5g工况下的壁面努塞尔数是0.5g的2.7倍。 展开更多
关键词 变重力 膜态沸腾 努塞尔数 数值模拟 VOF
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航空煤油JP-10热物性的分子动力学模拟研究
2
作者 温明睿 王帅 +1 位作者 金晗辉 樊建人 《工程热物理学报》 北大核心 2026年第2期492-497,共6页
燃料性能是决定远距离、大推力的推进系统效果的关键。由于实际工程应用中存在极端温度和压力,很难通过实验获得国产航空煤油JP-10的热物性参数,限制了其在航空航天领域中的应用。基于此,本文采用分子动力学模拟,探究300 K,1.48MPa条件... 燃料性能是决定远距离、大推力的推进系统效果的关键。由于实际工程应用中存在极端温度和压力,很难通过实验获得国产航空煤油JP-10的热物性参数,限制了其在航空航天领域中的应用。基于此,本文采用分子动力学模拟,探究300 K,1.48MPa条件下,不同时间步长(0.1 fs和1 fs)与不同力场(GAFF2和OPLS)对JP-10动力黏度和热导率的影响。结果表明,综合计算成本和误差各方面考虑,在1 fs下使用OPLS力场描述JP-10物性变化更为合适,为含能颗粒凝胶燃料的雾化燃烧研究提供了技术支撑。 展开更多
关键词 航空煤油JP-10 分子动力学模拟 OPLS力场 动力黏度 热导率
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环境温度与压力对HFE7100制冷剂单液滴蒸发特性的影响机制研究
3
作者 印晶 刘艺 +2 位作者 Leslie K.NORVIHOHO 陈斌 周致富 《西安交通大学学报》 北大核心 2026年第1期107-116,共10页
为系统研究环境温度与压力对环保型制冷剂HFE7100单液滴蒸发特性的影响机制,基于挂滴法,结合高速摄像与热电偶测温技术,同步观测液滴形态与内部温度变化。试验结果表明,HFE7100单液滴蒸发特性受环境温度(50、100、150、200、250℃)与压... 为系统研究环境温度与压力对环保型制冷剂HFE7100单液滴蒸发特性的影响机制,基于挂滴法,结合高速摄像与热电偶测温技术,同步观测液滴形态与内部温度变化。试验结果表明,HFE7100单液滴蒸发特性受环境温度(50、100、150、200、250℃)与压力(1、10、20 bar)的显著影响。在高温(>100℃)下,液滴蒸发呈双阶段特征,即初始加热阶段和平衡蒸发阶段,而50℃低温下仅表现为单阶段平衡蒸发。在250℃时,因组分沸点差异较小可观察到气泡形成与破裂,但对蒸发的促进作用有限,且高压(10、20 bar)会显著减小气泡尺寸。高温通过提高气液相传热强度、饱和蒸气压及气相扩散系数,显著加速液滴升温与蒸发,导致初始加热阶段占比增加。此外,环境压力对蒸发特性的影响取决于环境温度。在50℃低温下,压力升高因抑制蒸汽扩散而降低蒸发速率常数;而在150、200、250℃高温下,压力通过降低气化潜热和增强对流传热加速液滴升温,反而提升蒸发速率常数。这些效应(促进液滴升温与抑制蒸汽扩散)相互竞争,最终决定了环境压力对液滴蒸发的影响。该发现为喷雾冷却技术的优化提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 HFE7100制冷剂 液滴蒸发 喷雾冷却 环境温度 环境压力
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基于马赫–曾德尔干涉的蒸发液滴瞬态气相浓度场表征
4
作者 刘城庆 吴君军 +1 位作者 朱恂 廖强 《工程热物理学报》 北大核心 2026年第1期284-291,共8页
