基于MRV的多流程通道全场三维流动特性研究

1

作者 段敬添 王子瑞 +2 位作者 张科 雷蒋 武俊梅 《实验流体力学》 北大核心 2025年第4期36-47,共12页

核磁共振成像测速(MRV)技术凭借无需复杂光学系统、能快速测量复杂结构全场三维三分量速度分布的独特优势,正在成为流场精细化研究的重要手段。在研究MRV关键技术的基础上,本文成功测得三流程蛇形通道内的全场三维速度分布。结果表明:MR... 核磁共振成像测速(MRV)技术凭借无需复杂光学系统、能快速测量复杂结构全场三维三分量速度分布的独特优势,正在成为流场精细化研究的重要手段。在研究MRV关键技术的基础上,本文成功测得三流程蛇形通道内的全场三维速度分布。结果表明:MRV能高分辨率地解析多流程通道内复杂的三维流动特征及其沿程演变;全场三维速度分布表明弯道附近流动具有复杂的三维特征;弯道附近从通道中心向上下端壁及侧壁发展的二次流明显,直角弯道和U型弯道及其下游均存在清晰的迪恩涡;流体在迪恩涡驱动下冲击上下端壁,致使当地传热强化。 展开更多

关键词 核磁共振成像测速 三维流场测量 多流程通道 迪恩涡

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抽水蓄能电站水平弯段侧式进/出水口的优化 被引量：1

2

作者 郭港归 刘亚坤 +2 位作者 魏杰 卢洋亮 张帝 《水科学进展》 北大核心 2025年第1期85-96,共12页

抽水蓄能电站工程受地形影响引水隧洞存在水平转角,导致出流工况进/出水口各流道流量差异较大。本文以某工程中带水平弯段转角为29.27°的侧式进/出水口为研究对象,基于三维数值模拟分析弯段中迪恩涡结构的演变规律,探讨2种解决侧式... 抽水蓄能电站工程受地形影响引水隧洞存在水平转角,导致出流工况进/出水口各流道流量差异较大。本文以某工程中带水平弯段转角为29.27°的侧式进/出水口为研究对象,基于三维数值模拟分析弯段中迪恩涡结构的演变规律,探讨2种解决侧式进/出水口偏流问题的措施。结果表明:(1)迪恩涡导致隧洞断面主流呈“月牙形”分布,弯段内侧出现低流速区,导致隧洞流速分布不均。(2)减少隧洞转弯半径、增加导流板可以减少隧洞段偏流侧的流速、缓解流速分布的不均匀度,但导致偏流侧中间流道的流量增大;在此基础上中墩前移可均衡各流道流量,实现进/出水口流量的均匀分配,但以上联合措施会增加额外的水头损失。(3)偏转隧洞轴线使隧洞顶部和底部产生迪恩涡,抵消原断面中心迪恩涡的影响,显著改善了隧洞流速分布的不均匀性,实现进/出水口流量的均衡。研究成果对带弯段的侧式进/出水口设计具有指导意义。 展开更多

关键词 侧式进/出水口 水平弯段 迪恩涡 流量分配

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中空纤维膜渗透汽化过程中Dean涡强化传质的CFD模拟 被引量：2

3

作者 王洋 庄黎伟 +2 位作者 马晓华 许振良 王志 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期4655-4662,共8页

建立了一个三维的弯管式中空纤维膜渗透汽化传质CFD模型,研究Dean涡对渗透汽化过程传质的影响,描述了膜内侧的浓度和速率变化情况,该模型与Leveque传质关联式具有良好的一致性。研究结果显示:弯管膜中Dean涡的存在能降低边界层传质阻力... 建立了一个三维的弯管式中空纤维膜渗透汽化传质CFD模型,研究Dean涡对渗透汽化过程传质的影响,描述了膜内侧的浓度和速率变化情况,该模型与Leveque传质关联式具有良好的一致性。研究结果显示:弯管膜中Dean涡的存在能降低边界层传质阻力,总传质系数比直管膜提高了4倍;在不同的入口速率和浓度条件下,弯管膜内侧的壁面剪应力均大于直管膜。在膜阻力远小于边界层阻力的情况下,入口速率0.275 m·s^(-1),水浓度10%(质量)时,弯管膜的渗透通量为12636 g·m^(-2)·h^(-1),是直管膜的5倍。可见,弯管式中空纤维膜在渗透汽化过程中具有显著的强化传质效果。 展开更多

