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动力工程多相流国家重点实验室研究进展
1
作者 陈听宽 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期313-315,共3页
1 实验室概况 动力工程多相流国家重点实验室是在西安交通大学多相流与传热研究室的基础上,于1990年2月由国家计委批准开始建设,于1992年12月建成并通过国家验收,从1993年起正式对外开放.
关键词 研究进展 西安交通大学 动力工程多相流实验室
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气藏水平井温度分布特征及流量测试实验研究
2
作者 黄云龙 许剑 +2 位作者 刘通 元昕彤 徐强 《化工学报》 北大核心 2025年第2期612-622,共11页
明确水平井温度分布规律对于利用井温数据解释天然气产量至关重要。利用水平段多相参数测试实验装置,发现水平段温度分布特征与孔眼进气量、含水率以及相邻孔眼的温降密切相关,并分别建立了基于温差的流量及含水率预测关联式。实验结果... 明确水平井温度分布规律对于利用井温数据解释天然气产量至关重要。利用水平段多相参数测试实验装置,发现水平段温度分布特征与孔眼进气量、含水率以及相邻孔眼的温降密切相关,并分别建立了基于温差的流量及含水率预测关联式。实验结果表明,气体流入量越大,孔眼下方温度越低,而含水率增大会减弱气体通过孔眼时的温降,气体的节流温降效应在体积含水率达9%时消失。当多孔同时进气时,下游温降受上游温降影响显著,并随相邻孔眼间进气比增大而呈线性增强趋势,说明在纯产气阶段,利用温度数据计算射孔段产量时需要考虑射孔段间的温降干扰。但当下游孔眼流入气液两相时,随含水率的升高,上游温降对下游温降的影响逐渐降低。 展开更多
关键词 温度分布 水平气井 焦耳-汤姆逊效应 气液两相流 天然气 测量
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合成气/氮氧化物的氧化特性实验与反应动力学研究
3
作者 刘昀洋 赵韵 +4 位作者 尤佳俊 殷阁媛 胡二江 黄佐华 包炀阳 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第2期73-83,共11页
为明晰合成气与氮氧化物(NO_(x))之间的相互作用机制,采用高压流动反应器,在623~1273 K温度下,实验分析了不同压力(0.19,1.80 MPa)、不同NO_(x)初始摩尔分数(0,0.0925%,0.185%)工况下,典型煤制合成气掺混NO_(x)的氧化特性。基于6种已有... 为明晰合成气与氮氧化物(NO_(x))之间的相互作用机制,采用高压流动反应器,在623~1273 K温度下,实验分析了不同压力(0.19,1.80 MPa)、不同NO_(x)初始摩尔分数(0,0.0925%,0.185%)工况下,典型煤制合成气掺混NO_(x)的氧化特性。基于6种已有的反应动力学模型开展模拟计算,并结合实验结果和计算得到的反应速率常数,更新了CRECK-2019模型。采用更新后的模型进一步开展反应动力学分析,揭示了合成气/NO_(x)氧化过程的关键反应。研究结果表明:升高压力对合成气的低温氧化存在促进作用,且促进作用随NO_(x)掺混量的增大而增强;掺混NO_(x)对0.19 MPa下合成气的低温氧化无明显影响,而对1.80 MPa下的低温氧化存在促进作用,且对不同压力下的中、高温氧化均存在抑制作用;反应H_(2)+NO_(2)=H+HONO对高压下合成气/NO_(x)的氧化有显著贡献,反应HNO+NO_(2)=HONO+NO、HNO+H=NO+H_(2)和HNO+OH=NO+H_(2)O严重影响着中高温下OH的生成。研究结果可为合成气燃气轮机开发与污染物排放控制提供理论支撑。 展开更多
关键词 合成气 氮氧化物 高压流动反应器 氧化特性 反应动力学模型
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基于PIV实验的双组件混合格架横流研究
4