液滴蒸发是最基础、最广泛、最重要的物理过程之一,但蒸发液滴动态过程的气相浓度表征极具挑战性。本文采用激光全息干涉技术,获得了乙醇–水双组分液滴蒸发过程中的气相浓度分布,并对丙二醇–水双组分液滴系统聚并现象进行观测。结果表... 液滴蒸发是最基础、最广泛、最重要的物理过程之一,但蒸发液滴动态过程的气相浓度表征极具挑战性。本文采用激光全息干涉技术,获得了乙醇–水双组分液滴蒸发过程中的气相浓度分布,并对丙二醇–水双组分液滴系统聚并现象进行观测。结果表明,不同组分液滴的蒸发速率和气相浓度场显著不同,且浓度梯度是驱动双组分液滴自发聚并运动的关键因素。本文提出了液滴蒸发特性表征的新思路,可为探索更加复杂的多组分液滴行为提供参考。 展开更多
关键词 全息干涉 液滴蒸发 浓度场 液滴聚并 热工测量
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固废焚烧飞灰对金属高温腐蚀特性的电化学在线监测研究
5
作者 何京徽 王浩 +5 位作者 吴祖盟 高阳 张朔 周敏敏 王越明 段伦博 《中国电机工程学报》 北大核心 2026年第2期703-714,I0021,共13页
固废焚烧锅炉中换热管壁腐蚀不仅会降低燃烧效率,还会导致金属结构性能下降,进而增加爆管的风险。针对高温体系下金属实时腐蚀速率难以测量以及高温烟气侧腐蚀机制尚不明晰的现状,该文搭建高温腐蚀实验平台,模拟锅炉高温烟气侧管壁腐蚀... 固废焚烧锅炉中换热管壁腐蚀不仅会降低燃烧效率,还会导致金属结构性能下降,进而增加爆管的风险。针对高温体系下金属实时腐蚀速率难以测量以及高温烟气侧腐蚀机制尚不明晰的现状,该文搭建高温腐蚀实验平台,模拟锅炉高温烟气侧管壁腐蚀过程,并结合电化学法与失重法对管壁腐蚀速率的影响因素及不同金属元素的耐腐蚀性能进行系统性研究。结果表明,飞灰中的氯含量升高会显著加剧腐蚀,而适量的硫酸盐添加则对氯腐蚀具有抑制作用;腐蚀速率随温度变化符合阿伦尼乌斯公式,且在550~650℃的腐蚀速率变化幅度大于在450~550℃的腐蚀速率变化幅度;金属的抗腐蚀性能表现为Ni>Cr>Fe,增加合金中的Ni含量能够显著提高金属的耐腐蚀性能。结果对于固废焚烧锅炉中换热管腐蚀速率的原位在线测量技术开发以及防腐调控策略的制定方面具有一定的指导价值。 展开更多
关键词 固废焚烧飞灰 高温腐蚀机理 线性极化法 在线监测
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多孔介质部分填充微通道换热器的传热研究
6
作者 张霆玮 石中伟 +2 位作者 曾睿 孙晓霞 康慧芳 《华中科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期114-120,共7页
针对微通道换热器换热能力的限制,提出采用双层孔隙梯度多孔夹层填充的方法,对带有多孔夹层的微通道换热器进行模拟研究,完成优化结构设计以提高传统微通道换热器的热力性能.通过定义综合因子对多孔层厚度、孔隙率进行参数优化,明确其... 针对微通道换热器换热能力的限制,提出采用双层孔隙梯度多孔夹层填充的方法,对带有多孔夹层的微通道换热器进行模拟研究,完成优化结构设计以提高传统微通道换热器的热力性能.通过定义综合因子对多孔层厚度、孔隙率进行参数优化,明确其对微通道换热器性能的影响规律.在总厚度、总孔隙率不变的基础上对多孔夹层进行双层处理,对厚度比、薄层孔隙率进行参数化研究,发现在固体侧采用低孔隙率的厚多孔夹层、流体侧采用高孔隙率的薄多孔夹层相比于单层多孔夹层在流动和换热方面均有不同程度的优化.得到了厚度比、薄层孔隙率、分布模式等影响因素在双层处理中对微通道换热器性能优化的影响机理及变化趋势,为强化微通道换热提供了新的设计思路. 展开更多