关键词 膜 渗透汽化 传质强化 dean涡 CFD

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超滤膜法制备乳化柴油过程中Dean旋流效应的影响 被引量：1

4

作者 张春芳 刘建 +2 位作者 白云翔 顾瑾 孙余凭 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2141-2146,共6页

根据Dean旋流原理,采用螺旋形中空纤维超滤膜制备乳化柴油,考察了螺旋形膜组件的螺距和螺径对乳化效果的影响,研究了Dean旋流效应对强化膜面剪切力、提高乳液品质、降低膜面污染等方面的作用。结果表明:螺径和螺距减小时,膜面剪切力增大... 根据Dean旋流原理,采用螺旋形中空纤维超滤膜制备乳化柴油,考察了螺旋形膜组件的螺距和螺径对乳化效果的影响,研究了Dean旋流效应对强化膜面剪切力、提高乳液品质、降低膜面污染等方面的作用。结果表明:螺径和螺距减小时,膜面剪切力增大,膜内的Dean旋流程度加剧,乳液液滴直径减小,但过小的螺径使液滴分散系数增加,不利于制备性能优异的乳液;同时,螺径和螺距的减小可以提高膜通量保留率,有效抑制膜面污染层的形成;与直形膜相比,螺旋形膜可显著降低乳化剂用量,其通量保留率达到直形膜的3.5倍。 展开更多

关键词 dean旋流 超滤膜 乳化柴油

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基于Dean涡效应的弯管冲蚀机理分析 被引量：1

5

作者 吕文超 陈培红 徐亮 《江苏航运职业技术学院学报》 2022年第1期53-58,共6页

冲刷腐蚀是船舶管路损伤失效的重要原因,而管道内介质的流动速度是影响冲刷腐蚀速率的关键因素。基于数值模拟方法,对90°弯管不同位置的液相介质速度分量进行了计算与分析,发现管道冲刷腐蚀速率并非由介质流动合速度决定,而是由与... 冲刷腐蚀是船舶管路损伤失效的重要原因,而管道内介质的流动速度是影响冲刷腐蚀速率的关键因素。基于数值模拟方法,对90°弯管不同位置的液相介质速度分量进行了计算与分析,发现管道冲刷腐蚀速率并非由介质流动合速度决定,而是由与管道轴向垂直的横截面内的速度分量(Dean涡强度)决定。横截面内的Dean涡强度越大,介质与壁面金属基材之间的传质过程越快,越容易导致管道冲刷腐蚀加速。 展开更多

关键词 冲刷腐蚀 弯管 dean涡 数值计算

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螺旋形中空纤维超滤膜处理高浓度废水时Dean旋流对膜污染阻力的削弱作用

6

作者 孙余凭 霍彦强 顾瑾 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期27-32,共6页

根据Dean旋流原理，以洗毛废水为高浓度废水，用螺旋形中空纤维超滤膜研究透膜压差、膜面流速、料液浓度、Dean参数等对膜污染阻力的影响．结果表明：在50℃，透膜压差△P为80kPa，膜面流速V为0．68m／s，螺距b为5mm，螺径dc为25mm，处... 根据Dean旋流原理，以洗毛废水为高浓度废水，用螺旋形中空纤维超滤膜研究透膜压差、膜面流速、料液浓度、Dean参数等对膜污染阻力的影响．结果表明：在50℃，透膜压差△P为80kPa，膜面流速V为0．68m／s，螺距b为5mm，螺径dc为25mm，处理水质为CODcr46365mg／L、羊毛脂12g／L、pH=8．0、总固体浓度20158mg／L时，螺旋形膜透过液通量J是直形膜的1．6～1．96倍，阻力Rf比直形膜降低60％以上．在Dean参数的构成中，提高试验温度和减小螺距对膜污染阻力的削弱效果最为显著． 展开更多

关键词 螺旋形膜 dean旋流 高浓度废水 膜污染阻力

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无量纲力对超临界氢气在U形管内传热的影响

7

作者 高月 张丽 +4 位作者 海笑 李洋 杨帆 李鹏飞 王长顺 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期68-76,共9页

