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压力旋流喷嘴结构参数对雾化性能的影响及优化
1
作者 宋权斌 王纪鑫 +4 位作者 刘瑞 胡家贤 罗玺 赵杨瑞 蔡翀 《动力工程学报》 北大核心 2026年第1期59-66,76,共9页
为提高用于喷雾冷却的压力旋流喷嘴的雾化性能,优化喷嘴的结构参数,基于流体体积函数法(VOF)对旋流喷嘴进行了仿真分析,采用正交试验的方法分析各参数对液膜厚度和雾化锥角影响的显著性,并对喷嘴结构参数进行了优化。结果表明:出口长度L... 为提高用于喷雾冷却的压力旋流喷嘴的雾化性能,优化喷嘴的结构参数,基于流体体积函数法(VOF)对旋流喷嘴进行了仿真分析,采用正交试验的方法分析各参数对液膜厚度和雾化锥角影响的显著性,并对喷嘴结构参数进行了优化。结果表明:出口长度L1、出口直径D和旋流孔数N对喷嘴雾化性能的影响较显著,旋流室高度H对雾化性能的影响较小;增大喷嘴出口长度L1能够减小液膜厚度和雾化锥角;增大出口直径D能够增大液膜厚度和雾化锥角;增大旋流孔数N会使液膜变厚,雾化锥角变小;增大旋流室高度H会使液膜厚度先减小后增大,雾化锥角减小;当出口长度L1为2 mm,出口直径D为10 mm,旋流室高度H为16 mm,旋流孔数N为6时,雾化性能最佳,相较于原模型雾化锥角增大了16.8%,液膜厚度减小了32.4%。 展开更多
关键词 旋流喷嘴 结构参数 正交试验 液膜厚度 雾化锥角 数值模拟
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旋流喷嘴内部流场的数值模拟和实验研究 被引量：27
2
作者 尹俊连 焦磊 +1 位作者 仇性启 王乐勤 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期968-972,共5页
为了揭示旋流喷嘴内部流动机理,有效预测其外部雾化特性,采用VOF多相流模型和RNGκ-ε湍流模型对旋流喷嘴内部的气液两相流动进行了数值模拟.通过对喷嘴结构进行合理的网格划分和特殊边界条件设置,计算了喷嘴内部的速度场、压力场和空... 为了揭示旋流喷嘴内部流动机理,有效预测其外部雾化特性,采用VOF多相流模型和RNGκ-ε湍流模型对旋流喷嘴内部的气液两相流动进行了数值模拟.通过对喷嘴结构进行合理的网格划分和特殊边界条件设置,计算了喷嘴内部的速度场、压力场和空气芯的形状尺寸.分别通过激光测速仪和高速摄像仪测量出口速度、空气芯的直径和雾化半锥角,对计算结果进行了验证.结果表明,旋流喷嘴内部流动为Rankine涡结构,其雾化特性如雾化角和液膜厚度等可以通过分析出口处流场得到. 展开更多
关键词 旋流 VOF(volume of fluid) 两相流 雾化
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基于CFD的大流量喷嘴喷射性能研究 被引量：16
3
作者 王乐勤 林思达 +1 位作者 田艳丽 焦磊 《流体机械》 CSCD 北大核心 2008年第11期17-22,共6页
目前应用于大型油罐油泥搅拌最安全、最有效的搅拌系统是旋转射流搅拌系统(R JM),其中大流量喷嘴的性能决定了搅拌器的工作效率,是搅拌系统研发的关键和难点。针对以原油为工作介质的大流量喷嘴,采用标准k-ε湍流模型对喷嘴内部及外部... 目前应用于大型油罐油泥搅拌最安全、最有效的搅拌系统是旋转射流搅拌系统(R JM),其中大流量喷嘴的性能决定了搅拌器的工作效率,是搅拌系统研发的关键和难点。针对以原油为工作介质的大流量喷嘴,采用标准k-ε湍流模型对喷嘴内部及外部的流场进行了全三维数值模拟,分析和研究了喷嘴结构参数(收缩角、长径比、直径)及工艺参数(粘度、进口速度)对其射流性能的影响。在工程应用上,为选择合理的喷嘴结构具有一定的指导作用。 展开更多