关键词 多孔夹层 微通道换热器 孔隙率 孔隙梯度 多孔层厚度
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双股射流撞击雾化的数值模拟研究
7
作者 孙亚玲 戴青雯 +1 位作者 李姝贤 王莹 《上海理工大学学报》 北大核心 2026年第1期50-58,共9页
直流撞击式喷嘴结构简单、制造成本低,是常用的雾化喷嘴类型,其雾化过程通过双股射流撞击实现。采用流体体积法与欧拉-拉格朗日法相结合的VOF-to-DPM多相流模型,对双股射流撞击雾化过程进行了数值模拟。通过计算获取撞击后的液膜破碎长... 直流撞击式喷嘴结构简单、制造成本低,是常用的雾化喷嘴类型,其雾化过程通过双股射流撞击实现。采用流体体积法与欧拉-拉格朗日法相结合的VOF-to-DPM多相流模型,对双股射流撞击雾化过程进行了数值模拟。通过计算获取撞击后的液膜破碎长度,并与文献中的实验值及数值模拟结果进行对比,验证了数值模拟的可靠性。结果表明:双股流体撞击后形成扇形液膜,撞击点沿线两侧的速度近似等于射流速度,且呈轴对称分布,Z轴方向的速度分量近似呈中心对称分布;射流孔径越小,液膜厚度越薄,不稳定性越大,从而促进液膜的一次破碎和二次雾化,具有较好的雾化效果。 展开更多
关键词 气液两相流 数值模拟 VOF-to-DPM 一次破碎 二次雾化
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窄通道中火焰环的三维结构和动力学
8
作者 樊淼 卢占斌 《上海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期108-115,共8页
火焰环可以看作是受限空间内与火球具有类似拓扑结构的预混火焰单元.通过数值方法研究窄通道内火焰环的轴对称二维定常解及其随通道高度变化时的响应,考察火焰环在径向和三维小扰动作用下的稳定性.与沿通道高度方向上采用线性近似假设... 火焰环可以看作是受限空间内与火球具有类似拓扑结构的预混火焰单元.通过数值方法研究窄通道内火焰环的轴对称二维定常解及其随通道高度变化时的响应,考察火焰环在径向和三维小扰动作用下的稳定性.与沿通道高度方向上采用线性近似假设得到的结果进行对比分析,验证了线性近似假设在定性上的合理性和有效性.同时,从定量角度上揭示了火焰环的真实三维结构及其在三维扰动作用下的稳定性,为未来研究和理解火焰环更复杂的三维动力学行为打下了良好基础. 展开更多
关键词 火焰环 火球 窄通道 可燃极限 稳定性
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有机溶剂热催化液化制备生物燃油的研究
9
作者 刘瑜 王颢程 +3 位作者 骆传海 孙宏宇 叶景豪 严密 《工程热物理学报》 北大核心 2026年第2期684-689,共6页
有机溶剂热液化可将餐厨垃圾转化为生物油,无需干燥预处置,本文研究了不同铁负载下的Fe-Ni双金属催化剂对餐厨垃圾液化产物分布,氮硫平衡和生物油升级提质的影响。结果表明Fe-Ni双金属催化剂的引入有利于生物油的加氢脱氧和脱氮。在6Fe-... 有机溶剂热液化可将餐厨垃圾转化为生物油,无需干燥预处置,本文研究了不同铁负载下的Fe-Ni双金属催化剂对餐厨垃圾液化产物分布,氮硫平衡和生物油升级提质的影响。结果表明Fe-Ni双金属催化剂的引入有利于生物油的加氢脱氧和脱氮。在6Fe-10Ni/Al_(2)O_(3)的催化下,生物油产率高达53.10%,碳氢化合物含量为13.52%,酯类含量为60.86%。 展开更多