针对发动机换热器的冷却问题,开展了超临界压力下氢气在竖直管和U形管内流动传热特性研究。采用数值方法研究了压力和质量流率对管道换热的影响,从而得到换热规律,深入讨论弯管段的换热机理,分析了无量纲力对换热的影响。结果表明:压力... 针对发动机换热器的冷却问题,开展了超临界压力下氢气在竖直管和U形管内流动传热特性研究。采用数值方法研究了压力和质量流率对管道换热的影响,从而得到换热规律,深入讨论弯管段的换热机理,分析了无量纲力对换热的影响。结果表明:压力贴近拟临界或质量流率增大均会增加对流换热系数,产生换热强化;U形管的弯管段可有效强化换热,在θ=90°附近达到峰值;入口直管段存在浮升力作用,但当压力高于2.0 MPa时,由于密度差影响,浮升力作用在弯管段后可忽略;由二次流引起的迪恩涡是强化弯管段换热性能的主要因素,其中对入口段的影响显著弱于出口段。 展开更多

关键词 氢气 超临界流体 U形管 传热特性 迪恩涡

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螺旋管内迪恩涡强化传热的试验研究 被引量：12

8

作者 朱辉 王汉青 刘志强 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期645-650,756-757,共6页

在第一类边界条件下,从迪恩涡理论出发,采用7种不同几何参数的螺旋铜管以及直铜管进行了传热试验,得到了螺旋管内流体的努塞尔特数、压降以及强化传热综合评价因子随雷诺数、曲率比以及扭率的变化规律。试验结果表明:螺旋管的努塞尔特... 在第一类边界条件下,从迪恩涡理论出发,采用7种不同几何参数的螺旋铜管以及直铜管进行了传热试验,得到了螺旋管内流体的努塞尔特数、压降以及强化传热综合评价因子随雷诺数、曲率比以及扭率的变化规律。试验结果表明:螺旋管的努塞尔特数和压降均高于直管,且随着曲率比、雷诺数的增大而增大;扭率对努塞尔特数的影响不明显,但扭率增大会引起压降降低;螺旋管的强化传热综合性能评价因子在任何雷诺数、曲率比、扭率下均大于1。在较低雷诺数条件下螺旋管具有很好的强化传热性能。 展开更多

关键词 螺旋管 强化传热 迪恩涡 努塞尔特数 压降

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导水叶栅对冲击式水轮机喷射机构流动特性的影响 被引量：6

9

作者 赵道利 邓晓飞 +1 位作者 孙维鹏 郭鹏程 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第11期1081-1087,共7页

为研究导水叶栅对冲击式水轮机喷射机构流动特性的影响,设计了7种不同导水叶栅数方案和5种不同导水叶栅出水角方案,应用RNG k-ε模型和VOF模型,在额定工况下对考虑弯管进口的冲击式水轮机喷射机构进行数值计算,分析导水叶栅对喷射机构... 为研究导水叶栅对冲击式水轮机喷射机构流动特性的影响,设计了7种不同导水叶栅数方案和5种不同导水叶栅出水角方案,应用RNG k-ε模型和VOF模型,在额定工况下对考虑弯管进口的冲击式水轮机喷射机构进行数值计算,分析导水叶栅对喷射机构流动特性的影响.结果表明:由进口弯管引起的迪恩涡以及由导水叶栅绕流引起的卡门涡始终存在于喷射机构内部及射流区域,这些涡流的存在造成射流液面在弯管内侧和导水叶栅下游出现变形,并导致射流扩散;不同导水叶栅数的喷射机构射流偏心存在差异性,导水叶栅增多,射流内侧液面凸起和射流扩散现象得到缓解,但导水叶栅下游射流液面对应区域的变形更加剧烈,进而影响射流质量;导水叶栅出水角的改变对导水叶栅引起的拉伸涡有一定的影响,但相较于导水叶栅数,导水叶栅出水角对喷射机构流动特性影响较小. 展开更多

