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Effects of chemical reactions on MHD micropolar fluid flow past a vertical plate in slip-flow regime 被引量:2
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作者 R.C.Chaudhary Abhay Kumar Jha 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI 2008年第9期1179-1194,共16页
Heat and mass transfer effects on the unsteady flow of a micropolar fluid through a porous medium bounded by a semi-infinite vertical plate in a slip-flow regime are studied taking into account a homogeneous chemical ... Heat and mass transfer effects on the unsteady flow of a micropolar fluid through a porous medium bounded by a semi-infinite vertical plate in a slip-flow regime are studied taking into account a homogeneous chemical reaction of the first order. A uniform magnetic field acts perpendicular to the porous surface absorb micropolar fluid with a suction velocity varying with time. The free stream velocity follows an exponentially increasing or decreasing small perturbation law. Using the approximate method, the expressions for the velocity microrotation, temperature, and concentration are obtained. Futher, the results of the skin friction coefficient, the couple stress coefficient, and the rate of heat and mass transfer at the wall are presented with various values of fluid properties and flow conditions. 展开更多
关键词 micropolar fluid MICROROTATION chemical reaction slip-flow magnetohy-drodynamics heat and mass transfer
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旋转式电液伺服阀流场动态特性研究
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作者 姜志宏 张晓阳 +1 位作者 余志坚 郭河舟 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第2期128-134,共7页
基于对典型阀口形状的流场动态特性的研究,提出一种旋转式电液伺服阀,为分析伺服阀旋转过程中阀口流场的分布特性,设计三种不同几何形状的典型阀口。首先阐述电液伺服阀的机理,分别建立三种阀口过流面积数学模型;借助Fluent流体仿真软件... 基于对典型阀口形状的流场动态特性的研究,提出一种旋转式电液伺服阀,为分析伺服阀旋转过程中阀口流场的分布特性,设计三种不同几何形状的典型阀口。首先阐述电液伺服阀的机理,分别建立三种阀口过流面积数学模型;借助Fluent流体仿真软件,通过滑移网格方法(MRF)对电液伺服阀进行流场动态特性模拟分析,得出不同压差和阀口开度下的压力、压力波动、流量、流量系数、射流角的动态曲线;通过流量系数和压力波动来衡量伺服阀的动态特性和阀芯的稳定性,得出B型伺服阀的动态特性优于其他两种;最后对电液伺服阀的流量动态特性进行实验研究,实验证明伺服阀阀流量曲线近似为正弦波,流量的最大仿真值与实验值误差小于6.73%,表明理论结果和实验结果具有较好的一致性。 展开更多
