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粒子追踪测速(PTV)技术及其在多相流测试中的应用 被引量：10
1
作者 杨福胜 张早校 +1 位作者 王斯民 川口靖夫 《流体机械》 CSCD 北大核心 2014年第2期37-42,共6页
粒子追踪测速即PTV方法是近年来受到较多关注的一种多相流全场测试技术。本文通过文献综述总结了该方法的最新进展,涵盖了其试验装置构成、多相流图像数据的处理、粒子匹配算法的分类及特点等专题内容,着重对粒子匹配进行了讨论。最后... 粒子追踪测速即PTV方法是近年来受到较多关注的一种多相流全场测试技术。本文通过文献综述总结了该方法的最新进展,涵盖了其试验装置构成、多相流图像数据的处理、粒子匹配算法的分类及特点等专题内容,着重对粒子匹配进行了讨论。最后结合工程应用实例分析了使用该方法时应注意的问题。 展开更多
关键词 多相流 分散相 粒子追踪测速 匹配算法
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矩形槽道内表面活性剂减阻流体流场特性 被引量：6
2
作者 顾卫国 王德忠 +1 位作者 川口靖夫 张红霞 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期312-318,共7页
采用粒子图像测速仪对矩形槽道内表面活性减阻流体在流动方向(x方向)与壁面垂直方向(y方向)所在平面的流场进行了测量,分析了速度、涡量、速度脉动相关量在流场内的瞬态分布,以及对500幅相同工况的流场进行了统计平均.结果显示:与牛顿... 采用粒子图像测速仪对矩形槽道内表面活性减阻流体在流动方向(x方向)与壁面垂直方向(y方向)所在平面的流场进行了测量,分析了速度、涡量、速度脉动相关量在流场内的瞬态分布,以及对500幅相同工况的流场进行了统计平均.结果显示:与牛顿流体相比,表面活性剂减阻流体接近于层流流动,横向速度脉动被大幅减弱,导致湍流输运减弱,雷诺应力远远小于水.减阻流体流向速度脉动呈条带特征,沿流动方向发展,反映了减阻流体不同于水的湍流输运特征. 展开更多
关键词 表面活性剂 减阻流体 粒子图像测速仪 胶束
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表面活性剂溶液内部微观结构和流变特性研究 被引量：6
3
作者 魏进家 川口靖夫 +1 位作者 宇波 李凤臣 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期803-806,共4页
进行了稳定剪切流下稀疏表面活性剂溶液的三维布朗动力学数值模拟.将溶液内部胶束粒子假设为由球体依次线性联结所构成,分别用Lennard-Jones势和软球势来描述不同粒子端部球和内部球相互之间的作用.采用Verlet速度算法进行模拟,得到了... 进行了稳定剪切流下稀疏表面活性剂溶液的三维布朗动力学数值模拟.将溶液内部胶束粒子假设为由球体依次线性联结所构成,分别用Lennard-Jones势和软球势来描述不同粒子端部球和内部球相互之间的作用.采用Verlet速度算法进行模拟,得到了不同剪切率下胶束结构和流变特性.在低剪切率下可得到表面活性剂溶液内部的网状胶束结构,该结构在高剪切率下遭到破坏.剪切粘度和第一正应力系数呈剪切稀化特征.揭示了溶液内部结构和流变特性的关系. 展开更多
关键词 表面活性剂 微观结构 流变特性 布朗动力学
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一种新型两性界面活性剂的减阻特性 被引量：14
4
作者 魏进家 川口靖夫 David J.Hart 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期2750-2754,共5页
对一种新合成的两性界面活性剂N,N,N-三甲胺-N′-油酸酰亚胺在二维通道内的减阻特性进行了实验研究.为了能进行低温测试,以20%的甘醇不冻液为溶剂.溶液质量浓度范围为(5×10-5)^(1×10-3),测试温度为-5℃和25℃.用粒子成像测速... 对一种新合成的两性界面活性剂N,N,N-三甲胺-N′-油酸酰亚胺在二维通道内的减阻特性进行了实验研究.为了能进行低温测试,以20%的甘醇不冻液为溶剂.溶液质量浓度范围为(5×10-5)^(1×10-3),测试温度为-5℃和25℃.用粒子成像测速仪对减阻流动的湍流特性进行了测量.实验表明,这种新型界面活性剂溶液呈现明显减阻特性,且减阻特性与浓度和温度均有很大的关系,最大减阻值可高达83%.该界面活性剂中加入NaNO2,在低温和低浓度条件下能有效改善减阻效果,而在常温和高浓度条件下反而降低减阻效果.添加界面活性剂抑制了湍流速度脉动和湍流涡脉动,使雷诺剪切应力完全消失. 展开更多