作者 蒋理 单建强 +3 位作者 周杉 邹逸翔 郭俊良 桂淼 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第2期337-347,共11页
搅混格架-组件之间的横向交混研究对于燃料组件创新设计有着重要的意义。本文采用粒子图像测速(PIV)技术测量了两个5×5格架-组件之间的横流。组件上各布置了1种搅混格架,两种格架的条带高度之比为1.744,搅混翼面积之比为1.486,均... 搅混格架-组件之间的横向交混研究对于燃料组件创新设计有着重要的意义。本文采用粒子图像测速(PIV)技术测量了两个5×5格架-组件之间的横流。组件上各布置了1种搅混格架,两种格架的条带高度之比为1.744,搅混翼面积之比为1.486,均为倾角29°的分裂式搅混翼。格架轴向排布有两种:条带轴向中心对齐,格架Ⅱ条带顶端和格架Ⅰ条带中心对齐。实验测量了常温、常压下格架下游1.8D_(h)~25D_(h)组件交界处的横流,雷诺数为13200。实验结果表明,组件交界子通道内横流强度以及组件交界子通道和两侧子通道之间的流场都受到格架排布、搅混翼排布的影响。格架轴向高度差越大,组件交界和两侧子通道之间的交混越不均匀。总地来说,排布B中组件交界子通道内的局部横向交混和组件之间的横流交混比排布A更强。 展开更多
关键词 粒子图像测速 搅混格架 组件间横流
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负压大直径管道内湿蒸汽流体动力特性实验研究 被引量：2
5
作者 王海涛 梅雪松 +1 位作者 顾红芳 王海军 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第4期51-56,62,共7页
通过模型实验的方法对直接空冷系统排汽管道内湿蒸汽的流体动力特性进行了研究;系统地研究并确定了含液率、环境温度、系统背压等因素对排汽管道内流动阻力和流量分配的影响;得到了各组件阻力系数与雷诺数的关系,给出了进入自模化区的... 通过模型实验的方法对直接空冷系统排汽管道内湿蒸汽的流体动力特性进行了研究;系统地研究并确定了含液率、环境温度、系统背压等因素对排汽管道内流动阻力和流量分配的影响;得到了各组件阻力系数与雷诺数的关系,给出了进入自模化区的最小雷诺数为1.5×10~5,阻力系数与雷诺数的变化趋势与经典的莫迪图基本吻合。该实验系统依托实际项目,不仅可以指导排汽管道工程设计,还能够有效培养学生解决复杂工程问题的实践能力和创新能力。 展开更多
关键词 冷却系统 排汽管道 直接空冷 湿蒸汽 相似理论
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电极振动对光电催化分解水气泡动力学的影响
6
作者 徐强 聂腾飞 +4 位作者 叶星淼 佘永璐 罗欣怡 王孟莎 郭烈锦 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第2期13-22,共10页
为解决光电催化分解水反应器中气泡长时间附着于光电极表面,从而导致有效活化面积减少和产气效率下降的问题,构建耦合振动系统的光电分解水制氢气泡动力学可视化实验平台,提出通过给电极施加不同振幅和频率振动以加速气泡脱离光电极表... 为解决光电催化分解水反应器中气泡长时间附着于光电极表面,从而导致有效活化面积减少和产气效率下降的问题,构建耦合振动系统的光电分解水制氢气泡动力学可视化实验平台,提出通过给电极施加不同振幅和频率振动以加速气泡脱离光电极表面的方法。首先,记录静止电极表面单个气泡演化过程中的电信号和几何参数;然后,对比不同频率及振幅下气泡生长过程中电流和电势的变化情况;最后,分析振动对气泡几何特性的影响。研究结果表明:振动频率和振幅的增加能够提高反应过程中的光电流,降低电势,使得反应阻力下降;增加振动频率和振幅均能显著减小气泡脱离尺寸,从而加速气泡的脱离;当振动频率为70 Hz时,施加振动后气泡的脱离直径比无振动时最大减小了321μm,减小幅度约为48%;施加振动后,气泡直径为生长时间的幂函数,且气泡生长依次受惯性和化学反应控制。该研究可为光电催化分解水反应器的优化设计提供新思路。 展开更多
关键词 气泡脱离 振动频率 光电催化分解水 振幅
