旋流对冲正庚烷液池着火温度影响机理研究

采用数值模拟方法对正庚烷液池在不同入射速度和不同转速下的着火温度进行了数值模拟.结果表明:在一定的入射速度下,正庚烷着火温度随转速的增加而单调下降.根据扩散和化学反应的影响,正庚烷液池在旋转对冲中的着火机理可分为3种类型:第1类型中,扩散对着火温度的影响占主导地位;在第2种类型中,一个重要特征是形成了回流区,此时扩散和化学反应共同主导着火温度.第3种类型中,化学反应在着火过程中起主导作用.

二次风旋流强度可调范围的数值模拟研究

利用Ansys 12.0软件对实际电站锅炉的炉内流场进行了数值模拟,分别研究了内、外二次风旋流强度对炉内流场的影响.结果表明:随着旋流强度的增加,中心回流区开始远离燃烧器出口轴线位置,回流区长度增加,回流区面积增大,当旋流强度大于某一数值时,将不能形成较好的中心回流区,易发生飞边现象;外二次风旋流强度对回流区的影响较大,但调节范围却较小,而内二次风旋流强度的可调范围较大;内二次风和外二次风旋流强度的可调范围分别为0.58～2.74和0.58～1.00.

电站锅炉三通集箱系统流量分配的数值模拟

针对大容量电站锅炉中过热器和再热器集箱的径向引入引出三通结构进行了数值模拟,并运用Fluent软件,对稳态工况下径向引入引出三通结构的静压分布特点、流动机理、三通附近区域的流态对流量分配的影响进行了研究.结果表明:强三通效应在主母线方向、侧母线方向体现出不同的特征,主要原因是在三通区域存在3个明显的回流区,其共同作用决定了三通效应的影响模式;分流三通结构在三通附近受回流区的影响,Eu值均出现极小值,此处支管的流量驱动依赖于汇流集箱的压差补充,因而是危险区域,但其影响范围在2D内,故在布置支管时应考虑避开这一危险区.

突然扩散水跃方程的显式解

泄水建筑物下游的消能防冲是保证水利工程安全的重要措施。突然对称扩散水跃是水跃消能的形式之一。分析了突然扩散水跃方程(以下简称突扩水跃方程)以及突扩水跃的水力特性,研究了回流平均水深,认为回流平均水深是跃前和跃后水深的函数,同时又受突扩比的影响,提出了系数α的经验式,并应用动量守恒原理推导了突扩水跃方程,给出了该方程的显式解。试验验证表明,突扩水跃方程显式解与试验结果吻合,显式解与试验结果的平均误差为5. 481%,说明该显式解实用可靠,精度高,可用于计算实际工程问题。

突然扩散水跃方程的近似解

突然对称扩散水跃被广泛地应用于实际工程。本文研究了突然扩散水跃方程及它的近似解特性,应用动量守恒原理推导了突然扩散水跃共轭水深关系式。通过级数展开处理,获得了突然扩散水跃方程的近似解,给出了确定有关参数的经验公式。不同突扩比时突然扩散水跃方程的近似解与实验结果的平均误差为5.642%,可见与实验结果吻合较好。另外,将近似解应用到矩形渠槽的水跃,结果说明与实验的平均误差为1.943%。在稳定水跃范围内,与矩形明渠水跃典型理论解的最大误差为1.2%。近似解能很好地与理论解及实验一致,这说明水跃方程近似解具有较高的精度,是可靠的。本文近似解可以应用到计算工程问题。

突然扩散水跃方程的改进与比较

为研究突然扩散水跃方程的特性,根据动量守恒原理,在回流区平均水深作为代表水深的假设下,推导了突然扩散水跃的一般方程。在改进了回流区平均水深具体表达式的基础上,得到了突然扩散水跃的新方程,并给出了有关参数的确定方法。将已有的和改进的突然扩散水跃方程求得的共轭水深比与试验结果进行了比较,结果表明:不同突扩比时改进后的方程求得的共轭水深比与试验结果的平均相对误差和最大相对误差最小,计算精度最高;且改进后的方程具有显式解,计算方便。因此,改进后的方程可用于突然扩散水跃共轭水深的水力设计。