关键词 新型 两性界面活性剂 减阻 湍流特性
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零下温度时二维通道内界面活性剂减阻流动的实验研究 被引量：11
5
作者 魏进家 川口靖夫 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期79-83,共5页
为了进行零下温度时区域供冷系统的界面活性剂减阻设计，测量了-5℃时以质量分数为20％的甘醇不冻液为溶剂的界面活性剂溶液油醇基二羟乙基甲基氯化铵在二维通道内的减阻特性，同时用粒子成像测速仪对减阻流动的湍流特性进行了测量．实... 为了进行零下温度时区域供冷系统的界面活性剂减阻设计，测量了-5℃时以质量分数为20％的甘醇不冻液为溶剂的界面活性剂溶液油醇基二羟乙基甲基氯化铵在二维通道内的减阻特性，同时用粒子成像测速仪对减阻流动的湍流特性进行了测量．实验发现：质量分数为5×10^-5～5×10^-4的低浓度油醇基二羟乙基甲基氯化铵界面活性剂溶液在一定的雷诺数范围内均呈现减阻特性，且其减阻特性与质量分数和温度呈复杂关系，最大减阻值可高达70％以上；在湍流液体中只需加入少量该界面活性剂即可大幅度减少液体输送的动力消耗．与单独的质量分数为20％的甘醇不冻液湍流流动相比，添加界面活性剂抑制了湍流速度脉动，使雷诺应力完全消失． 展开更多
关键词 区域供冷 界面活性剂 减阻 湍流特性
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基于小波分析的表面活性剂减阻流体二维流场流动特性研究 被引量：2
6
作者 顾卫国 王德忠 +1 位作者 川口靖夫 张红霞 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2009年第4期389-397,共9页
该文采用粒子图像测速仪对矩形槽道内减阻流体二维流场进行测量,采用小波分析方法将流场分解为平均速度场与7个不同尺度的脉动场。结果显示减阻流体横向速度脉动几乎被完全抑制,流向速度脉动略低于水,但从波数为2开始小尺度脉动被明显... 该文采用粒子图像测速仪对矩形槽道内减阻流体二维流场进行测量,采用小波分析方法将流场分解为平均速度场与7个不同尺度的脉动场。结果显示减阻流体横向速度脉动几乎被完全抑制,流向速度脉动略低于水,但从波数为2开始小尺度脉动被明显削弱。减阻流体流向速度脉动呈条带分布,同流向基本平行,并且具有较大尺度,统计结果曲线也在相应位置出现局部大值,显示高脉动层存在的普遍性。 展开更多
关键词 表面活性剂 减阻流体 粒子图像测速仪 胶束 小波变换
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界面活性剂减阻溶液在自由面旋转流中的流动特性研究 被引量：2
7
作者 魏进家 川口靖夫 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期315-318,352,共5页
利用粒子成像测速仪系统对开口圆柱容器内由旋转底盘带动的低浓度十六烷基三甲基氯化铵界面活性剂溶液的旋转流动进行了实验研究．界面活性剂溶液的质量分数范围为5×10^-5～1×10^-3，雷诺数为4．3×10^4．实验得到了旋转... 利用粒子成像测速仪系统对开口圆柱容器内由旋转底盘带动的低浓度十六烷基三甲基氯化铵界面活性剂溶液的旋转流动进行了实验研究．界面活性剂溶液的质量分数范围为5×10^-5～1×10^-3，雷诺数为4．3×10^4．实验得到了旋转流体自由面中心下陷深度与界面活性剂溶液质量分数和减阻之间的对应关系，为小黏弹性低浓度界面活性剂溶液的减阻特性判别提供了一种方法，同时也得到了界面活性剂溶液小黏弹性对自由面旋转流动涡结构的影响规律．实验发现对于水的自由面旋转流而言，其中央轴对称平面内的流动形态与低雷诺数情况有很大的不同，由离心力引起的惯性驱动涡被由涡分裂引起的反方向旋转涡推挤到自由面与容器壁面之间的角落内；对于质量分数为1×10^-3的界面活性剂溶液而言，其中央轴对称平面内弹性驱动涡占主导地位，惯性驱动涡被挤压在容器底部与容器壁面之间的角落内。 展开更多