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3D打印矩形粗糙通道内火箭煤油流动换热特性试验方法研究
7
作者 刘朝晖 彭乐钦 +2 位作者 李沛奇 杨宝娥 王玫 《西安交通大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期47-55,67,共10页
为探究3D打印再生冷却通道在液体火箭发动机推力室中的替代应用特性,研制了具有不同内表面粗糙度的正弦波纹结构3D打印304不锈钢矩形通道。内截面名义尺寸为2.0 mm×2.0 mm,设计粗糙度分别为6.3、25.0、100.0μm,实际粗糙度Ra分别为... 为探究3D打印再生冷却通道在液体火箭发动机推力室中的替代应用特性,研制了具有不同内表面粗糙度的正弦波纹结构3D打印304不锈钢矩形通道。内截面名义尺寸为2.0 mm×2.0 mm,设计粗糙度分别为6.3、25.0、100.0μm,实际粗糙度Ra分别为11.88、12.70、17.53μm,通过将高温电阻率法和像素法相结合获得了3D打印通道的实际内径和壁厚,修正了火箭煤油流动换热的内壁温和热流密度,建立了3D打印粗糙通道内火箭煤油流动换热特性试验研究方法。试验参数如下:压力处于15~20 MPa范围、质量流速在12450~24900 kg·m^(-2)·s^(-1)之间、热流密度为5~15 MW·m^(-2)、流体温度为-150℃。研究结果表明:火箭煤油流动换热特性受到热流密度、流体温度和质量流速的影响;流体温度处于50~135℃范围内,换热系数增加约25%~33%;热流密度处于5.0~15.0 MW·m^(-2)范围内,换热系数增加了8.3%;质量流速为12450~24900 kg·m^(-2)·s^(-1)范围内,换热系数增加了60.2%。粗糙度增加对火箭煤油流动换热起到强化作用,粗糙度从11.88μm增加到17.53μm时,换热强化幅度超过20%以上。该研究可为3D打印通道在火箭发动机推力室中的替代应用提供参考。 展开更多
关键词 3D打印 矩形通道 流动换热 粗糙度 火箭煤油
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多相流管线蚀满泄漏时的水动力学特性分析
8
作者 白真权 刘磊 周芳德 《理化检验（物理分册）》 CAS 2005年第z1期131-133,共3页
将背压分析方法、两相流管道效率与潘汉德公式相结合,分析了多相状态下点蚀泄漏时的天然气管道输运特性,导出了气液两相流泄漏系数与当量输气流量等新概念,提出了通过分析天然气管道的输运特性而监测多相泄漏的新方法.通过在在内径50mm... 将背压分析方法、两相流管道效率与潘汉德公式相结合,分析了多相状态下点蚀泄漏时的天然气管道输运特性,导出了气液两相流泄漏系数与当量输气流量等新概念,提出了通过分析天然气管道的输运特性而监测多相泄漏的新方法.通过在在内径50mm、长100m的水平管中模拟对该方法进行了实验验证,结果表明,在不同的泄漏时的管道基本输运特性曲钱,且偏离程度随气体泄漏比率的增大增大,据此可监测多相泄漏的发生. 展开更多
关键词 多相流 天然气 泄漏 气体输运 管道特性
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高密度碳氢燃料JP-10流动换热及热裂解结焦实验研究 被引量：3
9
作者 黄晓峰 刘朝晖 杨帆 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期2917-2928,共12页
基于再生冷却技术研究背景,在热通量100~2000 kW/m^(2)、常压~6 MPa条件下,于Ф4 mm×1 mm高温合金钢圆管内开展了高密度吸热型碳氢燃料JP-10的流动换热特性和热裂解结焦特性实验研究。研究表明,压力2MPa下,1204.6 kW/m^(2)是煤油... 基于再生冷却技术研究背景,在热通量100~2000 kW/m^(2)、常压~6 MPa条件下,于Ф4 mm×1 mm高温合金钢圆管内开展了高密度吸热型碳氢燃料JP-10的流动换热特性和热裂解结焦特性实验研究。研究表明,压力2MPa下,1204.6 kW/m^(2)是煤油发生偏离核态沸腾的临界热通量。亚/超临界压力下JP-10部分流动换热区域可划分如下:入口效应区、强制对流换热区、(拟)过冷沸腾区、(拟)饱和沸腾区等。流体温度是主导燃料结焦的主要因素。压力2、4、6 MPa下,燃料结焦起始点流体温度分别为679、652、643℃。壁面温度在高结焦反应发生后对结焦量产生同步影响。压力升高,燃料管内结焦加剧,高温燃料在管道内停留时间增加是主要原因。 展开更多