直流配电网MMC-H型直流变压器回流功率的变频优化

研究适用于直流配电网的模块化多电平换流器H桥(MMC-H)型直流变压器,其由模块化多电平(MMC)桥臂、H桥和交流变压器组成。MMC采用阶梯波调制,H桥采用方波调制。推导出基于移相控制的传输功率与回流功率表达式,总结影响回流功率的因素与零回流功率的边界条件。为抑制回流功率,提出了变频优化策略,通过工作频率的变化来调节移相比落入零回流功率区域,减小回流功率与电流应力。最后,搭建实验平台对变频优化控制策略进行验证,实验结果表明变频优化控制策略能够调节移相比,降低电流应力与损耗,提高直流变压器效率。

叶片圆盘泵叶轮无叶区内部流场数值模拟

为研究叶片圆盘泵叶轮无叶区内的流动特征,采用RNGk-ε湍流模型与SIMPLEC算法,对叶片圆盘泵内三维不可压湍流场进行数值模拟,得到速度等值线图和压力等值线图,并对模拟结果进行分析。发现周向流动是叶片圆盘泵叶轮无叶区内的主要流动方式,无叶区内较大部分是低压区,无叶区内除存在轴向流动外还存在径向回流。

改进的突然对称扩散水跃方程

泄水建筑物下游的消能防冲是水利工程设计的重要问题。突然对称扩散水跃是消能的一种基本形式。为了研究突然对称扩散水跃共轭水深的水力特性,根据动量原理建立了突然对称扩散水跃共轭水深方程。发现突然对称扩散水跃始端扩散断面的回流平均水深h3可以表示为跃前断面水深h1和跃后断面水深h2的函数,即h3=h1+αh2。根据大量实验资料,给出了系数α随着突扩比β变化的函数关系式。本文建议的方程能够很好的与实验吻合一致。在已有的计算方法中,本文方程与实验结果的平均误差和最大误差最小。因此,本文方程可以应用到实际问题的水力计算。

折角急弯河段基本特征研究

对山区河流折角急弯段的基本特征进行了研究．根据能量和动量守恒原理，导出了计算上游水位壅高和下游回流区最大宽度的理论关系式，并用室内实验结果进行了验证．研究表明，水位壅高和最大回流宽度取决于弗罗德数和折弯角．还提出了计算水位壅高和最大回流宽度的显式关系式．

基于FLUENT的丁坝回流区数值模拟

利用FLUENT中的k-ε湍流模型和VOF模型,对非淹没的圆头、拐头和梯形丁坝回流区流场进行了数值模拟。首先将文献试验与模型计算进行了对比,结果吻合良好。然后进一步对不同类型丁坝进行了模拟。计算结果表明,不同类型丁坝的坝后回流区范围不同,圆头坝坝后回流区范围最大(涡长和涡宽),拐头坝次之,梯形坝最小。同一丁坝下,随着水深增加,圆头坝和拐头坝坝后回流区范围减小,且越接近水面减小越慢;梯形坝由于有坡度,结果与前两个丁坝结果相反。

考虑扩散比影响的突扩水跃共轭水深计算研究

目前对突扩水跃消能中的跃后水深的理论研究还尚不成熟。根据已有文献的实验资料,对突扩式水跃回流区平均水深做出了假设,运用动量定理推导了计算突扩水跃共轭水深的理论方程,用实验资料确定了有关参数,得到了较高的精度计算方程,并利用实验资料与已有的几种共轭水深方程进行了比较。结果表明:新方程计算的跃后水深与实际更加相符。