关键词 淹没射流 标准k-ε 湍流模型 喷嘴 收缩角 长径比
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高参数汽轮机高调门内流动失稳故障的一种经济性解决方法 被引量：17
4
作者 万杰 唐海峰 +2 位作者 邢阁玉 王勇 刘金福 《节能技术》 CAS 2015年第2期159-164,共6页
目前,规模化随机波动不确定性新能源电源的并网进一步增大了电网的峰谷差,使得越来越多的高参数大功率火电机组不得不参与调峰。然而,部分负荷进汽方式极大影响着调峰机组的安全高效运行。本文针对高参数汽轮机高调门局部进汽时由于设... 目前,规模化随机波动不确定性新能源电源的并网进一步增大了电网的峰谷差,使得越来越多的高参数大功率火电机组不得不参与调峰。然而,部分负荷进汽方式极大影响着调峰机组的安全高效运行。本文针对高参数汽轮机高调门局部进汽时由于设计缺陷引发汽流流动失稳故障,基于理论分析和试验测试提出了一种基于高调门局部进汽策略设计的经济性解决方法,避免了直接停机更换高调门阀体部件或者直接切换至全周进汽方式运行等现场常用的根本性解决措施所带来的各种损失。最后,通过对几台机组进行实际改造的效果验证了该方法的有效性和实用性。这对提高大功率火电机组深度变负荷运行时的安全高效性具有极大的工程实践价值。 展开更多
关键词 汽轮机 高调门 局部进汽 流动失稳 综合优化 安全高效
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围压下自振喷嘴空化起始能力试验及应用研究 被引量：20
5
作者 易灿 李根生 张定国 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期218-223,共6页
开展喷嘴空化起始能力研究,对增大射流破岩效果,提高深井钻井的速度具有非常重要意义。利用瞬态流和水声学原理设计研制了自振空化喷嘴,通过试验研究了该喷嘴的空化起始能力,并与锥形喷嘴进行了比较,结果表明在更深的井底或更高的围压... 开展喷嘴空化起始能力研究,对增大射流破岩效果,提高深井钻井的速度具有非常重要意义。利用瞬态流和水声学原理设计研制了自振空化喷嘴,通过试验研究了该喷嘴的空化起始能力,并与锥形喷嘴进行了比较,结果表明在更深的井底或更高的围压条件下,自振空化喷嘴比普通锥形喷嘴具有更大的起始空化数和更强的空化起始能力,最大起始空化数达1.67,而锥形喷嘴最大值仅为0.54。现场试验也证实了自振空化喷嘴钻头在增加进尺、提高机械钻速方面有更显著作用。 展开更多
关键词 喷嘴 空化起始 空化射流 钻井速度
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基于主动轮廓方法提取雾化锥角 被引量：6
6
作者 曾青华 范慧杰 +1 位作者 王岳 孔文俊 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期284-289,共6页
基于主动轮廓方法(ACM)原理,将ACM延伸开发应用到雾化锥角的测量领域.经过调试,ACM成功捕捉到了雾锥边界以及喷雾矩在喷口后一定位置处出现的收缩特征,准确地获得了雾化锥角.验证结果显示:ACM获得的雾化锥角数值与阴影法测量值之间的相... 基于主动轮廓方法(ACM)原理,将ACM延伸开发应用到雾化锥角的测量领域.经过调试,ACM成功捕捉到了雾锥边界以及喷雾矩在喷口后一定位置处出现的收缩特征,准确地获得了雾化锥角.验证结果显示:ACM获得的雾化锥角数值与阴影法测量值之间的相对误差小于1.5%.基于ACM提取雾化锥角方法的应用可以在保证实验结果准确度的同时降低工程应用成本. 展开更多