关键词 阀芯旋转式电液伺服阀 典型阀口 动态特性 滑移网格 流场分析
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倾转四旋翼无人机巡航状态下旋翼气动干扰分析
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作者 杨永刚 邱明智 《中国民航大学学报》 2025年第3期81-85,96,共6页
为探究某型倾转四旋翼无人机(UAV,unmanned aerial vehicle)高速巡航过程中的气动变化规律,本文针对所建立的倾转四旋翼无人机模型采用多重参考系(MRF,multiple reference frame)数值模拟方法开展分析。通过改变机翼翼型相对厚度、旋翼... 为探究某型倾转四旋翼无人机(UAV,unmanned aerial vehicle)高速巡航过程中的气动变化规律,本文针对所建立的倾转四旋翼无人机模型采用多重参考系(MRF,multiple reference frame)数值模拟方法开展分析。通过改变机翼翼型相对厚度、旋翼总距和前飞速度等参数对无人机模型进行全机干扰模拟,并针对旋翼等部件的气动变化特性进行分析。研究结果表明,在巡航过程中增加机翼翼型相对厚度会使后旋翼拉力系数降低,当机翼翼型相对厚度增加6%时,拉力系数下降17.09%。同时,在前进气流和前旋翼滑流的叠加影响下,前旋翼滑流会对后旋翼气动性能造成一定程度的影响,并随着前飞速度增加,前旋翼滑流所产生的影响呈先增强后减弱的趋势。 展开更多
关键词 倾转四旋翼机 无人机气动干扰 滑流 螺旋桨效率
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积石山6.2级地震诱发中川乡流滑运动特征数值分析
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作者 田华俊 常晁瑜 +3 位作者 杨顺 乔峰 绽蓓蕾 赵云辉 《震灾防御技术》 北大核心 2025年第3期585-598,共14页
甘肃积石山6.2级地震诱发了1处特殊的地质流滑灾害,使青海省民和县中川乡金田村和草滩村一带受到了严重的人员伤亡与经济影响。本文在现场调查流滑运动和堆积特征的基础上,运用离散元方法探究中川乡流滑的运移过程及运动特征,得出了以... 甘肃积石山6.2级地震诱发了1处特殊的地质流滑灾害,使青海省民和县中川乡金田村和草滩村一带受到了严重的人员伤亡与经济影响。本文在现场调查流滑运动和堆积特征的基础上,运用离散元方法探究中川乡流滑的运移过程及运动特征,得出了以下结论:(1)中川乡流滑具有快速远程的运动特征。整体的运动速度相对较快,流滑区运动平均速度为1.16m/s,冲击速度为2.85m/s,局部最大速度可达25.6m/s,具有极强的瞬时冲击力和破坏性。(2)中川乡流滑的滑动距离远,最大位移可达2.8km,致灾范围表现为长条状。运动的流态化是造成在平缓场地发生大面积致灾范围的原因。(3)特殊地形造成流滑具有多处堆积区,是东侧堆积区堆积体较少的根源。土坝的破坏和流通区的变窄造成了流滑速度增大和滑动距离增长。中川乡流滑运动特征的分析对此类灾害的防范具有重要的理论依据和现实意义。 展开更多
关键词 积石山地震 中川乡流滑 流滑特征 运动学特征 数值计算
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微纳流固界面主动气膜减阻机理分子动力学研究
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作者 张彦如 高翔 +4 位作者 宁宏阳 张福建 宋云云 张忠强 刘珍 《物理学报》 北大核心 2025年第12期220-228,共9页
航行器在水中行驶时产生的摩擦阻力是影响其耗能和速度最主要的原因,主动减阻技术对降低水下航行器航行过程中摩擦阻力,提升航行器综合性能具有重要意义.本文采用分子动力学方法研究了通入气体后Couette流在纳米通道内液体的流动特性和... 航行器在水中行驶时产生的摩擦阻力是影响其耗能和速度最主要的原因,主动减阻技术对降低水下航行器航行过程中摩擦阻力,提升航行器综合性能具有重要意义.本文采用分子动力学方法研究了通入气体后Couette流在纳米通道内液体的流动特性和边界减阻特性,分析了表面润湿性、剪切速度和气体通入量对边界滑移速度和减阻效果的影响规律.研究结果表明,当气体以离散气泡形式吸附于固体表面时,气泡会阻碍近壁面液体流动及滑移减阻,增强表面疏水性、提高剪切速度及增大气体通入量可促进气泡横向铺展,减弱对液体流动的阻碍作用,提升滑移效果;提高表面疏水性、剪切速度和气体通入量均有利于离散气泡形成气膜;气膜形成后,剪切应力显著降低,滑移速度随润湿性、剪切速度和气体通入量的变化呈现不同的变化规律.研究结果为船舶和水下航行器中主动气膜减阻技术和表面结构设计提供理论依据. 展开更多