关键词 冲击式水轮机 喷射机构 导水叶栅 迪恩涡 数值模拟

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螺旋管内迪恩涡运动的数值模拟 被引量：10

10

作者 湛含辉 朱辉 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期41-47,121,共7页

从螺旋正交坐标系下的Navier-Stocks方程组出发,利用realizable k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,对直管和多种不同几何尺寸的螺旋管内的流动进行了数值模拟,研究了螺旋管的扭率τ、管径与曲率半径比r/Rc、入口速度vi以及流体粘度对螺旋管内... 从螺旋正交坐标系下的Navier-Stocks方程组出发,利用realizable k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,对直管和多种不同几何尺寸的螺旋管内的流动进行了数值模拟,研究了螺旋管的扭率τ、管径与曲率半径比r/Rc、入口速度vi以及流体粘度对螺旋管内迪恩涡的影响。模拟结果表明:扭率和曲率比的变化会引起螺旋管内轴向速度、径向速度最大值的偏移和速度大小的变化;径向速度和全压在入口速度低于约0.8 m/s时随入口速度递增;流体粘度的提高引起径向速度和全压的增大,并有利于迪恩涡旋的形成。 展开更多

关键词 螺旋管 迪恩涡 管内二次流动

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90°弯管流动预测评估及流动特性研究 被引量：5

11

作者 陈兵 刘琦 +1 位作者 姜威 龙新平 《船海工程》 北大核心 2018年第6期166-171,共6页

采用两种不同的计算方案对弯管内的流动进行数值计算,并与试验值进行对比,分析6种不同湍流模型对弯管内流动预测的影响。结果表明,SKE模型配合壁面函数法和RNG以及RKE湍流模型的预测能力类似,都能大致预测出管内流动的分布规律,但对弯... 采用两种不同的计算方案对弯管内的流动进行数值计算,并与试验值进行对比,分析6种不同湍流模型对弯管内流动预测的影响。结果表明,SKE模型配合壁面函数法和RNG以及RKE湍流模型的预测能力类似,都能大致预测出管内流动的分布规律,但对弯管内侧区域速度扭曲的计算结果与试验值存在明显差异,而SST k-ω湍流模型给出的计算结果与试验值最为符合。基于SST k-ω湍流模型的计算结果研究迪恩涡的发展规律,重点讨论迪恩涡的发展、消失过程,可为后续磨损预测的分析奠定理论基础。 展开更多

关键词 弯管流动 湍流模型 迪恩涡 二次流动

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编织型中空纤维膜污染与浓差极化的试验研究 被引量：3

12

作者 湛含辉 湛雪辉 张晶晶 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第10期17-20,共4页

导致膜污染和浓差极化的主要因素有:悬浮液浓度、颗粒粒径、颗粒表面性质、膜材料以及膜表面的流态等。设计的一组试验证明了上述因素导致膜污染与浓差极化对膜处理的危害性;同时也证明了在中空纤维膜中,Dean涡这种不稳定流能较大程度... 导致膜污染和浓差极化的主要因素有:悬浮液浓度、颗粒粒径、颗粒表面性质、膜材料以及膜表面的流态等。设计的一组试验证明了上述因素导致膜污染与浓差极化对膜处理的危害性;同时也证明了在中空纤维膜中,Dean涡这种不稳定流能较大程度地降低膜污染与浓差极化,降低的程度取决于Dean涡的优化参数。 展开更多

关键词 编织型中空纤维膜 dean涡(二次流) 膜污染 浓差极化 渗透流量

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弯管二次流及电厂锅炉均流技术的研究进展 被引量：2

13

作者 张维蔚 吕凡 +1 位作者 庄晓凤 魏瑾瑜 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期603-609,753,共7页

对弯管二次流的研究因弯管技术在各工程领域的广泛应用而得到了发展。本研究在总结国内外大量文献资料的基础上,首先对弯管二次流形成原因、流动特性及研究方法(实验研究法、数值分析法和计算流体动力学研究法)进行了综述;其次,分析了... 对弯管二次流的研究因弯管技术在各工程领域的广泛应用而得到了发展。本研究在总结国内外大量文献资料的基础上,首先对弯管二次流形成原因、流动特性及研究方法(实验研究法、数值分析法和计算流体动力学研究法)进行了综述;其次,分析了弯管二次流对电厂锅炉烟风系统及锅炉经济运行的影响;最后,总结了电厂锅炉送风系统和SCR反应器烟道内采用的弯管均流技术,并针对大尺寸弯管内高雷诺数湍流流动均流技术进一步研究进行了展望。 展开更多

