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摇摆条件下旋叶式分离器流场及效率的数值模拟研究
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作者 李亚民 应秉斌 +1 位作者 刘莉 顾汉洋 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2124-2138,共15页
海洋核动力堆的紧凑式结构设计导致主设备蒸汽发生器的空间尺寸大幅缩减,作为蒸汽发生器中核心部件的汽水分离装置首当其冲。旋叶式分离器是汽水分离装置中的初级分离器,承担着80%以上的汽水分离任务,其性能优劣直接影响到海洋核动力系... 海洋核动力堆的紧凑式结构设计导致主设备蒸汽发生器的空间尺寸大幅缩减,作为蒸汽发生器中核心部件的汽水分离装置首当其冲。旋叶式分离器是汽水分离装置中的初级分离器,承担着80%以上的汽水分离任务,其性能优劣直接影响到海洋核动力系统的安全性和经济性。本文以旋叶式分离器为研究对象,结合欧拉-欧拉两相流模型和RNG k-ε湍流模型,利用用户自定义函数(UDF)将海洋摇摆产生的附加惯性力以源项的方式添加到动量方程中,同时考虑重力分量的变化,建立了分离器内汽水两相流动与分离的三维数值计算模型,并系统研究了摇摆幅值和摇摆周期对分离器内流场特性和工作性能的影响。结果表明:周期性的摇摆运动会增强分离器内汽水两相流体的湍流交混,进而导致压力场、速度场和液相体积份额分布混乱,特别地,当摇摆幅值为40°、摇摆周期为2 s时达到临界工况,此时分离器内部多个区域出现流体回流现象,严重影响汽水两相分离效果;由摇摆运动产生的附加惯性力会使分离器内压力和速度分布的周期性波动滞后于分离器自身运动1/4周期;在分离筒近壁面区域,液相体积份额的峰值出现在分离器运动到最大倾角时刻;分离效率的周期性波动近似于正弦函数,在未达到临界工况之前,分离效率的波动与分离器的摇摆运动同步。总体上,摇摆幅值越大、摇摆周期越短,对分离器分离性能影响越大。本文结果可为开发先进的海洋核动力堆汽液分离技术提供理论依据和分析模型。 展开更多
关键词 旋叶式分离器 摇摆运动 流场 分离性能 附加惯性力 数值模拟
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The Whole Theory of This Universe—A Step Forward to Einstein, Part-3rd: “The Universal Theory of Visible and Invisible Universe”
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作者 Rehana Kousar 《Journal of Applied Mathematics and Physics》 2023年第2期387-408,共22页
We believe that the universe is of two types: visible and invisible. Nothing is at rest between the invisible and visible universes. All microscopic bodies as well as all macroscopic bodies are in motion along curved ... We believe that the universe is of two types: visible and invisible. Nothing is at rest between the invisible and visible universes. All microscopic bodies as well as all macroscopic bodies are in motion along curved paths (i.e. in circles). The universe inside an atom is as vast as the visible universe. An atom consists of millions of particles or particle galaxies which contain central energy pools or central energy cores. Energy pools present in the centre of the invisible universe inside atomic or subatomic particles from which particles and energy are continuously interconverting. In a dense central energy pool, two opposite charges are created due to the swirling motion of microscopic energy droplets. Small microscopic energy droplets may swirl either clockwise or anti-clockwise to produce microscopic tornadoes which are non-superimposable mirror images of each other and gain the property of positive and negative charges. Hence, the electrostatic force is originated between these two opposite charges, which are then changed into a pair of particles, i.e. catitron, which carries a positive charge, and anitron which carries a negative charge. All the other millions of subatomic particles or particle galaxies are produced in the same way. So, the electrostatic force is the basic force, and all other forces originate