关键词 餐厨垃圾 乙醇 溶剂热液化 生物油 Fe-Ni双金属催化剂
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IGV参与辅助调频的燃气轮机先进主控策略研究
10
作者 胡尊民 张天海 +3 位作者 肖新宇 徐贝尔 刘振祥 潘蕾 《汽轮机技术》 北大核心 2026年第1期17-24,33,共9页
燃气轮机机组因其较快的响应特性而广泛参与电网AGC调频。为进一步释放燃气轮机自身的调频潜力,提出了基于模型预测控制和IGV辅助调频前馈补偿的先进燃气轮机主控策略。针对已验证燃气轮机模型,采用子空间辨识方法获得预测模型,结合机... 燃气轮机机组因其较快的响应特性而广泛参与电网AGC调频。为进一步释放燃气轮机自身的调频潜力,提出了基于模型预测控制和IGV辅助调频前馈补偿的先进燃气轮机主控策略。针对已验证燃气轮机模型,采用子空间辨识方法获得预测模型,结合机组运行约束条件设计了无偏多变量模型预测控制器。根据燃料量与IGV对机组功率影响的动态差异性,设计了通过IGV跟踪AGC调频信号的前馈补偿控制器,与模型预测控制器相结合构成先进燃机主控系统。仿真实验表明,该策略能有效利用燃气轮机蓄热、增强多变量之间的协同性、显著提升AGC调频信号的响应能力,并从经济性角度验证了该策略相较于常规预测控制、优化参数PID控制策略的优越性。 展开更多
关键词 燃气轮机 AGC调频 IGV 预测控制
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分层流中潜航器尾迹演变特征研究
11
作者 孙文博 张昊春 +1 位作者 张诚 赵姝婷 《工程热物理学报》 北大核心 2026年第3期988-998,共11页
精准锁定水下目标、快速反演航行信息,准确识别特征属性,是海洋探潜的关键问题。本文构建了分层流中钝体绕流数理模型。开展了多源扰动诱发内波与热尾流浮升抑制耦合作用下,自由表面兴波特性及尾迹特征演变机制的数值模拟研究。捕捉了... 精准锁定水下目标、快速反演航行信息,准确识别特征属性,是海洋探潜的关键问题。本文构建了分层流中钝体绕流数理模型。开展了多源扰动诱发内波与热尾流浮升抑制耦合作用下,自由表面兴波特性及尾迹特征演变机制的数值模拟研究。捕捉了分层流中表面尾迹的温度场、流场及波高场分布信息,探索了分层流中尾迹演化机理。研究对反演潜航器航行参数,实现间接反潜具有重要意义。 展开更多
关键词 分层流 潜航器 尾迹 散波波系
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跨温区混合气相工质关键热物性参量测量研究进展
12
作者 张家荣 王玉青 +5 位作者 曾泽辉 查扶澄 孙炜成 葛锐 马长城 陈长琦 《机械工程与自动化》 2026年第2期241-244,共4页
跨温区混合气相工质的热物性参量测量研究对于高端机械装备制造、航空航天、真空低温和大科学装置建设等核心领域内新型制冷工质挖掘并探究其传热传质机理至关重要。受限于设备和技术的难适应性,现有的热物性测量技术主要是针对常温下... 跨温区混合气相工质的热物性参量测量研究对于高端机械装备制造、航空航天、真空低温和大科学装置建设等核心领域内新型制冷工质挖掘并探究其传热传质机理至关重要。受限于设备和技术的难适应性,现有的热物性测量技术主要是针对常温下固相、气相、液相工质的热物性参量的测量,鲜见跨温区混气热物性测量研究,尤其缺乏极低温环境下混气核心热物性测量研究。聚焦于混合气相工质的八项核心热物性参量(热导率、比热容、黏度、密度、绝热指数、焓、熵和电导率),总结了由温度与压力构成的相空间中混合气相工质核心热物性演化规律,探究了温度、压力、混气组分间的相互作用对平衡物性与输运物性定量演化的影响机理,凝练开发适用于极端温度条件下的热物性测量方法。阐述了混合气相工质关键热物性测量的测量理论与方法,剖析了成熟测量设备的适用范围,系统性总结了跨温区混合气相工质关键热物性参量测量的国内外研究进展与动态发展趋势,以服务于满足工程应用和科学研究对热物性数据精确性和可靠性的需求。 展开更多