关键词 雾化锥角 主动轮廓 燃烧室 喷嘴 喷雾测量
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气流式喷嘴雾化特性试验研究 被引量：5
7
作者 任兰学 马胜远 +1 位作者 王永峰 庞学佳 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期516-518,共3页
一般气流式喷嘴并不能雾化气液混合物,而压力式喷嘴相比气流式喷嘴,存在着易磨损,雾化效果差等问题。为解决上述问题,我们自行设计了新型的气流式喷嘴,并进行了雾化特性的试验研究,对雾化粒滴进行了测量分析。测量结果表明,该型喷嘴在... 一般气流式喷嘴并不能雾化气液混合物,而压力式喷嘴相比气流式喷嘴,存在着易磨损,雾化效果差等问题。为解决上述问题,我们自行设计了新型的气流式喷嘴,并进行了雾化特性的试验研究,对雾化粒滴进行了测量分析。测量结果表明,该型喷嘴在试验条件下雾化粒度小于50μm,雾化效果优于一般的气流式喷嘴。与此同时我们对影响雾化效果的影响因素进行了分析研究,对不同气液比的情况进行了测试,发现当气液比增大时雾滴粒度减小;同时我们还对空气速度分别为150m/s及250m/s进行了测试,测试看出气液相对速度越大,雾滴粒度越小。研究表明,该型喷嘴能够对气液混合物进行雾化,并可应用于石化领域中分离塔的碱液分离,压缩(气)机注水降温中水的雾化等。 展开更多
关键词 气流式 喷嘴 雾化 试验研究
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调节级喷嘴面积对机组性能的影响与改造 被引量：8
8
作者 李秀平 苗承刚 +1 位作者 牛志军 朱小令 《中国电力》 CSCD 北大核心 2013年第11期124-128,共5页
火电机组在50％～80％的额定负荷运行时,其热耗率相对设计值增加3％～7％及以上.针对火电机组部分负荷效率低的问题,分析负荷降低机组热效率骤降的原因.从理论分析与现场试验数据对比入手,阐述了机组实际运行经济性较差的主要原因是高... 火电机组在50％～80％的额定负荷运行时,其热耗率相对设计值增加3％～7％及以上.针对火电机组部分负荷效率低的问题,分析负荷降低机组热效率骤降的原因.从理论分析与现场试验数据对比入手,阐述了机组实际运行经济性较差的主要原因是高压汽阀的节流损失随负荷降低而增大.提出了汽轮机首级静叶面积设计的技术思想.阐述了现役机组调节级喷嘴面积改造的必要性与可行性.对比了不同的改造方案.实践表明改造效果显著. 展开更多
关键词 汽轮机 调节级 喷嘴面积 机组性能 改造方案 实施效果
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过滤系统脉冲反吹喷嘴优化设计 被引量：3
9
作者 李海霞 铁占续 +1 位作者 高丙光 刘志超 《流体机械》 CSCD 北大核心 2009年第6期28-31,23,共5页
应用FLUENT软件提供的雷诺应力模型分析了陶瓷过滤器脉冲反吹用喷嘴内、外部的流场分布,通过分析气体穿过滤管多孔壁面的压降变化和流体喷吹过程的引射效果对喷嘴的性能进行了优化设计。分析了喷嘴出口直径、收缩角度和喷嘴与引射器之... 应用FLUENT软件提供的雷诺应力模型分析了陶瓷过滤器脉冲反吹用喷嘴内、外部的流场分布,通过分析气体穿过滤管多孔壁面的压降变化和流体喷吹过程的引射效果对喷嘴的性能进行了优化设计。分析了喷嘴出口直径、收缩角度和喷嘴与引射器之间的距离对流场分布的影响,并对这些参数进行了优化。 展开更多
关键词 喷嘴 数值模拟 脉冲反吹 引射
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超音速喷嘴变工况性能分析与试验研究 被引量：3