关键词 再生冷却 碳氢燃料 流动换热 结焦 停留时间
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永磁驱动液态金属磁-电-流-热耦合特性
10
作者 雷贤良 郭汶沧 李智宁 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第3期67-76,共10页
针对可靠、低成本的液态金属驱动方法仍十分缺乏的现状,利用旋转永磁本身磁场与导电流体中产生的错位感应磁场间的洛伦兹力来驱动液态金属,提出了磁-电-流-热的多物理场耦合计算的有限元仿真方法,构建了U型通道耦合分析模型,研究了气隙... 针对可靠、低成本的液态金属驱动方法仍十分缺乏的现状,利用旋转永磁本身磁场与导电流体中产生的错位感应磁场间的洛伦兹力来驱动液态金属,提出了磁-电-流-热的多物理场耦合计算的有限元仿真方法,构建了U型通道耦合分析模型,研究了气隙间距、磁体数量、剩余磁通密度、磁盘转速等参数对U型液态金属流道内磁场、感应电流、流动与传热的影响规律。仿真结果表明:气隙间距由6 mm增加至14 mm时,轴向扭矩显著衰减7.5倍;永磁体数量由4块增长2倍时,扭矩由波动达到稳定,由于周向单磁体作用于液态金属时间减小,感应电流峰值降低2.5倍,平均轴向扭矩降低5.2倍;高剩余磁通密度条件下输出扭矩非线性增加,2.0 T时产生的扭矩是1.0 T时的4.67倍;当磁盘转速由200 r/min增加至800 r/min时,产生的扭矩可提升2.52倍。该研究结果可为开发高效、稳定的永磁驱动装置提供参考。 展开更多
关键词 永磁驱动 液态金属 多物理场 洛伦兹力
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甲醇高压热解和氧化的实验及动力学研究
11
作者 李淑铭 湛昊晨 +2 位作者 胡二江 殷阁媛 黄佐华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期388-398,共11页
利用流动反应器对甲醇的高压氧化及热解特性进行实验研究,在此基础上对已发表的甲醇化学反应动力学模型进行验证,并对宽裂解度范围的甲醇裂解气氧化特性进行模拟。研究结果表明:高压可以有效促进燃料的氧化;掺混甲醇裂解气可以有效降低... 利用流动反应器对甲醇的高压氧化及热解特性进行实验研究,在此基础上对已发表的甲醇化学反应动力学模型进行验证,并对宽裂解度范围的甲醇裂解气氧化特性进行模拟。研究结果表明:高压可以有效促进燃料的氧化;掺混甲醇裂解气可以有效降低甲醛的排放量。甲醇及其裂解气产生的活性自由基加快了燃料的化学反应速率,通过HO2自由基间接控制了下游链分支反应,生成大量OH自由基,改变了甲醛消耗路径中各反应的敏感性系数。 展开更多
关键词 甲醇 氧化 热解 动力学模型 流动反应器 排放特性
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预混预蒸发正庚烷湍流火焰结构的实验研究
12
作者 林文隽 代鸿超 +4 位作者 毛润泽 苏守国 蔡骁 王金华 黄佐华 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期145-156,共12页
采用预混伴流射流燃烧器(PPJB)研究了初始温度400 K的预蒸发正庚烷/空气混合物在薄反应区的湍流火焰结构.采用热线风速仪标定冷态湍流流场,CH-PLIF测量湍流火焰反应区结构,共振OH-PLIF测量湍流火焰结构特征.结果表明:高湍流条件下,反应... 采用预混伴流射流燃烧器(PPJB)研究了初始温度400 K的预蒸发正庚烷/空气混合物在薄反应区的湍流火焰结构.采用热线风速仪标定冷态湍流流场,CH-PLIF测量湍流火焰反应区结构,共振OH-PLIF测量湍流火焰结构特征.结果表明:高湍流条件下,反应区厚度在不考虑三维效应时最大厚度为层流火焰厚度的1.6倍,其可支持薄反应区理论对预蒸发液体燃料湍流火焰的适用性.火焰面褶皱比和湍流燃烧速度的增加与湍流强度的提升不匹配.通过对火焰面曲率和平均火焰面密度的分析,发现高湍流条件下,褶皱尺度、大小和数量变化不大.一方面,湍流可能会减弱非均匀扩散造成的差异;另一方面,更可能是由于对褶皱结构的不完全捕捉和对3D效果的忽视而引发对火焰褶皱的低估. 展开更多