关键词 二次流 弯管 迪恩涡 均流技术 锅炉

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螺旋管内局部二次流强度计算及演变规律 被引量：3

14

作者 吴金星 徐耀 +2 位作者 李松歌 肖嘉邦 马宇翔 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2023年第4期29-34,共6页

为了掌握螺旋管内二次流强度的变化规律,对螺旋管内局部二次流强度及演变规律进行了研究,提出了无量纲数H作为局部二次流强度指标。通过数值模拟得到H的体积平均值Hm,与描述整体二次流强度的迪恩数进行对比。结果显示,在不同的雷诺数、... 为了掌握螺旋管内二次流强度的变化规律,对螺旋管内局部二次流强度及演变规律进行了研究,提出了无量纲数H作为局部二次流强度指标。通过数值模拟得到H的体积平均值Hm,与描述整体二次流强度的迪恩数进行对比。结果显示,在不同的雷诺数、曲率、螺距下,H_(m)与迪恩数的相关系数约为1,且呈现较好的正比关系,说明H能够准确计量局部二次流强度。同时,探究了几何参数对螺旋管内的二次流演变规律的影响。依据二次流的强度,管内流动可分为发展段、过渡段和稳定段。二次流在发展段迅速增强;在过渡段出现最大值;在稳定段呈小幅度周期性波动。雷诺数增大会显著增大二次流强度,但是不影响二次流在3个阶段出现的位置。曲率的增大会略微增大二次流的强度,且延长了二次流达到稳定段的路程。螺距对二次流的强度和演变规律影响非常小。 展开更多

关键词 迪恩涡 迪恩数 局部二次流强度 螺旋管 有限体积法

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迪恩涡编织型中空纤维膜分离黏土悬浮液研究

15

作者 刘建文 湛含辉 单忠键 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期303-306,共4页

研究了一种新型编织中空纤维超滤膜,分析了这种膜对纯水和黏土悬浮液的分离效果,比较了同类型中直线型超滤膜的性能差别,对不同浓度黏土悬浮液渗透通量衰减性能、渗透回收率和能量消耗进行了对比试验.结果表明,由于迪恩涡的强化传质作用... 研究了一种新型编织中空纤维超滤膜,分析了这种膜对纯水和黏土悬浮液的分离效果,比较了同类型中直线型超滤膜的性能差别,对不同浓度黏土悬浮液渗透通量衰减性能、渗透回收率和能量消耗进行了对比试验.结果表明,由于迪恩涡的强化传质作用,编织型中空纤维膜过滤黏土悬浮液时极限渗透流量比线性中空纤维膜高40%～110%,而单位渗透流量的能耗只有线性中空纤维膜的50%～70%,且随污染物浓度升高,极限渗透流量的改善和单位渗透流量的能耗降低效果更明显. 展开更多

关键词 编织中空纤维膜 膜污染 二次流 迪恩涡 渗流量

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基于迪恩涡流的流式三维聚焦芯片设计和仿真

16

作者 吴云良 王策 +2 位作者 严心涛 马玉婷 武晓东 《分析仪器》 CAS 2017年第4期118-121,共4页

根据迪恩涡流理论,设计了一个利用平面微加工工艺可以制作的流式三维聚焦芯片,并用FLUENT进行了仿真分析。研究了在弯管结构中,迪恩涡流的变化过程,以及样品被聚焦的过程。分析了不同的样品流速、鞘液流速对聚焦效果的影响。仿真结果验... 根据迪恩涡流理论,设计了一个利用平面微加工工艺可以制作的流式三维聚焦芯片,并用FLUENT进行了仿真分析。研究了在弯管结构中,迪恩涡流的变化过程,以及样品被聚焦的过程。分析了不同的样品流速、鞘液流速对聚焦效果的影响。仿真结果验证了流式三维聚焦芯片的功能,并为三维聚焦系统控制提供了依据。 展开更多

关键词 流式细胞术 迪恩涡流 三维聚焦

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在中空纤维膜中利用二次流降低膜污染的优化设计参数

17

作者 湛含辉 《选煤技术》 CAS 北大核心 2004年第4期39-42,共4页

从二次流的角度对中空纤维膜进行了降低膜污染的理论和试验设计 ,为该研究方向指出了主要试验条件和内容。

关键词 中空纤维膜 二次流 dean涡 膜污染 dean数 雷诺数

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S型通道内超临界RP-3航空煤油换热特性研究 被引量：4

