变几何变工质涡轮性能预测及变工况性能计算

为适应涡轮在变工质，大变工况条件下的性能预测，研究了工质的性质，涡轮各种损失与涡轮流通通道内的临界堵塞流动，变几何涡轮的性能计算方法。这些研究的结果是变几何变工质涡轮理论分析的有用工具。

二维直通道内气固两相流动的实验研究

本文利用频闪激光片光源摄像和图象处理技术，对二维直通道内气固两相流动进行了实验研究，定量测定了固体粒子的运动参数、运动速度、方向．测得了粒子的运动轨迹．并得出一些有价值的结论：在本实验范围内粒子基本上沿直线运动，并处于不断加速的状态；粒子与壁面碰撞的时间极短，反弹角小于碰撞角，反弹速率小于碰撞速率．从而获得了在不同的进口气流速度及不同的通道倾角下固体粒子与固体壁面碰撞的某些规律．得到了粒子与壁面相互作用的关系表达式．为理论计算打下了基础．

非正交曲线坐标粘性三维跨音流动有粘无粘迭代解法

本文成功地发展了一种三维跨音粘性流动的无粘有粘迭代解法。推导出了非正交曲线坐标形式的三维势函数方程与相应的两类流面通用的边界层微分方程。无粘区采用了三维直接解法。利用有粘区与无粘区交界的信息传递进行迭代求解出三维粘性流场的解。用这种方法来计算透平机械的内部三维粘性流动的实例,可以获得流动的主要特性。文中作了几个实例的计算,结果表明这种方法是合理而满意的。

叶片尾缘有喷射流的时栅流场的流动规律研究

本文针对叶栅尾缘有喷射流的两种进口条件下，进行了五组不同尾缘喷射角三种喷射流量的叶栅实验，应用激光频闪片光源，定量测量了尾缘喷射流对叶栅出口区流场参数与对尾迹的影响。通过仔细的实验与观察，获得了流体流动的结构，落后角及尾迹流动的特性，经过分析得出了一些叶片尾缘有喷射流时叶栅出口流场的流动规律，提出了工程设计中需要考虑的新的设计参数。

透平级S_2流面内的反问题湍流计算

本文发展了应用湍流流函数方程计算湍流流场的方法。计算了扭曲叶片Ｓ２流面的湍流流场．在非正交曲线坐标可压湍流方程组中包含了以无量纲形式表示的能量方程，熵方程和Ｋ－ε湍流模型方程。固壁边界上采用了壁函数方程。通过计算得到了透平级内部的湍流流动合理的收敛解。此方法可以通过调节子午通道的形状及环量的大小分布来防止流动中负速度的出现，为高效透平级的设计提供了一种新的途径。

冷却透平变工况性能预测

冷却透平变工况性能预测葛满初，齐宗敏，徐进（中国科学院工程热物理研究所北京１０００８０）黄忠湖，胡松岩（航空航天部六零六所沈阳１１００１５）关键词变几何透平，冷却气流，变工况１基本理论基本控制方程相对运动坐标系下基本数学模型为：连续方程力学方程能量方...

拟涡位移模型及气粒两相流动数值模拟

本文首先用离散涡方法对绕圆柱和半无限长平板的流动作了数值模拟。在讨论粒子和涡团耦合运动的基础上首次提出了粒子在流场中运动的拟涡位移模型，并对几个典型的气粒两相流动作了数值模拟。文章最后对流场中粒子运动的瞬时状态作了统计处理，得到了关于粒子在流场中分布的概率密度函数和粒子脉动速度的分布函数并用拟涡位移模型对壁面附近粒子的运动－沉积和反弹作了数值模拟。计算结果是令人满意的。

固体粒子通过不同倾角槽道的流动特性研究

透平机械广泛地应用于矿山通风,余能发电,透平机械内部流动介质是气体和固体粒子两相混合物.固体粒子的近壁行为特性要受到固体壁面的影响.本文采用了N-S方程和k-ε双方程湍流黏性模型来计算模拟透平内部的气固两相流动.模拟结果表明固体粒子在壁面的反弹受到了固壁存在的明显影响.获得了固体粒子的近壁行为特性与固体粒子尺度、通道倾角及流体流速相关的规律.