关键词 预混射流火焰 预蒸发 强湍流条件 火焰结构
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有限截面通道内喷雾顺流掺混动力学特征的实验研究 被引量：2
13
作者 牛照程 张丹 +2 位作者 王辉辉 王珍珍 邓才智 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A02期117-122,共6页
设计搭建了有限截面通道顺流喷雾掺混实验台,在横截面为70mm×70mm的透明方形掺混段内,将室温水经喷嘴雾化后顺流掺入不同流速的室温空气。实验中,喷水压力为0.1~1.5MPa,风速为14.6~46.2m·s^-1。分别采用高速摄影和马尔文粒度... 设计搭建了有限截面通道顺流喷雾掺混实验台,在横截面为70mm×70mm的透明方形掺混段内,将室温水经喷嘴雾化后顺流掺入不同流速的室温空气。实验中,喷水压力为0.1~1.5MPa,风速为14.6~46.2m·s^-1。分别采用高速摄影和马尔文粒度仪对该雾羽的速度场和初始粒径等动力学特征开展了实验研究。结果指出:掺混雾羽的径向速度及喷射轴线附近的轴向速度主要受制于喷水压力;而雾羽两翼处的轴向速度主要受风速影响。定义轴向平均速度为雾羽轴向特征速度,该平均速度随喷水压力或喷射距离的增大而增大;在喷水压力小时,风速的增大可使轴向平均速度随喷射距离增大的速率提高;在喷水压力高时则反之。掺混雾羽的初始粒径随喷水压力的减小或喷嘴出口处气液相对速度的增大而减小。最后,根据实验结果拟合了轴向平均速度和初始粒径的实验关联式,其计算值与实验值吻合良好。 展开更多
关键词 有限通道 喷雾 顺流掺混 速度场 粒径分布
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液-液针栓式喷注器膜束流动状态对雾化锥角的影响
14
作者 赵凡 张海滨 +1 位作者 赵亮 白博峰 《推进技术》 北大核心 2025年第2期164-174,共11页
为揭示液-液针栓式喷注器膜束流动状态对雾化锥角的影响规律,本文通过精细设计喷注器结构与控制液束与液膜流动状态,采用可视化实验对针栓式喷注器喷注单元雾化锥角进行了测试分析。实验研究发现,除动量比之外,液束、液膜的流动状态(韦... 为揭示液-液针栓式喷注器膜束流动状态对雾化锥角的影响规律,本文通过精细设计喷注器结构与控制液束与液膜流动状态,采用可视化实验对针栓式喷注器喷注单元雾化锥角进行了测试分析。实验研究发现,除动量比之外,液束、液膜的流动状态(韦伯数)也对雾化锥角有较大影响。通过对实验结果分析,本文提出了表征液-液针栓喷注器液束/液膜撞击变形程度的函数模型,并将其作为修正因子对已有液-液针栓喷注单元雾化锥角预测模型进行了修正。在局部动量比0.55~5.13内,本文提出的雾化锥角修正模型的预测误差小于±5%(置信度91.46%),该模型实现了对液-液针栓喷注器喷注单元雾化锥角的准确预测。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 针栓喷注器 雾化锥角 动量比 撞击变形 韦伯数
原文传递
多级混流式混输泵气液两相增压特性
15
作者 戴晓宇 徐强 +2 位作者 杨晨宇 苏筱斌 郭烈锦 《化工学报》 北大核心 2025年第2期554-563,共10页