关键词 自由面旋转流 界面活性剂 减阻 粒子成像测速仪
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粘弹性减阻流动的雷诺应力模型研究
8
作者 王艺 宇波 +5 位作者 张劲军 魏进家 张红娜 李凤臣 川口靖夫 窦丹 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期611-614,共4页
针对由Giesekus本构方程描述的粘弹性槽道减阻流动,建立了低Re数雷诺应力模型。通过与DNS数据的比较,该模型对平均速度、平均变形、减阻率和应力的预测较准确,而对时均速度剖面和脉动速度强度的预测精度有待提高。另外,对雷诺应力再分配... 针对由Giesekus本构方程描述的粘弹性槽道减阻流动,建立了低Re数雷诺应力模型。通过与DNS数据的比较,该模型对平均速度、平均变形、减阻率和应力的预测较准确,而对时均速度剖面和脉动速度强度的预测精度有待提高。另外,对雷诺应力再分配项(压强变形率相关项)的模化有待改进。 展开更多
关键词 雷诺应力模型 湍流模型 减阻 粘弹性
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过渡流态下槽道流动间歇性结构PIV实验研究
9
作者 吴轩 鹫尾望 +3 位作者 会田紘史 塚原隆裕 川口靖夫 宇波 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期101-106,119,共7页
为了研究槽道湍流与层流过渡流态下流场中的大尺度流动结构,采用粒子图像测速仪对过渡雷诺数下平板槽道内的流场进行了定量测量,捕捉到了高速区域与低速区域相间的瞬时流场,并基于Taylor假设对所测流场进行了重构,从多个瞬时流场中提取... 为了研究槽道湍流与层流过渡流态下流场中的大尺度流动结构,采用粒子图像测速仪对过渡雷诺数下平板槽道内的流场进行了定量测量,捕捉到了高速区域与低速区域相间的瞬时流场,并基于Taylor假设对所测流场进行了重构,从多个瞬时流场中提取出大尺度条纹状结构。结果表明:这种条纹结构与流动方向之间存在一定的夹角,大约为25°～30°;倾斜因子和平坦因子的绝对值随雷诺数的减小而减小,即湍流猝发事件减少,间歇性减弱,流动趋于有序,逐渐向层流转化。从流场及统计量的变化还可以看出:当1 300≤Rem≤1 600时,流场的变化最显著。 展开更多
关键词 过渡流态 粒子图像测速 间歇性 大尺度结构
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界面活性剂添加物对水湍流阻力抑制的实验研究 被引量：4
10
作者 李沛文 川口靖夫 +3 位作者 矢部彰 台坂恒 菱田公一 前田昌信 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期37-42,共6页
针对在水中添加界面活性剂 (CTAC +NaSal)后 ,湍流流动阻力大幅度下降的现象 ,用激光多谱勒测速仪在二维水槽中对湍流特性进行了测量 ,研究并阐述了这种弱阻力湍流存在的条件 ,以及与雷诺数、温度、浓度的关系 ,得出了一些重要的结论 :... 针对在水中添加界面活性剂 (CTAC +NaSal)后 ,湍流流动阻力大幅度下降的现象 ,用激光多谱勒测速仪在二维水槽中对湍流特性进行了测量 ,研究并阐述了这种弱阻力湍流存在的条件 ,以及与雷诺数、温度、浓度的关系 ,得出了一些重要的结论 :添加界面活性剂的水溶液呈现弱阻力湍流的条件是流动雷诺数低于某个临界雷诺数 ;临界雷诺数随界面活性剂的浓度的增大而增大 ,随溶液的温度升高而减小 ;在弱阻力湍流流动中 ,主流速度曲线分布呈现明显的层流化 ,湍流强度明显减弱 ,雷诺应力几乎为零甚至出现亏损 ,这是湍流流动具有弱阻力的根本原因 ;在湍流脉动强度并未消失的情况下 ,雷诺应力却几乎为零 。 展开更多
关键词 减阻 湍流特性 界面添加剂 水湍流 阻力抑制
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