关键词 主动减阻 边界滑移 COUETTE流 分子动力学
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限域通道内溶液的电渗流滑移减阻机制
6
作者 吴吉成 卢艳 《物理学报》 北大核心 2025年第18期90-103,共14页
电渗流通过改变流固界面的双电层效应,使流体在通道内产生高剪切率从而驱动界面处产生大的滑移速度.本文采用分子动力学模拟构建电渗流纳米通道模型,研究了石墨烯带电壁面纳米通道内流体流动特性与壁面滑移减阻特性.结果表明,电渗流改... 电渗流通过改变流固界面的双电层效应,使流体在通道内产生高剪切率从而驱动界面处产生大的滑移速度.本文采用分子动力学模拟构建电渗流纳米通道模型,研究了石墨烯带电壁面纳米通道内流体流动特性与壁面滑移减阻特性.结果表明,电渗流改变了双电层结构增加其扩散层的可移动性;同时在电场作用下扩散层的离子定向迁移,通过黏性作用带动整体流动,增大了流体的流动性能.引入离子后,Na^(+)在壁面处吸附削弱流体与壁面之间的吸附力,从而提升流体在限域空间的驱动力,增大离子溶液滑移长度和流速.最终提出了一种通过调控石墨烯非对称壁面电荷实现通道内溶液超快运输的方法,成功地实现了石墨烯通道内溶液电渗流的滑移减阻效果.为纳米限域空间内微流体的快速节能输运提供了理论依据. 展开更多
关键词 电渗流 壁面电荷 滑移减阻 双电层
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滑移长度对槽道湍流统计特性及结构的影响
7
作者 刘亚昊 周全 《力学季刊》 北大核心 2025年第3期586-598,共13页
本文系统研究了无量纲壁面滑移长度(L_(s))对槽道湍流流动的统计特性和流动结构的影响.在槽道湍流边界上引入Navier滑移边界条件,采用直接数值模拟方法对Ls在0(无滑移)至0.1区间内的湍流生成及演化规律进行数值研究.结果表明:随着L_(s)... 本文系统研究了无量纲壁面滑移长度(L_(s))对槽道湍流流动的统计特性和流动结构的影响.在槽道湍流边界上引入Navier滑移边界条件,采用直接数值模拟方法对Ls在0(无滑移)至0.1区间内的湍流生成及演化规律进行数值研究.结果表明:随着L_(s)增大,壁面黏性抑制作用显著减弱,导致平均速度剖面整体抬升,其在黏性子层内的平均速度增量与L_(s)呈线性关系,满足Δ^(+)=Re_(τ)L_(s);近壁区湍流脉动强度呈现Ls依赖性增强趋势,Q2(喷射)事件的强化使得雷诺应力峰值升高并向壁面靠近.壁面低速条带分析表明:当无量纲法向结构尺度l^(y)^(+)<50时,其数量与体积均随L_(s)增加而显著增大.最终壁面滑移条件的影响局限于壁面附近,而外层惯性主导区仍遵循无滑移壁湍流的标度规律. 展开更多
关键词 湍流槽道流动 滑移边界 能量输运 湍流结构
原文传递
液气界面为曲面时超疏水微通道内横向流动特性数值模拟
8
作者 张守聪 王昊利 《润滑与密封》 北大核心 2025年第6期111-120,共10页
对具有周期性凹槽结构的超疏水平行板间的微通道横向流动特性开展数值模拟,研究超疏水壁面的液气滑移界面为曲面时,空气槽占比a(气槽宽度与周期单元长度之比)、通道半宽(h)以及雷诺数(Re)对流场结构、滑移速度与压差(减阻特性)的影响。... 对具有周期性凹槽结构的超疏水平行板间的微通道横向流动特性开展数值模拟,研究超疏水壁面的液气滑移界面为曲面时,空气槽占比a(气槽宽度与周期单元长度之比)、通道半宽(h)以及雷诺数(Re)对流场结构、滑移速度与压差(减阻特性)的影响。结果表明:因液气界面的扰动,流动偏离平板剪切流;滑移速度随着a的增大而增大,随着h的增大而减小;低Re时流体黏性占优,速度场呈对称分布,超疏水壁面扰动影响显著;高Re下流体惯性增加,主流动能增加对壁面扰动的抑制增强,相较于低Re下速度分层明显,滑移速度减小,滑移速度峰值位置向空气槽出口处逼近;有效滑移长度随a的增大而增大,随着Re的增大逐渐减小,h的变化对有效滑移长度无明显影响;h取较小值时,在较低Re下压差Δp随着a的增大而减小,而高Re下或h取较大值时,Δp随a的变化不明显,表明此时主流对壁面扰动的抑制作用加强,超疏水壁面的影响减弱。研究结果为超疏水壁面微通道结构和参数的优化设计提供了参考。 展开更多
关键词 超疏水壁面 微通道 有效滑移长度 横向流动特性 液气界面
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反渗透海水淡化能量回收透平流量滑移设计方法
9