丹江口水库变动回水区泥沙冲淤规律研究

通过丹江口水库36年实测资料的分析研究认为:变动回水区的泥沙冲淤具有两冲一淤的周期性特点,冲淤分布受坝前两个运用水位所控制;年内具有汛、枯期两大造床期,有两个对应造床期的纵剖面;变动回水区的淤积自上至下逐段发展。由于淤积,汉库回水区有效库容损失较大。

大功率汽轮机高压级非定常特性计算研究

采用S-A湍流模型对带有级间抽汽的高参数大功率汽轮机的两级高压透平进行了瞬态数值计算,分析非定常条件下抽汽口流场分布情况、以及由于抽汽造成的抽汽口上下游透平级的气动性能的变化情况。经数值分析,抽汽口上游一侧存在周向均布的间隔状回流区;抽汽口两侧叶片排瞬态流动变化较小,动静叶片间非定常干涉不明显;抽汽口上游级中非定常时均流动焓降稍大,造成下游静叶排入口绝对气流角减小。这对大功率汽轮机高压级的优化设计具有一定的借鉴意义。

江西吸引外流人才回流的策略选择

改革开放以来,江西大量的人才流失到长珠闽地区,随着江西本土经济的纵深发展,把他们吸引回家乡投资创业,或投身现有民营企业共同发展,显得尤为必要。实施"面向长珠闽"的人才策略,吸引外流人才回乡发展是一项系统工程,必须由政府和企业来共同努力完成,这也是江西民营企业人才策略的必然选择。

新型燃煤喷枪动力特性试验研究

本文根据动力燃烧炉烧嘴的理论和实践，研究了六种新型燃煤喷枪冷态时的流场规律，指出它们具有强化煤氧混合、稳定着火和提高燃烧率的优良热工特性，其中以Ⅱ型、Ⅰ型和Ⅳ型最优；新型燃煤喷枪的关键是在直吹管内配置一种旋流器。

自提升式可洗井注洗管柱的设计及应用

针对渤海油田先期分层防砂注水管柱无法洗井的问题,研制出自提升式可洗井注洗管柱。该管柱在井内油管挂下部安装了一个液压提升装置,洗井时地面给液压提升装置供压使液缸上提,其下部注水管柱上的隔离密封提离隔离封隔器密封筒,从而建立起洗井通道;洗井结束后,利用注水管柱自重和地面供给的液压使其下部注水管柱下放,隔离密封重新进入隔离封隔器密封筒,实现层间封隔。现场应用结果表明,该管柱有效地解决了海上油田注水井洗井和防垢卡问题。

缩放式洞内消能工水动力学特性数值研究

缩放式消能工有着消能效率高、构造方便的特点,在我国水电事业中有着广泛的应用前景,因此有必要研究缩放式消能工的水力学特性。本文主要通过数值模拟的途径,研究了缩放式消能工的水力学特性与相关体型要素的关系,并且重点比较了孔板与洞塞这两类消能工的共性与差异。研究结果表明,在厚度不变的情况下,孔板与洞塞这两种缩放式消能工的能量损失系数均随着孔径比的增加而变小;在孔径比不变的情况下,孔板的能量损失系数随厚度的增加而减小,洞塞的能量损失系数几乎不受其厚度的影响;在相同孔径比和入口水流条件下,孔板的消能效果要优于洞塞。

撞击浓缩预燃室煤粉燃烧器结构优化研究

通过模拟与实验分析撞击预燃室燃烧器在不同结构条件下的流场特性。研究结果表明,出口直径为250 mm、二次风管倾角为(45°,30°)时出现了明显的飞边现象。改变出口直径和二次风管倾角对其结构进行优化研究并考察燃烧器内部及出口流场的分布特性,结果表明,当出口直径为280 mm、二次风管倾角为(30°,5°)时所得的流场结构较为合理。在燃烧器出口两侧存在着明显的外部回流区,通过旋转卷吸更多的外部高温烟气,使着火更加容易。