关键词 热物性参量测量 混合气相工质 跨温区测量 测量精度 测量方法与设备
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空气与燃料分级燃烧对加热炉传热影响研究
13
作者 谢进明 郝兆龙 +1 位作者 薄守石 郝婷婷 《工业加热》 2026年第1期51-54,62,共5页
为了探究空气分级燃烧技术与燃料分级燃烧技术对热轧加热炉的加热效果的影响,针对某钢厂的步进式加热炉进行一比一的建模,并通过对比原燃烧器(空气分级燃烧器)与新的F22-Ⅲ-D2.0燃烧器(燃料分级燃烧器)在加热炉中的表现,并结合实际数据... 为了探究空气分级燃烧技术与燃料分级燃烧技术对热轧加热炉的加热效果的影响,针对某钢厂的步进式加热炉进行一比一的建模,并通过对比原燃烧器(空气分级燃烧器)与新的F22-Ⅲ-D2.0燃烧器(燃料分级燃烧器)在加热炉中的表现,并结合实际数据,验证了模拟结果的可靠性,同时得到如下结论:燃料分级技术更有利于控制炉内钢坯的氧化烧损,使其在更高的温度下具有更低的氧化烧损率,新燃烧器下的氧化烧损率仅为0.71%,相较于原燃烧器的0.86%降低了17%;更快的射流速度和更长的火焰长度将有利于增加钢坯的升温速度,同时提升钢坯的温度均匀性。 展开更多
关键词 热轧加热炉 燃料分级 空气分级 氧化烧损
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喷管数量对氧燃枪燃烧性能的影响研究
14
作者 张鑫 郝兆龙 +1 位作者 薄守石 郝婷婷 《工业加热》 2026年第3期45-49,共5页
为进一步优化氧燃枪的结构,提升氧燃枪的性能,采用数值模拟方法,建立了一种氧燃枪数学模型,研究了氧枪喷管数量对炉膛燃烧过程的影响。通过改变喷管数量,分析了炉内气体流动、温度分布以及燃烧效果等参数的变化情况。研究结果表明:减少... 为进一步优化氧燃枪的结构,提升氧燃枪的性能,采用数值模拟方法,建立了一种氧燃枪数学模型,研究了氧枪喷管数量对炉膛燃烧过程的影响。通过改变喷管数量,分析了炉内气体流动、温度分布以及燃烧效果等参数的变化情况。研究结果表明:减少喷管数量虽然导致平均炉温稍有降低,但炉膛中轴线区域温度升高,高温区域增大,有利于废钢预热;此外,减少喷管数量并不会对炉内流场产生不利影响,研究结果为优化氧燃枪设计提供了有价值的参考。 展开更多
关键词 氧燃枪 喷管数量 燃烧 数值模拟
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氧燃喷口位错角对纯氧燃烧影响的研究
15
作者 张超威 郝兆龙 +1 位作者 薄守石 郝婷婷 《工业加热》 2026年第2期38-40,46,共4页
废钢预热作为钢铁厂生产加工中的重要工序具有一定研究意义,将采用数值模拟的方法对0°和11.25°位错角时的氧枪模型温度场和速度场进行研究,探究多孔式废钢预热氧枪中氧气和燃气出口位错角对燃烧状况的影响,得到了位错角对氧... 废钢预热作为钢铁厂生产加工中的重要工序具有一定研究意义,将采用数值模拟的方法对0°和11.25°位错角时的氧枪模型温度场和速度场进行研究,探究多孔式废钢预热氧枪中氧气和燃气出口位错角对燃烧状况的影响,得到了位错角对氧枪模型温度和速度分布的影响。结果表明:随位错角的增大,氧枪内的温度场最高温度几乎不变,高温区域更加细长;速度场高速区域面积也有所增加。有利于增加废钢预热面积、缩短预热时间,从而提高生产效率。本研究的结果对氧枪位错角的设计有一定指导意义。 展开更多