作者 祁炳 袁学平 +2 位作者 黎义斌 李方忠 马文生 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第10期2040-2048,共9页
海水淡化是解决全球淡水资源紧缺的重要方式,为解决海水淡化系统中能量回收透平效率偏低的问题,本文提出了流量滑移设计透平的新方法。以一台能量回收透平模型样机为研究对象,通过试验测试的方法研究了不同方法设计透平的性能和压力脉... 海水淡化是解决全球淡水资源紧缺的重要方式,为解决海水淡化系统中能量回收透平效率偏低的问题,本文提出了流量滑移设计透平的新方法。以一台能量回收透平模型样机为研究对象,通过试验测试的方法研究了不同方法设计透平的性能和压力脉动特性。研究表明:不同方法设计透平的最高效率点对应的流量不同,其中基于流量滑移法设计的透平最高效率对应的流量均偏向于小流量;在额定工况,不同方法设计透平的性能相差不大,基于流量滑移法设计透平的振幅最小为0.45,分别是1、2、3号透平的0.41、0.64、0.55倍;在最佳效率工况,基于流量滑移法设计的透平效率比透平原型高7.4%,可见流量滑移法设计的透平不仅可以在多工况高效运行,而且水力振动幅值较低,有利于海水淡化系统中能量的高效稳定回收。 展开更多
关键词 海水淡化 反渗透 能量回收透平 流量滑移设计法 试验测试 多工况 性能 压力脉动
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滑移边界力学理论及其壁湍流调控机制综述
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作者 尤晨曦 段慧玲 吕鹏宇 《力学学报》 北大核心 2025年第11期2555-2575,共21页
流体与固体界面处的边界条件是流体力学研究的核心问题之一.滑移边界深刻影响着边界层的形成和发展,是一种重要的流动控制手段.文章从理论和机理两个角度,回顾了滑移边界从经典低速线性稳态模型到高雷诺数时空耦合模型的发展脉络,揭示... 流体与固体界面处的边界条件是流体力学研究的核心问题之一.滑移边界深刻影响着边界层的形成和发展,是一种重要的流动控制手段.文章从理论和机理两个角度,回顾了滑移边界从经典低速线性稳态模型到高雷诺数时空耦合模型的发展脉络,揭示了滑移边界研究视角的重要转变:滑移边界从一种数学表观边界条件转变为由多相真实界面构成的复杂多尺度流动系统.首先,从滑移边界理论模型角度,梳理Navier线性滑移理论,以及后续基本解叠加法、多尺度等效法和量级分析法等滑移参数确定方法;进而重点探讨了高雷诺数下界面-流动的多相多尺度耦合效应,介绍了时域积分和频域模态分解等非稳态滑移建模方法.其次,从滑移边界流动控制机理角度,归纳了稳态与动态滑移边界在湍流减阻、转捩调节及流动结构调制中的不同机理,突出了时空耦合效应在滑移边界失稳失效的重要作用及其在流动控制中的潜在应用.然而,时空耦合滑移边界的多相多尺度作用机制研究尚不充分,可用于宏观流动预测的时空耦合滑移本构模型尚未建立.未来可以结合模态分解等方法揭示滑移边界壁湍流多相尺度间耦合机制,结合均质化和数据驱动等方法实现滑移本构模型构建和参数识别,发展时空耦合滑移边界的失效抑制策略和主动控制策略,探索其在海洋工程等领域的创新应用. 展开更多
关键词 滑移边界 壁湍流 多尺度 多相界面 流动控制
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不同微纳结构表面流体滑移的CFD模拟
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作者 王妍玮 范钰晨 +1 位作者 王天翔 关磊 《表面技术》 北大核心 2025年第6期230-239,共10页
目的 探究微流道中不同参数下微纳结构对流体边界滑移长度的影响。方法 基于有限元方法,对具有不同微纳结构形状、大小和间距的各模型进行仿真。基于NAVIER滑移基本条件,获得边界滑移长度求解理论模型,结合仿真结果以及相关参数,得到不... 目的 探究微流道中不同参数下微纳结构对流体边界滑移长度的影响。方法 基于有限元方法,对具有不同微纳结构形状、大小和间距的各模型进行仿真。基于NAVIER滑移基本条件,获得边界滑移长度求解理论模型,结合仿真结果以及相关参数,得到不同微纳结构下流道表面流体流动的边界滑移长度。结果 在各参数相同的情况下,方柱、圆柱和三棱柱3种微结构流道表面流体的边界滑移长度分别为22.7、23.1、22.9μm。边长和间距不同,边界滑移长度存在差异,当微结构间距在1~12μm时,微结构尺寸对边界滑移长度的影响较小,呈负相关;当微结构间距增大到12μm以上时,边界滑移长度随着微结构尺寸的增加具有较大波动。当流道高度改变时,边界滑移长度在流道边长变化时始终保持稳定。当流道边长改变时,边界滑移长度随流道高度增大快速增加。在各参数相同的情况下,方柱、圆柱和三棱柱微结构表面流体的边界滑移长度随放置角度的增大分别在(22.7±0.1)、(23.1±0.1)和(22.9±0.1)μm范围内上下浮动。结论 不同微结构参数与流道参数的边界滑移长度存在显著差异。微流道表面的微结构形状、间距和流道高度会对边界滑移长度产生较为明显的影响。微结构的尺寸、放置角度、流道边长和驱动压强差对边界滑移长度的影响较小。 展开更多