18

作者 王彦红 李雨健 +2 位作者 李洪伟 李素芬 东明 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2442-2450,共9页

为深入理解空–油换热器的主动冷却问题,开展了S型圆管中超临界RP-3航空煤油的换热数值研究。通过管截面温度和流线的分布情况解释了内壁温度、内壁热流密度、换热系数沿流动方向的变化特征。探究了两个弯管段密度、流速和湍动能的分布... 为深入理解空–油换热器的主动冷却问题,开展了S型圆管中超临界RP-3航空煤油的换热数值研究。通过管截面温度和流线的分布情况解释了内壁温度、内壁热流密度、换热系数沿流动方向的变化特征。探究了两个弯管段密度、流速和湍动能的分布情况,以揭示离心力对换热的作用机制。通过离心力参数、迪恩数、二次流动能对离心力影响进行了量化评估。结果表明:离心力导致两次壁温和热流周向非均匀分布以及强化换热问题。相比上游弯管段,下游弯管段的离心力作用更强,迪恩涡更显著,二次流动能更大。提高压力、降低热流密度、提高质量流速对离心力影响起到抑制作用。 展开更多

关键词 S型通道 超临界压力 RP-3航空煤油 强化换热 迪恩涡

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U形竖管内超临界甲烷传热异常行为机理研究 被引量：3

19

作者 宿诗雨 姜文全 +3 位作者 李琳 杨帆 石杰峰 李洋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期170-177,共8页

针对航空发动机的空气预冷系统U形竖管超临界流体传热异常问题,对超临界压力甲烷U形竖管内传热行为进行了数值研究。探究了热流密度、质量流量和运行压力对换热的影响,从超临界甲烷管内温度、速度、流动状态及无量纲数变化出发,阐述了... 针对航空发动机的空气预冷系统U形竖管超临界流体传热异常问题,对超临界压力甲烷U形竖管内传热行为进行了数值研究。探究了热流密度、质量流量和运行压力对换热的影响,从超临界甲烷管内温度、速度、流动状态及无量纲数变化出发,阐述了超临界甲烷在U形管内异常传热现象形成的机理。结果表明,在较高热流密度(95k W·m~(-2))下,浮升力导致的自然对流是上升直管段内传热恶化的主要原因,运行压力的升高抑制了物性变化,促进了传热恶化向正常传热方向恢复。弯管段内的二次流使混合对流转变为强制对流,二次流形成的迪恩涡改善了径向温度分布不均匀性,强化了弯管段及其后续直管段的传热,且在弯管顶部位置传热的强化作用最为显著。 展开更多

关键词 航空发动机 超临界流体 U形管 迪恩涡 空气预冷系统

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一种基于多重涡流新型微混合器的设计与实验 被引量：3

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作者 陈方璐 常洪龙 +1 位作者 洪水金 叶芳 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第9期118-121,共4页

设计了一种基于多重涡流的新型微混合器结构。该结构中多个呈反向分布的规则排列的扩张和收缩结构可产生迪恩流与扩张涡流,基于此,可进行高效率的被动式混合。首先阐述了该结构产生内部迪恩流和扩张涡流的机理,并利用COMSOL软件对该结... 设计了一种基于多重涡流的新型微混合器结构。该结构中多个呈反向分布的规则排列的扩张和收缩结构可产生迪恩流与扩张涡流,基于此,可进行高效率的被动式混合。首先阐述了该结构产生内部迪恩流和扩张涡流的机理,并利用COMSOL软件对该结构进行了液流混合过程的三维数值模拟验证,分析了不同流体流速对多重涡流强弱和混合程度的影响。最后制作了该微混合器,利用2种不同的染料进行了混合实验,通过分析样品的混合效果验证了该混合器的性能。仿真和实验结果均表明:该混合器在低输入流速(0.01μL/s)和高输入流速(7μL/s)下均可实现高效快速的混合,在0.8 cm的距离内即可实现完全混合,在输入流速为5μL/s时最高混合效率可达98.6%。 展开更多

关键词 微流控芯片 微混合器 迪恩流 扩张涡流 数值模拟

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