10
作者 高怡秋 李一兴 王晖 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期411-415,511,共5页
采用数值模拟方法对超音速喷嘴的变工况性能进行了分析,研究了不同压比下速度系数以及喷嘴内部流场的变化规律得到了,设计工况下喷嘴的速度系数(0.96)和总压恢复系数(0.87)。为进一步掌握超音速喷嘴的气动性能,进行了平面叶栅风洞试验,... 采用数值模拟方法对超音速喷嘴的变工况性能进行了分析,研究了不同压比下速度系数以及喷嘴内部流场的变化规律得到了,设计工况下喷嘴的速度系数(0.96)和总压恢复系数(0.87)。为进一步掌握超音速喷嘴的气动性能,进行了平面叶栅风洞试验,测量了不同压比下叶片表面马赫数分布,结合数值模拟结果,分析了叶栅通道内的流场特性。在超音速喷嘴出口截面处,由于膨胀波组等因素的影响,吸力面将产生马赫数拐点,并随着压比的减小逐渐后移;当偏离设计压比时,叶栅吸力面将出现汽流分离;通过叶栅S1流面纹影照片,观察到了叶栅槽道内的波系构成,与数值模拟结果具有较高的一致性。试验结果验证了数值计算的准确性。 展开更多
关键词 超音速喷嘴 风洞试验 速度系数 马赫数 压比
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喷嘴流道数对涡流管能量分离特性影响的研究 被引量：3
11
作者 王远鹏 林明峰 +1 位作者 赵金超 颜月强 《流体机械》 CSCD 北大核心 2007年第11期59-61,共3页
以压缩空气为工作介质,对涡流管能量分离特性进行了实验研究,获得了涡流管制冷、制热效应随喷嘴流道数、冷端流率之间的关系,研究结果表明,喷嘴流道数越多,涡流管的制冷越好,且获得最大制冷效应时的冷端流率有增大的趋势;喷嘴流道数对... 以压缩空气为工作介质,对涡流管能量分离特性进行了实验研究,获得了涡流管制冷、制热效应随喷嘴流道数、冷端流率之间的关系,研究结果表明,喷嘴流道数越多,涡流管的制冷越好,且获得最大制冷效应时的冷端流率有增大的趋势;喷嘴流道数对涡流管制热效应的影响没有对制冷效应的影响明显。 展开更多
关键词 涡流管 能量分离 喷嘴 温度效应
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斜置静叶对喷嘴内固体颗粒冲蚀作用的影响 被引量：4
12
作者 张艾萍 张媛媛 +3 位作者 张棋 丁权 何莹 杨钊 《汽轮机技术》 北大核心 2016年第3期179-183,共5页
汽轮机调节级采用斜置静叶可有效降低固体颗粒的冲蚀率。通过fluent软件进行数值模拟,建立汽轮机静叶的不同斜置角度的计算模型,基于三维定常可压缩流体的N-S方程,在连续相流场的基础上添加离散相模型,分析不同斜置角度下不同粒径的固... 汽轮机调节级采用斜置静叶可有效降低固体颗粒的冲蚀率。通过fluent软件进行数值模拟,建立汽轮机静叶的不同斜置角度的计算模型,基于三维定常可压缩流体的N-S方程,在连续相流场的基础上添加离散相模型,分析不同斜置角度下不同粒径的固体颗粒的运动轨迹及其对叶片的冲蚀作用。分析表明:静叶斜置角度的改变对固体颗粒的运动轨迹是有影响的,斜置角度为45°时,固体颗粒的运动轨迹最好,对壁面的冲蚀作用最小。随着斜置角度的增大,固体颗粒的运动速度减小,固体颗粒与壁面的碰撞角减小,对壁面的冲蚀率减小,汽轮机组的安全性提高。 展开更多
关键词 汽轮机 斜置静叶 固体颗粒 冲蚀
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弹簧喷嘴雾化性能试验研究 被引量：3
13