关键词 微纳结构 CFD 模拟 Cassie态 流道流量 边界滑移
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微柱阵列超疏水微通道流场与滑移效应的数值模拟研究
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作者 谢嘉澳 王昊利 《金陵科技学院学报》 2025年第2期71-78,共8页
通过数值模拟研究了方柱阵列Cassie态超疏水表面通道的压力驱动流,对比了单相流(“黏滑”复合壁面条件)和气液两相流模拟的结果。计算结果表明:Cassie态超疏水壁面对流场结构具有较大影响,固壁面积占比越大,流速越低,截面流量越小;空气... 通过数值模拟研究了方柱阵列Cassie态超疏水表面通道的压力驱动流,对比了单相流(“黏滑”复合壁面条件)和气液两相流模拟的结果。计算结果表明:Cassie态超疏水壁面对流场结构具有较大影响,固壁面积占比越大,流速越低,截面流量越小;空气面积占比越大,滑移减阻效应越明显;两种数值模拟方法所获有效滑移长度变化规律趋于一致,但由于微柱间气体具有黏性作用,气液两相数值模拟的速度低于不考虑气体黏性的单相流模型,导致前者有效滑移长度总是小于单相流模型;流体介质为水时,滑移长度最小相对偏差约32%,表明用无黏性气体的理想模型代替考虑气体黏性影响的模型存在较大局限性。 展开更多
关键词 微柱体阵列 超疏水 有效滑移长度 微通道流场
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翼型近壁区固液两相流场特性研究
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作者 刘振 陆力 +3 位作者 李铁友 王万鹏 朱雷 赵立策 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2025年第5期471-479,共9页
为研究翼型近壁区固液两相速度滑移规律,本文采用欧拉-欧拉两相流模型和RNG k-ε湍流模型对来流冲角为10°的翼型进行了固液两相流数值模拟,并结合PIV流场测试结果,系统研究了翼型近壁区固液两相的速度滑移规律。结果表明:翼型近壁... 为研究翼型近壁区固液两相速度滑移规律,本文采用欧拉-欧拉两相流模型和RNG k-ε湍流模型对来流冲角为10°的翼型进行了固液两相流数值模拟,并结合PIV流场测试结果,系统研究了翼型近壁区固液两相的速度滑移规律。结果表明:翼型近壁区存在固液两相速度滑移,距离壁面越近速度滑移程度越高;翼型前缘固液两相最大速度差为0.83 m/s、最大角度差为11.3°,主要发生在冲击点附近的速度剧变区;翼型体沿翼弦方向由于速度均匀减小,速度滑移程度也较小,翼型尾部速度滑移程度相对较高,翼型体两相间最大速度差为0.39 m/s、最大角度差为0.6°,翼型前缘近壁区速度滑移程度高于翼型体近壁区。 展开更多
关键词 流场测试 数值模拟 固液两相流 近壁区 速度滑移
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基于滑速比的空泡份额预测模型综述与评价
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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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不同气体模型与滑移边界模型下升力体摩阻热流预测
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作者 严攀 李沁 +3 位作者 黄潇 郭晓明 翁谊辉 尤延铖 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第4期1277-1291,共15页