固体粒子通过叶尾激波的运动特性

含尘叶轮机械如烟气轮机。高炉余气透平已得到广泛的使用。其内部是含有固体粒子的气固两相流动,又是有激波的跨音流动。叶片近尾缘区内的固粒运动受到激波的作用,使用常规的理论方法来预测气固两相流的流场会产生误差。本文通过粒子的受力分析建立了固体粒子通过激波时的运动模型。通过数值模拟可以明显的见到固体粒子受到激波的作用,粒子在激波后运动有明显的折转。获得了粒子通过激波的运动特性。

喷嘴对涡流管能量分离效应影响

A series of vortex tube nozzles were designed and fabricated,and the effect of various cross sections of nozzle and the number of the nozzle intakes on the energy separation performance of a vortex tube were investigated experimentally by using air as test fluid. The experimental results showed that the vortex tube with the nozzle cross section designed in this study was superior to that with the nozzles of normal rectangle cross section and that of Archimedes’ spiral type in terms of regeneration temperature performance under the condition of ambient temperature with inlet pressure of 0.4 MPa.The cooling performance of the vortex tube with four intakes nozzle was the best while that of the vortex tube with eight intakes nozzle was the worst under the same experimental condition.

固体颗粒与通道壁面相互作用的实验研究

本文通过实验研究了在一个水平直通道和三个倾斜通道内固体颗粒沿着主气流的方向运动,与通道壁面发生碰撞及和主气流掺混的特性。实验采用了PIV测试技术,获得了在流道中固体颗粒及气流的大量的瞬态及对应的时均流场数据。测量采用流场可视化技术,再现了流场的动态细节。在对实验数据分析的基础上,总结了有关颗粒扩散及与固壁碰撞的一些规律,定量阐述了固体颗粒与壁面碰撞的规律,提出了恢复系数为粒子入射速度与角度函数的模型。

进口压力对涡流管性能影响的实验研究

采用自行设计的涡流管,并以空气作为工作介质,通过实验研究了在其它条件相同的情况下,不同进口压力对涡流管性能的影响。实验结果表明:对于常温涡流管,在背压保持不变的情况下,随着进口压力的增加,涡流管的制冷温度效应、单位制冷量和制冷系数都显著提高,但是当进口压力增加到一定的值以后,继续提高进口压力,涡流管的制冷温度效应、单位制冷量和制冷系数反而急剧下降。

气固两相流动的数值计算

In this paper both Eulerian and Lagrangian approaches are used on the numericalcomputations of dilute gas-solid two-phase flows. In Eulerian approach the gas flow field in atwo-dimensional tunnel is computed by a general-used software. From this result the particletrajectory is computed by the model of one-way coupling using the knocking relation obtainedfrom the experiments. The computed result shows good agreement with that produced fromexperimental measurement. In addition, in order to consider the coupling effect between thetwo-phase, a two-way coupling model is also used to compute the particle trajectory, andproduced some useful conclusion. The presented computing program can be used to predictthe trajectory of solid particle in dilute two-phase flow.