关键词 多孔氧枪 位错角 数值模拟 纯氧模拟
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CO_(2)旋流喷射器性能模拟与结构优化
16
作者 杨华春 刘方 李成章 《工程热物理学报》 北大核心 2026年第3期897-904,共8页
本文利用计算流体力学(CFD)模拟结合响应面法(RSM)对跨临界CO_(2)旋流喷射器的结构参数进行优化,从而提高喷射器的引射比。首先对喷射器的混合室直径、喷嘴距、混合室长度进行单因素优化,然后利用响应面法进行多因素优化,在此基础上通... 本文利用计算流体力学(CFD)模拟结合响应面法(RSM)对跨临界CO_(2)旋流喷射器的结构参数进行优化,从而提高喷射器的引射比。首先对喷射器的混合室直径、喷嘴距、混合室长度进行单因素优化,然后利用响应面法进行多因素优化,在此基础上通过在旋流喷射器喷口外侧添加旋流槽进一步提高喷射器引射比。结果表明,未添加旋流槽的情况下,喷射器最佳引射比为0.8358,添加旋流槽后,引射比随着旋流槽数量增加而升高,添加12条旋流槽的喷射器引射比为0.9109,相比无旋流槽的喷射器引射比提升了8.985%。 展开更多
关键词 二氧化碳 喷射器 旋流 数值模拟 结构优化
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天然矿石碳捕集利用:最佳催化剂的选择
17
作者 岳嘉和 黄浦 赵传文 《工程热物理学报》 北大核心 2026年第1期334-341,共8页
本文综合运用SEM、粒径分析、XRD和ICP等技术,对石灰石、白云石、方解石和大理石四种天然矿石进行性能测试。实验证明,石灰石和白云石具有很高的CO_(2)捕捉能力(分别为9.26 mmol·g^(-1)、9.14 mmol·g^(-1)),并且能将CO_(2)有... 本文综合运用SEM、粒径分析、XRD和ICP等技术,对石灰石、白云石、方解石和大理石四种天然矿石进行性能测试。实验证明,石灰石和白云石具有很高的CO_(2)捕捉能力(分别为9.26 mmol·g^(-1)、9.14 mmol·g^(-1)),并且能将CO_(2)有效转化为CO(在650℃时CO_(2)转化率均大于90%),CO选择性几乎达到100%。此外,石灰石和白云石均在循环中表现出优异的稳定性,表明二者可作为ICCU-RWGS的更优催化剂,将促进双功能材料向更加经济环保的方向发展。 展开更多
关键词 碳捕集 天然钙质矿石 CO_(2)捕集与利用一体化技术 逆水煤气化反应
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立式螺旋管内亚临界水-水蒸气两相流截面含气率研究及预测模型建立
18
作者 杨淇淞 武萧衣 +5 位作者 常福城 杨佳琪 娄嘉诚 李志斌 李熙 李会雄 《化工进展》 北大核心 2026年第2期685-693,共9页