在高入口含气率下,混输泵的增压性能剧烈恶化,对化工生产过程的安全稳定运行构成威胁。采用surging test和mapping test两种测试方法,全方位探讨了多运行参数对三级混流式混输泵整体与级间气液两相增压特性的影响。研究结果表明,随着液... 在高入口含气率下,混输泵的增压性能剧烈恶化,对化工生产过程的安全稳定运行构成威胁。采用surging test和mapping test两种测试方法,全方位探讨了多运行参数对三级混流式混输泵整体与级间气液两相增压特性的影响。研究结果表明,随着液相流量的提升,增压性能曲线由三个增压级性能逐级恶化导致的波纹状下降趋势逐渐消失。多级混输泵增压性能的显著恶化主要归因于首个增压级性能的剧烈下滑。提高液相流量能有效减轻气体积聚,其对增压性能的正面促进作用显著超过了流动分离带来的负面影响,因而增压随液相流量变化曲线呈现骤升趋势。提高入口压力有助于缓解气团聚集对增压性能的负面影响。 展开更多
关键词 泵 混流式混输泵 气液两相流 气含率 增压剧烈恶化
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基于径向基函数的声速法炉内测温实验研究
16
作者 檀经考 李娜 +1 位作者 陈乐航 周屈兰 《动力工程学报》 北大核心 2025年第1期28-36,共9页
温度测量对于电厂锅炉和其他大型工业设备的安全稳定运行至关重要。传统温度测量方法只能获得点参数,而不能获得连续参数场。声波层析成像不仅可以有效地获得温度的相对大小,而且大大降低了成本和难度,适用于炉膛内温度测量。搭建了一... 温度测量对于电厂锅炉和其他大型工业设备的安全稳定运行至关重要。传统温度测量方法只能获得点参数,而不能获得连续参数场。声波层析成像不仅可以有效地获得温度的相对大小,而且大大降低了成本和难度,适用于炉膛内温度测量。搭建了一个简单的二维实验尺度声学测温平台,对利用声学方法重建温度场算法进行了验证。根据声速与气体介质温度的关系,在温度场重建中采用最小二乘正交三角分解(LSQR)算法,能够准确反映目标区域(ROI)的温度分布。引入径向基函数可以极大地提高LSQR算法的重建精度。结果表明:声速法重建二维温度场在实际测量中是可行的。 展开更多
关键词 声层析成像 声速法 重建算法 温度场重建 径向基函数
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宽广工况下湍流燃烧速度模型适用性评估与发展
17
作者 蔡骁 代鸿超 +1 位作者 王金华 黄佐华 《推进技术》 北大核心 2025年第2期117-128,共12页
为了发展高适用性的湍流燃烧速度(ST)模型,本研究对比了最近提出的多种ST预测模型在不同湍流预混燃烧条件的准确性。在宽广工况条件下使用300个数据确定了14个ST预测模型的平均绝对百分比误差(Mean Absolute Percentage Error,MAPE)。... 为了发展高适用性的湍流燃烧速度(ST)模型,本研究对比了最近提出的多种ST预测模型在不同湍流预混燃烧条件的准确性。在宽广工况条件下使用300个数据确定了14个ST预测模型的平均绝对百分比误差(Mean Absolute Percentage Error,MAPE)。通过寻找最小的MAPE,对这14个预测模型中原作者提出的可调常数项进行了修正。结果表明,基于宽广工况修正的拟合常数项均提升了模型准确度。然而,但大多数模型在宽广的Lewis数范围(Le=0.33~2.94)和Karlovitz数范围(Ka=0.03~90)下不具有普适性。研究发现,Liu和Nguyen的模型分别对固定Le工况(Le=1)和变化Le工况(Le=0.33~2.94)具有较好的适用性,但分别缺乏对Damk?hler数(Da)和相对湍流长度尺度(LI/δ)的考虑。因此,本文提出两个修正的预测模型,分别将其MAPE降低至11.5%和15.5%。 展开更多
关键词 湍流燃烧速度 湍流传播火焰 速度模型 宽广工况 差异扩散
原文传递
储热罐斜温层厚度和[火用]效率影响因素的实验研究
18
作者 徐灿 张继红 +1 位作者 刘明 严俊杰 《动力工程学报》 北大核心 2025年第3期383-390,共8页
以斜温层厚度和[火用]效率为评价指标,开展了斜温层储热罐的实验研究,研究了储热温差、储热质量流量和径向圆盘型布水器结构对储热罐性能的影响。结果表明:斜温层形成和发展主要受到储热质量流量和布水器圆盘直径的影响,储热温差的影响... 以斜温层厚度和[火用]效率为评价指标,开展了斜温层储热罐的实验研究,研究了储热温差、储热质量流量和径向圆盘型布水器结构对储热罐性能的影响。结果表明:斜温层形成和发展主要受到储热质量流量和布水器圆盘直径的影响,储热温差的影响较小,初始斜温层厚度随着雷诺数Re和弗劳德数Fr的增大而增大;储热过程的[火用]效率可定量反映斜温层形成及发展过程的不可逆性,总体呈现先快速升高,后保持在相对较高水平并缓慢上升的变化规律,即储热过程的[火用]耗散主要发生在斜温层形成时期;综合考虑储热时长和[火用]效率,储热过程的优化参数范围为雷诺数Re为2372~3320、弗劳德数Fr小于0.235。 展开更多