整流器对涡流管能量分离性能影响的研究

设计加工了不同叶片角度的导流叶片形涡流管整流器。搭建了涡流管性能研究实验台。对整流器及其叶片角度对涡流管能量分离性能的影响，整流器对涡流管的长径比的影响进行了实验研究，并将白行设计加工的带有上述整流器的涡流管与ARTX公司生产的同类型涡流管进行了对比实验。实验结果表明：在涡流管末端加装上述整流器后，在冷流率为50％～80％时，涡流管的单位制冷量比不装整流器的涡流管提高了12％～44％；在实验研究的角度范围内，冷流率小于70％时，整流器叶片角度越大，制冷效果越好；加装整流器后，将涡流管的长径比由10．8降低到4．6，并且保持制冷效应不变；上述带整流器的涡流管在冷流率大于60％时，其制冷效应好于ARTX公司的同类型涡流管。

平直通道内固体粒子扩散的实验研究

本文通过实验进行了一个平直通道内气固两相流动的固体粒子扩散的研究，介绍了实验目的、装置设计、实验原理及测量过程。设计了尺寸为７５０ｘ２００ｘ５０实验段，实验中使用ＰＩＶ技术进行测量，获得了一个平直通道内的气体及固体颗粒的时均速度场、脉动速度场等数据，并得出了粒子扩散、浓度和湍流脉动速度的定性关系。对深入了解湍流流场内固体粒子的行为和进一步深入研究气固两相流的细微结构打下了良好的基础。

用谱方法数值模拟槽道内的气固两相流动

在数值模拟领域内，谱方法具有收敛快、分辨率高和精度高的优点．谱方法处理边界方便，随着数值方法的改善和计算机的发展，它在数值模拟中的作用愈加重要．这里采用谱方法数值求解三维Ｎ—Ｓ方程，用这一方法计算了直槽道内流体的流动．计算得到的层流和湍流结果与理论结果符合地较好．在此基础之上进一步模拟了几种不同槽道内的三维粘性流体层流流动，特别在弯曲槽道内的流动计算中，发展了源项处理方法，正确地反映了弯曲固壁对流体流动的影响．通过对湍流计算获得的脉动速度场的统计可以得到湍流运动的许多统计量，正确地反映了湍流运动的特征，说明可以用模拟得到的流场来代替真实的流场．进行了气固两相流动的研究，由直接模拟得到的流体瞬时速度场对固体粒子的作用进行了粒子运动的模拟计算，得到了颗粒在真实流场中运动的浓度，轨道等有用信息和运动特性，得到了令人鼓舞的结果．

热端管长度对涡流管性能影响的实验研究

研制了不同热端管长度的涡流管,并以空气作为工作介质,通过实验研究了热端管长度对涡流管能量分离性能的影响。实验结果表明:对于常温涡流管,在入口压力为0.5Mpa的情况下,相同冷流率时,随着热端管长度的增加,涡流管的制冷温度效应、单位制冷量和制冷系数增加,而其制热温度效应无显著的规律;对同一热端管长的涡流管,随着冷流率的增加,涡流管的制冷温度效应、单位制冷量和制冷系数增加,且在冷流率为40%-50%时出现峰值,而制热温度效应随冷流率的增加而增加,在冷流率范围内未出现峰值。

饱和水蒸汽凝结对高炉煤气透平性能影响的研究

In this paper, the aerodynamic properties of Blast Furnace Top-pressure Recovery Turbine containing the saturated wet steam condensation are calculated. The calculating results show that the saturated wet steam condensation effects obviously turbine properties. Compared with the experiments, the predicted results are satisfactory.

吸气式组合发动机进口转换阀门通用特性的计算

讨论了转换阀门的特性通用表达式。采用了工程实际上可以接受的无粘流动模型以及气体流过阀门时产生的各种损失,气体流过阀门时的落后角的模型。考虑了在片状阀门流通通道内气流的临界堵塞流动的模型与计算方法,以便能作改变阀门开度时的变几何阀门的性能计算。

非正交曲线坐标可压湍流S_1流面计算

一、引言 本文在文献[1]的基础上导出了非正交曲线坐标S_1流面内的可压湍流通用流函数方程组,文中连续方程和运动方程直接转化为流函数方程形式,不受势函数的无旋流动的限制,本文用焓和熵代替运动方程中的压力项,直接求解能量方程和熵方程,避免了压力修正带来的困难。导出了非正交曲线坐标系的κ-ε湍流双方程。