from this basic electrostatic force of attraction. When charged particles move, they produce an oscillating electric field, and the spinning of these particles produces oscillating magnetic fields. These oscillating electric and magnetic fields are perpendicular to each other and, by their interaction, an oscillating gravitational field is produced which is also perpendicular to both the oscillating electric field and the oscillating magnetic field. The Earth’s axial tilt, which causes the Earth’s precessional motion, is caused by the parallel alignment of the Earth’s magnetic field with the magnetic field of the Sun. Gravity is not a cause of space-time curvature, but gravity causes space-time curvature. Space-time curvature is nothing but a curved path around a heavy object. The Universal Theory of Visible and Invisible Universe—The Whole Theory of This Universe—A Step Forward to Einstein, opens new windows in the challenging fields of science and research, i.e. visible and invisible universe, universe inside an atom, what is the stuff of the entire universe? What will happen at the end of this whole universe? 展开更多
关键词 Oscillating Gravitational Field Electrostatic Force swirling motion Microscopic Energy Droplets Catitron Anitron
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4气门火花点火式车用发动机缸内滚流和涡流运动的研究 被引量:11
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作者 史绍熙 李玉峰 +1 位作者 刘书亮 许振忠 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 1996年第3期215-221,共7页
近年来的研究结果表明,4气门火花点火式发动机具有明显的优越性,是车用汽油机的发展方向。本文报道了在稳流气道试验台上对一台4气门汽油机以5种不同结构的进气道进行了气道流动特性的试验,用激光多普勒测速仪在发动机倒拖工况下... 近年来的研究结果表明,4气门火花点火式发动机具有明显的优越性,是车用汽油机的发展方向。本文报道了在稳流气道试验台上对一台4气门汽油机以5种不同结构的进气道进行了气道流动特性的试验,用激光多普勒测速仪在发动机倒拖工况下测量了缸内的空气运动,得到如下结论:4气门汽油机的缸内宏观空气流动主要是绕与气缸中心线垂直方向旋转的滚流运动;高位切向式双进气道可获得较高的滚流速度和平均流量系数,是4气门汽油机理想的进气道结构形式;当关闭其中一个进气道而保持另一进气道正常工作时,缸内空气流动即与较强的涡流合成为斜轴涡流。 展开更多
关键词 气门 汽油机 滚流运动 涡流运动 汽车发动机
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转子动力学的非线性数值求解 被引量:5
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作者 徐小明 钟万勰 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2015年第7期677-685,共9页
将Euler(欧拉)角表示引入转子动力学系统,用以描述转子的非线性旋转运动,并与时间有限元相结合,进而提出了包含非线性因素的转子动力学保辛数值求解方法.以此方法为基础,分析了悬臂梁-圆盘转子系统的涡动行为.数值结果证明该数值解法的... 将Euler(欧拉)角表示引入转子动力学系统,用以描述转子的非线性旋转运动,并与时间有限元相结合,进而提出了包含非线性因素的转子动力学保辛数值求解方法.以此方法为基础,分析了悬臂梁-圆盘转子系统的涡动行为.数值结果证明该数值解法的有效性与正确性,可用于各种转子系统涡动行为分析. 展开更多
关键词 转子动力学 非线性 涡动 陀螺 Euler角
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转子动力学横向振动基本方程 被引量:1
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作者 吴锋 徐小明 +2 位作者 李明武 高强 钟万勰 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2015年第10期1011-1018,共8页
针对转子动力学系统横向振动基本方程进行研究.将Euler(欧拉)角表示引入转子动力学系统,可以建立描述转子的非线性旋转运动的精细数学模型.并将该精细模型线性化,建立了描述转子动力的基本方程,通过数值算例分析验证了该方程的正确性和... 针对转子动力学系统横向振动基本方程进行研究.将Euler(欧拉)角表示引入转子动力学系统,可以建立描述转子的非线性旋转运动的精细数学模型.并将该精细模型线性化,建立了描述转子动力的基本方程,通过数值算例分析验证了该方程的正确性和有效性. 展开更多