针对高超声速升力体外形的摩阻、热流预测问题,采用所发展的三阶精度本质无波动格式,研究了不同气体模型(完全气体、平衡气体)、滑移边界模型(M-S、Le)和来流条件(高度、马赫数和壁面温度)对摩阻、热流等预测的影响。研究采用不同滑移... 针对高超声速升力体外形的摩阻、热流预测问题,采用所发展的三阶精度本质无波动格式,研究了不同气体模型(完全气体、平衡气体)、滑移边界模型(M-S、Le)和来流条件(高度、马赫数和壁面温度)对摩阻、热流等预测的影响。研究采用不同滑移边界模型和气体模型,对双马赫反射问题及典型高超声速绕流问题绕流进行了数值模拟与分析。结果表明:高保真气体模型、滑移边界模型和高精度计算格式能够使高超声速问题计算具有更好的精度。在此基础上,开展了不同高度、马赫数和壁温的高超声速升力体绕流数值模拟与分析,综合分析了滑移边界模型和气体模型对摩阻、热流等预测的影响。结果表明:不同气体模型之间的结果存在较大差异,平衡气体模型预示的边界层温度更低、边界层厚度更小、壁面热流更大、摩阻系数与总阻力系数稍大,二者差异随高度增加而增大;完全气体模型下,不同滑移边界模型总阻力系数、压心位置和热流分布均存在差异且随高度增加差异有所增大;采用平衡气体模型时,不同滑移模型之间预测结果相近。 展开更多
关键词 高超声速 升力体 滑移边界条件 平衡气体 热流 摩阻
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基于一维漂移流模型的低温管路预冷过程两相流动与换热特性研究
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作者 张淇栋 艾立强 +3 位作者 马原 吴胜宝 王磊 厉彦忠 《化工学报》 北大核心 2025年第8期3842-3852,共11页
为进一步掌握低温管路预冷过程中两相流动与沸腾换热的特性规律,以液氮传输管路为对象构建低温管路预冷过程热流耦合数值模型,基于一维漂移流模型重点考虑了气液相间滑移速度的影响,计算得到了预冷过程中管壁温度、含气率、热通量与气... 为进一步掌握低温管路预冷过程中两相流动与沸腾换热的特性规律,以液氮传输管路为对象构建低温管路预冷过程热流耦合数值模型,基于一维漂移流模型重点考虑了气液相间滑移速度的影响,计算得到了预冷过程中管壁温度、含气率、热通量与气液相间滑移速度的变化规律,并对比分析了不同时刻、不同管路位置及不同管长下平均速度和质量流速的波动情况。结果表明,漂移流模型能够更为准确地预测预冷过程的两相流动换热特性,壁面降温结果较均相流模型误差降低3.9%;预冷过程大部分为两相流动区间,气液相间滑移速度不可忽略,且含气率越高平均气相滑移速度较均相流模型偏移越大;预冷过程平均速度和质量流速存在显著波动,针对0.572 m长的管路,平均速度波动幅度接近1.5 m/s,平均质量流速波动的最大幅度接近45 kg/(m^(2)·s);管长对于质量流速波动影响显著,管路越长平均质量流速波动幅度越大,对于同一根管道,下游位置处的质量流速波动幅度比上游更剧烈。研究成果对于深入理解和优化低温管路的预冷过程具有重要意义。 展开更多
关键词 低温管路预冷 预冷沸腾 气液两相流 数值模拟 漂移流模型 滑移速度 不稳定性
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浓密膏体管道流量测量滑移层误差分析及处理
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作者 张霜玉 《计量学报》 北大核心 2025年第11期1606-1611,共6页
分析了浓密膏体管道流量测量装置的测量原理及公式,得出系统误差主要来自于滑移层误差的结论。为评价和提升该装置的准确度,综合运用极限思想、宾汉体层流速度分布替代法等来进行误差研究,并经实验验证提出了一种误差修正方法。实验结... 分析了浓密膏体管道流量测量装置的测量原理及公式,得出系统误差主要来自于滑移层误差的结论。为评价和提升该装置的准确度,综合运用极限思想、宾汉体层流速度分布替代法等来进行误差研究,并经实验验证提出了一种误差修正方法。实验结果显示,经过修正的测量装置相对误差可控制在±6%范围内,接近工业仪表最低准确度等级5.0(±5%)的要求;对于大于质量浓度63%的煤泥,测量准确度可达4.0等级。从而提出煤泥以质量浓度63%为界,质量浓度高于63%使用该装置,低于63%使用电磁流量计,以保证在全浓度谱浓密膏体流量的测量准确度符合国标要求。 展开更多
关键词 流量计量 煤泥管道输送 滑移层误差 浓密膏体 误差分析
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页岩气纳米孔气体传输模型 被引量:63
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作者 吴克柳 李相方 陈掌星 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期837-848 889,889,共13页