螺旋管式蒸汽发生器因其结构紧凑和换热高效成为第四代核反应堆的关键组件。针对亚临界压力下螺旋管内高温高压水-水蒸气两相流的截面含气率分布特性,本文建立了γ射线测量平台,开展了宽工况范围的实验测量。实验结果表明,截面含气率随... 螺旋管式蒸汽发生器因其结构紧凑和换热高效成为第四代核反应堆的关键组件。针对亚临界压力下螺旋管内高温高压水-水蒸气两相流的截面含气率分布特性,本文建立了γ射线测量平台,开展了宽工况范围的实验测量。实验结果表明,截面含气率随热平衡干度的增加而增加,且截面含气率-容积气流率关系曲线为分段线性关系,据此将螺旋管内高温高压水-水蒸气两相流的流型划分为泡状流、间歇流和环状流。基于本文实验和前人文献数据,开发了适用于亚临界压力条件下螺旋管内水-水蒸气两相流在不同流型条件下截面含气率的新预测模型,并采用实验数据验证了其预测精度。结果表明,相较于现有的含气率预测模型,本文建立的新预测模型在泡状流和间歇流区域分别提升了47.5%和15.6%的预测精度,显著优于现有模型,可为第四代核反应堆螺旋管蒸汽发生器的设计提供参考。 展开更多
关键词 螺旋管 两相流 截面含气率 漂移通量模型 γ射线法
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航空燃料水分低温结冰相场数值模拟
19
作者 陈博涵 邵垒 +3 位作者 刘卫华 屈佳豪 张盛 黄梓凇 《空气动力学学报》 北大核心 2026年第2期104-112,共9页
为研究不同工况下航空燃料水分低温冰晶的生长特性,依据相场理论、传热传质方程和能量守恒方程,建立了航空燃料低温结冰模型,分析了不同时刻水浓度、各向异性强度等参数对冰晶生长特性的影响。结果表明:燃料水浓度越大,固相率和枝晶直... 为研究不同工况下航空燃料水分低温冰晶的生长特性,依据相场理论、传热传质方程和能量守恒方程,建立了航空燃料低温结冰模型,分析了不同时刻水浓度、各向异性强度等参数对冰晶生长特性的影响。结果表明:燃料水浓度越大,固相率和枝晶直径也越大;随着各向异性强度的增加,冰晶直径呈上升趋势,最后在恒定值附近小幅波动;环境对冰晶的形态有显著的影响,当冰晶环境从空气变为燃料时,冰晶的侧枝不再生长,而冰晶的尺寸相应减小。多晶核情况下,随着时间的增加,冰晶的固相率持续增加,从t=4时的0.1584增长到t=12时的0.2964,涨幅约87.1%;过冷度越大,固相率增长速度减缓得越快。该研究成果可为燃料环境下冰晶生长机理提供参考,并为工程上的防除冰方法提供借鉴。 展开更多
关键词 相场模型 冰晶生长 燃料结冰 传热传质 防除冰
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辐射热增益下全浮区液桥稳态热毛细对流研究
20
作者 杨硕 冯驭 +6 位作者 吴峻冰 梁凯 刘展志 刘哲 崔洁 罗金涛 王天羽 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2026年第3期193-202,共10页
通过环向加热营造辐射热增益加热条件,采用PIV粒子图像测速法研究升温速率和高径比对全浮区液桥稳态热毛细对流流场时空演化、横/纵向速度的影响规律。研究结果表明,当上/下半浮区理查森数差值的绝对值|ΔRi|增大时,上半浮区胞元流对下... 通过环向加热营造辐射热增益加热条件,采用PIV粒子图像测速法研究升温速率和高径比对全浮区液桥稳态热毛细对流流场时空演化、横/纵向速度的影响规律。研究结果表明,当上/下半浮区理查森数差值的绝对值|ΔRi|增大时,上半浮区胞元流对下半浮区胞元流侵占加剧,导致下半浮区胞元流被抑制于近自由界面附近;随着升温速率的提高,由于上半浮区体回流作用显著,流动方向与辐射换热引发的流体导热方向相反。加之界面流流动换热增强,体回流携带的冷流体迅速补充至自由界面,导致上半浮区温差逐渐增加。此外,液桥高径比的增加能够促使液桥上半浮区胞元流涡核上移,提升下半浮区温差,促进下半浮区胞元流发展,提升下半浮区界面流速度。 展开更多
关键词 热毛细对流 全浮区液桥 辐射热增益 稳态流
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