关键词 转子动力学:Euler角 涡动
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喷气涡流纺旋转气流场及纱体运动的数值模拟 被引量:5
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作者 尚珊珊 余子开 +2 位作者 郁崇文 杨建平 申元颖 《东华大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第5期665-675,共11页
对喷气涡流纺喷嘴内的高速旋转气流场进行分析研究,并在此基础上研究纱体在该气流场中的运动。对喷气涡流纺喷嘴及纱体分别进行三维建模,采用Realizable κ-ε模型求解高速旋转气流的湍动特征,采用壁面函数法对近壁区域的流动进行求解,... 对喷气涡流纺喷嘴内的高速旋转气流场进行分析研究,并在此基础上研究纱体在该气流场中的运动。对喷气涡流纺喷嘴及纱体分别进行三维建模,采用Realizable κ-ε模型求解高速旋转气流的湍动特征,采用壁面函数法对近壁区域的流动进行求解,采用三角形插值法对纱体运动进行求解。实现对喷嘴内高速旋转气流的动力学特性及纱体运动的三维数值模拟分析,揭示喷气涡流纺纱过程中喷嘴内高速旋转气流的流动规律、湍动现象及纱体的运动情况。模拟结果表明:气流速度在喷孔出口处最大,且气流区域各截面的径向速度均为正值,这有助于自由端纤维的形成和纱强力的提高;喷嘴内气流区域各截面有不同程度的不规则湍流涡存在;温度在喷气孔的出口处最小;喷嘴内气流的静压值大部分为负压且小于外界大气压强;喷气孔气流流线进行较为规律的旋转运动,而喷嘴入口气流流线较为复杂,并有回流现象;纱体在喷嘴高速旋转气流场中运动时会产生较大的位移和弯曲,而产生的扭转相对较小,几乎没有伸长。 展开更多
关键词 喷气涡流纺 喷嘴 高速旋转气流 纱体运动 数值模拟
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激波在通道口部绕射反射研究 被引量:3
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作者 周立端 龚文海 +1 位作者 杨志国 靳恒章 《流体力学实验与测量》 CSCD 1998年第1期63-67,共5页
在地下工程研究和设计中,地面运动的高速空气冲击波进入通道后的波动问题是非常重要和急待解决的问题。为了弄清激波进入通道后的传播规律,我们利用新近研制的光学激波管和其他激波管设备,对侧向激波进入通道后的各种模型进行了系统... 在地下工程研究和设计中,地面运动的高速空气冲击波进入通道后的波动问题是非常重要和急待解决的问题。为了弄清激波进入通道后的传播规律,我们利用新近研制的光学激波管和其他激波管设备,对侧向激波进入通道后的各种模型进行了系统试验研究,观察了激波进入通道后的波动图像,获得了一些很有价值的成果。本文介绍了试验方法和设备,描述了地面激波进入通道后在口部的绕射、反射波动图像和波后多旋涡运动规律,定量给出了通道口部绕射区压力变化曲线。 展开更多
关键词 激波 通道口部 激波绕射 激波反射 旋涡运动
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柴油机涡流室内空气流动特性的 LDA 测试及数学模型 被引量:3
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作者 王谦 李德桃 许振忠 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期299-308,共10页
本文报导了采用激光多普勒测速仪(LDA)首次在实机上对柴油机涡流室内空气运动规律测试的研究结果。研究表明:涡流室内涡流在一定的半径范围内是刚体涡流,在涡流室周边区域可近似看作势涡流。涡流室连接通道处气流速度最高,涡流... 本文报导了采用激光多普勒测速仪(LDA)首次在实机上对柴油机涡流室内空气运动规律测试的研究结果。研究表明:涡流室内涡流在一定的半径范围内是刚体涡流,在涡流室周边区域可近似看作势涡流。涡流室连接通道处气流速度最高,涡流室上流侧区域气流速度较下流侧区域高,上部区域气流速度较涡流室下部高,涡流室中心附近气流速度最低。涡流室中心附近湍流强度较高,涡流室上流侧湍流强度明显高于下流侧,上部区域高于下部区域。在此基础上建立了吊钟型涡流室内空气运动的实用型简化数学模型。该模型考虑了曲轴转角、涡流室内不同区域、转速等因素对空气运动的影响,对进一步分析和模拟涡流室式柴油机的燃烧过程具有重要意义。 展开更多
关键词 柴油机 涡流室 空气运动 LDA测量 数学模型
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轴对称旋拧射流的非线性演化 被引量:1
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作者 胡国辉 孙德军 +1 位作者 尹协远 童秉纲 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2000年第z1期15-20,共6页
本文用柱坐标下的有限差分法对喷管出口附近轴对称旋拧射流的动力学特征进行了直接数值模拟,分析了流场涡结构的演化,并讨论了旋拧增强混合的机制。
关键词 旋拧射流 涡运动 混合增强
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旋流燃烧室内颗粒运动的数值模拟 被引量:6
10
作者 尚庆 张健 周力行 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期515-518,共4页
本文应用流体相湍流脉动速度大小和方向均具有随机性的颗粒相随机轨道模型,对有直流一次风和旋流二次风的旋流燃烧室内的颗粒运动进行了数值模拟。得到的颗粒相轴向总质量流通量、轴向与切向速度分布与实验测量数据相符合,并比 Gosman ... 本文应用流体相湍流脉动速度大小和方向均具有随机性的颗粒相随机轨道模型,对有直流一次风和旋流二次风的旋流燃烧室内的颗粒运动进行了数值模拟。得到的颗粒相轴向总质量流通量、轴向与切向速度分布与实验测量数据相符合,并比 Gosman 颗粒随机轨道模型的模拟结果有一定的改进。 展开更多
关键词 旋流燃烧室 数值模拟 颗粒运动 颗粒随机轨道模型
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吊钟形涡流室内涡流及气体温度分布的研究 被引量:1