作者 吴开奇 袁益超 +1 位作者 黄燕 袁健 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2014年第3期255-259,共5页
对弹簧喷嘴进行了雾化性能试验研究,结果表明,射流一开始呈连续的液膜,然后液膜破裂成液线及最终的液滴;随着负荷的增加,弹簧喷嘴雾化锥角逐渐增大;在额定负荷下,弹簧喷嘴的雾化对称性和雾化液滴粒径平均分布情况都较为良好;随着负荷的... 对弹簧喷嘴进行了雾化性能试验研究,结果表明,射流一开始呈连续的液膜,然后液膜破裂成液线及最终的液滴;随着负荷的增加,弹簧喷嘴雾化锥角逐渐增大;在额定负荷下,弹簧喷嘴的雾化对称性和雾化液滴粒径平均分布情况都较为良好;随着负荷的增加,弹簧喷嘴雾化液滴的索太尔直径、最小直径和最大直径都逐渐增大. 展开更多
关键词 弹簧喷嘴 雾化性能 索太尔直径
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某300MW亚临界汽轮机调节级喷嘴出汽边断裂分析与对策 被引量：3
14
作者 周凡贞 李宇峰 +1 位作者 王立清 冯国泰 《汽轮机技术》 北大核心 2002年第3期162-164,168,共4页
主要从固体粒子腐蚀 (SPE)及喷嘴高频激振两方面 ,研究某 30 0MW亚临界汽轮机调节级喷嘴出汽边断裂事故的原因 。
关键词 300MW亚临界汽轮机 调节级 喷嘴 断裂 对策 固体粒子腐蚀 高频激振
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ASME流量喷嘴标定的应用及其分析 被引量：2
15
作者 姜志军 周珏 +2 位作者 聂晓冬 郭振宇 帅志明 《中国电力》 CSCD 北大核心 1999年第8期15-17,37,共4页
介绍了美国机械工程学会（ＡＳＭＥ）喷嘴的标定方法，并结合最新ＡＳＭＥＰＴＣ６—１９９６标准对流量喷嘴标定试验装置和标定方法提出了改进意见。通过实际工程应用并检验了标定方法，获得了较好的应用成果。
关键词 汽轮机 流量喷嘴 标定 火力发电厂
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反向双旋涡流器受限火焰特性的流场分析 被引量：3
16
作者 曾青华 孔文俊 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2888-2894,共7页
分析了反向双旋涡流器受限燃烧火焰特性所对应的流场结构特征.研究发现:反向双旋涡流器流场结构随着受限比变化而发生变化.在受限比小于3.8时,流场上中心回流泡随着受限比增大而变长,与单级旋流涡流器流场上中心回流泡的生长规律相同;... 分析了反向双旋涡流器受限燃烧火焰特性所对应的流场结构特征.研究发现:反向双旋涡流器流场结构随着受限比变化而发生变化.在受限比小于3.8时,流场上中心回流泡随着受限比增大而变长,与单级旋流涡流器流场上中心回流泡的生长规律相同;但受限比的继续增大,反向双旋涡流器流场上中心回流泡的生长则表现出不同于单级旋流涡流器的规律.单级旋流涡流器流场上中心回流泡会继续生长变长,而反向双旋涡流器流场上中心回流泡会在中间某位置出现分裂,呈现出前后两个不同的回流泡.该研究结果深化了对受限程度影响流动和燃烧的物理机制的认识,同时为反向双旋涡流器的优化设计提供指导. 展开更多
关键词 受限程度 反向双旋 涡流器 贫直喷 燃烧室
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300MW 汽轮机调节级喷嘴叶栅的试验研究 被引量：3
17
作者 周凡贞 周岳琨 化广宇 《汽轮机技术》 北大核心 1997年第6期350-356,共7页
对７套平面叶栅及１套环形叶栅进行吹风试验，测量叶片表面压力分布和叶栅出口的损失及汽流角，给出其分布曲线。分析比较子午面顶部收缩和叶片沿径向弯曲对减少低展弦比喷嘴叶栅损失的效果。