页岩气纳米孔气体传输模型是准确进行页岩气数值模拟的基础,对页岩气经济开发具有重要的意义。页岩气纳米孔气体传输机理包括纳米孔体相气体传输和吸附气表面扩散,而纳米孔体相气体传输机理包括连续流动、滑脱流动和努森扩散。基于滑脱... 页岩气纳米孔气体传输模型是准确进行页岩气数值模拟的基础,对页岩气经济开发具有重要的意义。页岩气纳米孔气体传输机理包括纳米孔体相气体传输和吸附气表面扩散,而纳米孔体相气体传输机理包括连续流动、滑脱流动和努森扩散。基于滑脱流动和努森扩散两种传输机理,分别以分子之间碰撞频率和分子与孔隙壁面碰撞频率占总碰撞频率的比值作为滑脱流动和努森扩散的权重因子,将这两种传输机理叠加,建立了纳米孔体相气体传输模型。基于Hwang模型,考虑高压条件下吸附气覆盖度的影响,建立了纳米孔吸附气表面扩散模型。结合纳米孔体相气体传输和吸附气表面扩散模型,建立了页岩气纳米孔气体传输模型,并采用分子模拟和实验数据进行了验证。结果表明:1滑脱流动、努森扩散和表面扩散对气体传输的贡献是此消彼长的,其主要受孔隙尺度和压力的支配。2滑脱流动在介、宏孔(半径>2nm)和高压条件下,对气体传输贡献大;在微孔(半径≤2 nm)和低压条件下,其贡献小,可忽略。3努森扩散在宏孔(半径>50nm)和低压条件下,对气体传输贡献不可忽略,在其他条件下均可忽略。4表面扩散在微孔(半径≤2nm)和全压力范围内,总是主宰了气体传输;当孔隙半径>25nm和压力高于1 MPa时,表面扩散贡献可忽略;当孔隙半径在2~25nm和压力低于5 MPa时,表面扩散贡献较高,不能忽略。 展开更多
关键词 页岩气 纳米孔 滑脱流动 努森扩散 表面扩散
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聚合物微挤出成型过程流动的均匀性 被引量:19
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作者 赵丹阳 王敏杰 +2 位作者 李凯 宋满仓 金翼飞 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期159-162,共4页
微挤出模具内聚合物熔体流动的均匀性直接决定着制品的成型质量,是挤出模具设计的基础。根据聚合物流变测试理论,基于Kelvin-Voigt本构方程,建立了相对微尺度黏度模型;基于Navier滑移定律,建立了壁面滑移模型;以双腔微管的挤出流动为例... 微挤出模具内聚合物熔体流动的均匀性直接决定着制品的成型质量,是挤出模具设计的基础。根据聚合物流变测试理论,基于Kelvin-Voigt本构方程,建立了相对微尺度黏度模型;基于Navier滑移定律,建立了壁面滑移模型;以双腔微管的挤出流动为例,研究了模具流道主要结构参数对挤出流动均匀性的影响,结果表明,各参数对流动均匀性影响的显著程度由强到弱的顺序依次是分流角、内筋定型段长度、压缩角和压缩比。根据确定的最佳流道结构参数,设计制造了双腔微管挤出模具,挤出实验结果验证了该方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 微尺度效应 流变特性 壁面滑移 流动均匀性 微挤出成型
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页岩气和致密砂岩气藏微裂缝气体传输特性 被引量:17
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作者 吴克柳 李相方 +3 位作者 陈掌星 李俊键 胡源 姜亮亮 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期955-964,共10页
页岩气和致密砂岩气藏发育微裂缝,其开度多在纳米级和微米级尺度且变化大,因此微裂缝气体传输机理异常复杂.本文基于滑脱流动和努森扩散模型,分别以分子之间碰撞频率和分子与壁面碰撞频率占总碰撞频率的比值作为滑脱流动和努森扩散的权... 页岩气和致密砂岩气藏发育微裂缝,其开度多在纳米级和微米级尺度且变化大,因此微裂缝气体传输机理异常复杂.本文基于滑脱流动和努森扩散模型,分别以分子之间碰撞频率和分子与壁面碰撞频率占总碰撞频率的比值作为滑脱流动和努森扩散的权重系数,耦合这两种传输机理,建立了微裂缝气体传输模型.该模型考虑微裂缝形状和尺度对气体传输的影响.模型可靠性用分子模拟数据验证.结果表明:(1)模型能够合理描述微裂缝中所有气体传输机理,包括连续流动,滑脱流动和过渡流动;(2)模型能够描述不同开发阶段,微裂缝中各气体传输机理对传输贡献的逐渐变化过程;(3)微裂缝形状和尺度影响气体传输,相同开度且宽度越大的微裂缝,气体传输能力越强,且在高压和微裂缝大开度的情况下表现更明显. 展开更多
关键词 页岩气 致密气 微裂缝 滑脱 努森扩散
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