关键词 储热罐 斜温层厚度 [火用]效率 弗劳德数 雷诺数
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超临界循环流化床锅炉深度调峰时水冷壁流动不稳定特性计算分析
19
作者 李维腾 郭泽瑞 +1 位作者 韩磊 杨冬 《西安交通大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期68-77,92,共11页
针对深度调峰时超临界循环流化床锅炉水冷壁管道内的汽液两相流动不稳定问题,提出了一种适用于不同工况的频域法数学模型。通过对质量、能量、动量方程进行小扰动线性化后经拉普拉斯变换得到了用于描述管道内汽液流体流动稳定性的传递函... 针对深度调峰时超临界循环流化床锅炉水冷壁管道内的汽液两相流动不稳定问题,提出了一种适用于不同工况的频域法数学模型。通过对质量、能量、动量方程进行小扰动线性化后经拉普拉斯变换得到了用于描述管道内汽液流体流动稳定性的传递函数,通过图解奈奎斯特图的方法判断管内工质流动的稳定性。然后,通过该模型计算了某350 MW超临界循环流化床锅炉水冷壁管段的不稳定边界并研究了不同参数对流动不稳定特性的影响。计算结果表明:所选回路在20%和50%锅炉最大连续蒸发量负荷发生流动不稳定时,热负荷分别为76.09 kW·m^(-2)和113.52 kW·m^(-2),水冷壁管道流动稳定且安全;入口过冷度对临界热流密度的影响呈非单值性;增大质量流速使流体的进口和出口密度差减小,有利于流动的稳定;增大入口节流系数,可以抑制入口处流量的脉动,有利于流动的稳定;在不同的工况条件下,改变管段倾斜角度会对流动稳定性产生不同的影响。 展开更多
关键词 深度调峰 流动不稳定性 频域法 超临界循环流化床锅炉
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螺旋管内水-水蒸气两相流压降及流型转变特性
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作者 陈可欣 李熙 +3 位作者 常福城 武萧衣 娄嘉诚 李会雄 《化工进展》 北大核心 2025年第2期613-624,共12页
螺旋管蒸汽发生器因其传热效率高、结构紧凑、热膨胀自由等特点,被广泛应用于化工、航空航天、核工程等领域,尤其在小型模块化核反应堆中得到了广泛应用。螺旋管特殊的几何形状导致其内工质流动特性复杂,如管内二次流及由此引发的特殊... 螺旋管蒸汽发生器因其传热效率高、结构紧凑、热膨胀自由等特点,被广泛应用于化工、航空航天、核工程等领域,尤其在小型模块化核反应堆中得到了广泛应用。螺旋管特殊的几何形状导致其内工质流动特性复杂,如管内二次流及由此引发的特殊气液相分布、流型转变特性以及高于直管的压降。几何结构参数的差异往往导致螺旋管内气-液流动特性显著不同。本文结合实际应用需求,通过实验和数值模拟对某一特殊细小管径的螺旋管内亚临界压力条件下水-水蒸气两相流的压降特性和流型转换特性开展研究。发现螺旋管内气-液两相摩擦压降随热平衡干度的增加而增大,在干度约为0.75处达到峰值,然后逐渐降低;该现象出现是由于在干度约为0.75时两相发生了环状流向分散流(雾状流)的流型转变,使得壁面切应力减小,从而导致两相摩擦压降减小。结合数值模拟的分析,将螺旋管内高温高压气-液两相流的流型划分为泡状流、间歇流、环状流和分散流,其中泡状流和间歇流的转换干度为0.038,间歇流和环状流的转换干度为0.500,环状流和分散流的转换干度为0.751,同时确定了蒸干点为0.93。本文的研究结果可为螺旋管式蒸汽发生器的设计和安全运行提供参考。 展开更多
关键词 螺旋管 气-液两相流 界面 摩擦阻力 数值模拟
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