关键词 喷嘴 调节级喷嘴 汽轮机 叶栅 展弦比 吹风试验
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航空发动机燃烧室喷嘴内部燃油结焦研究 被引量：9
18
作者 贾春燕 王洪铭 《航空发动机》 2011年第5期41-44,共4页
对在最严重热负荷时喷嘴内部燃油沉积率以及燃油性能参数的变化进行了试验研究。对1个相似的喷嘴试验件进行了传热试验,通过试验修正计算中关键的传热系数,建立了符合喷嘴实际的传热计算方法;用该方法推算发动机在真实条件下发生最严重... 对在最严重热负荷时喷嘴内部燃油沉积率以及燃油性能参数的变化进行了试验研究。对1个相似的喷嘴试验件进行了传热试验,通过试验修正计算中关键的传热系数,建立了符合喷嘴实际的传热计算方法;用该方法推算发动机在真实条件下发生最严重热负荷的工况,然后进行了燃油沉积率试验,得到了燃油管道沉积率与温度的关系,同时得到了喷嘴和油滤上积沉的特征;对沉积物成分进行了分析,并测定了燃油油样进行性能参数。通过研究结果,提出了改善喷嘴燃油热安定性的措施。 展开更多
关键词 喷嘴 性能 燃油 沉积率 热安定性 航空发动机
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压力油雾化喷嘴内流动特性的研究 被引量：2
19
作者 杨冬 张肖肖 +2 位作者 刘学亭 张林华 侯利军 《山东建筑大学学报》 2012年第2期181-183,202,共4页
通过分析压力油雾化喷嘴的结构特点,对不同结构参数的喷嘴进行了三维流动数值模拟研究。结果表明:在偏转角度一定时,随着喷嘴出口直径Φ的增大,喷嘴中心轴线上的速度逐渐减小,喷雾的能量损失逐渐增加,同时当直径增大到一定程度后喷嘴中... 通过分析压力油雾化喷嘴的结构特点,对不同结构参数的喷嘴进行了三维流动数值模拟研究。结果表明:在偏转角度一定时,随着喷嘴出口直径Φ的增大,喷嘴中心轴线上的速度逐渐减小,喷雾的能量损失逐渐增加,同时当直径增大到一定程度后喷嘴中心轴线处开始出现回流现象,回流速度随直径增大而增大;喷嘴出口直径为定值时,油雾出口速度随偏转角度θ的增大先逐渐增大又逐渐减小,在θ=60°时喷雾效果最佳。 展开更多
关键词 雾化喷嘴 压力油 流动特性 数值分析
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超常参数条件下汽固两相流动的相似与模化方法探究 被引量：1
20
作者 王顺森 刘观伟 毛靖儒 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期279-284,共6页
基于相似与模化理论和三维数值模拟方法,对超常参数汽轮机调节级喷嘴内汽固两相模化试验方法进行了研究.结果表明:马赫数和斯托克斯数(Stk)是两相流动的决定性相似准则,其对粒子与壁面撞击速度的模化误差小于5%,撞击角度的模化误差小于3... 基于相似与模化理论和三维数值模拟方法,对超常参数汽轮机调节级喷嘴内汽固两相模化试验方法进行了研究.结果表明:马赫数和斯托克斯数(Stk)是两相流动的决定性相似准则,其对粒子与壁面撞击速度的模化误差小于5%,撞击角度的模化误差小于3°;经过多种参数组合试验才能筛选出实现Stk在相应位置对应相等的数据,数值模拟预测可减少试验模化参数选择的盲目性.对比不同反弹模型论证了粒子反弹对冲蚀喷嘴壁面影响不大,偏差小于3%.该研究扩展了汽固两相流模化理论在超常参数条件下的应用. 展开更多
关键词 模化试验 相似准则 汽固两相流 数值模拟
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