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作者 杨海青 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期449-453,共5页
用热线风速仪测量了拖动工况下涡流室式柴油机吊钟形涡流室内的气流平均速度和气体温度,研究了涡流室内气流切向速度和气体温度的空间分布及随其曲轴转角变化的规律。
关键词 热电偶流速仪 温度分布 涡流室 涡流 柴油机
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用LDA研究柴油机涡流室内空气运动
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作者 王谦 杨文明 +1 位作者 李德桃 吴志新 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 1998年第6期367-373,共7页
本文介绍了采用二维氩离子LDA(激光多普勒测速仪)对柴油机涡流室内空气运动特性的最新测试结果。测量结果表明:涡流室内气体平均速度及紊流强度仅为发动机曲轴转角的函数,在上止点附近随发动机转速升高,最大值出现时刻相对曲轴转角位置... 本文介绍了采用二维氩离子LDA(激光多普勒测速仪)对柴油机涡流室内空气运动特性的最新测试结果。测量结果表明:涡流室内气体平均速度及紊流强度仅为发动机曲轴转角的函数,在上止点附近随发动机转速升高,最大值出现时刻相对曲轴转角位置基本保持不变。这一点区别于使用HWA(热线风速仪)对涡流室的测量。吊钟型涡流室内的空气涡流以刚体涡流为主。本文描述了吊钟型涡流室内涡流运动中涡核的运动轨迹,提出了进一步改进涡流燃烧系统的几点建议。 展开更多
关键词 涡流室式 柴油机 空气运动 LDA 涡流燃烧系统
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旋流场内分散相颗粒的受力特性分析 被引量:8
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作者 李雪斌 袁惠新 曹仲文 《金属矿山》 CAS 北大核心 2007年第12期101-103,134,共4页
应用两相流动力学理论,对旋流场内分散相颗粒的受力进行了全面的分析。并将诸力划分为确定性的作用力和随机性的作用力两个部分。在此基础上,建立了分散相颗粒随机运动微分方程,为进一步深入认识旋流场内分散相颗粒的运动行为奠定了基础。
关键词 旋流场 颗粒 受力特性 随机运动微分方程
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慢扩张旋涡破裂位置的确定
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作者 夏南 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2000年第4期38-39,共2页
在慢扩张的假设下给出一类旋涡发展的解析表达式,讨论了解的性质.在一定情况下会出现泡型区和涡破裂.讨论了扩张角及旋转速度对涡破裂位置的影响.
关键词 旋涡运动 涡破裂 旋转流 慢扩张
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风沙对空冷单元影响的数值模拟研究 被引量:1
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作者 程友良 董晓瑞 陈帅 《汽轮机技术》 北大核心 2016年第3期191-194,共4页
我国直接空冷机组大多分布在多风多沙少雨的北方地区,风沙对空冷单元翅片管的磨损有重要影响。基于某电厂实际数据,建立三维模型,模拟了5m/s和7m/s的入口风速,不同通风方式下,不同粒径沙粒在空冷单元内部的运动轨迹。由结果分析比较得到... 我国直接空冷机组大多分布在多风多沙少雨的北方地区,风沙对空冷单元翅片管的磨损有重要影响。基于某电厂实际数据,建立三维模型,模拟了5m/s和7m/s的入口风速,不同通风方式下,不同粒径沙粒在空冷单元内部的运动轨迹。由结果分析比较得到,小粒径的沙粒对空冷翅片管的影响较大,并且随风速增大,沙粒对空冷翅片管的影响增大。在旋流通风方式下,沙粒对空冷翅片管的影响区域减小,减轻了沙粒对翅片管束的磨损,为实际工程应用提供了一定理论参考。 展开更多
关键词 风沙 运动轨迹 空冷单元 磨损 旋流
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缸内气体流动的模拟分析 被引量:2
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作者 杨旭 张欣 +1 位作者 贾萍稳 刘伟 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 1997年第5期597-601,共5页
应用自编FLOW软件,对缸内气体流动进行计算,并分析了挤流面积、初始涡流比、燃烧室形状对缸内气体流动的影响.
关键词 气体流动 挤流 涡流比 气缸 模拟分析
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水垫式旋转磨料射流喷嘴内流动特性的数值分析
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作者 胡鹤鸣 李玲 +1 位作者 陈永灿 刘昭伟 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期111-118,共8页
设计了一种水垫式旋转磨料射流喷嘴,并对其内部流场流动特性进行了数值研究。采用高精度QUICK离散格式离散了雷诺平均的N_S方程和Realizablek_ε紊流模型,求解了喷嘴的内部流场,同时利用拉格朗日的方法对磨料颗粒的运动轨迹进行了追踪... 设计了一种水垫式旋转磨料射流喷嘴,并对其内部流场流动特性进行了数值研究。采用高精度QUICK离散格式离散了雷诺平均的N_S方程和Realizablek_ε紊流模型,求解了喷嘴的内部流场,同时利用拉格朗日的方法对磨料颗粒的运动轨迹进行了追踪。该模型用同轴射流旋流燃烧室算例进行了验证,计算结果和实验值相吻合,表明适用于旋流流场的计算。喷嘴流场计算结果表明,流量比(切向与轴向入流流量之比)是决定喷嘴内流动状态的重要参数,喷嘴出口旋流数随流量比的增大而增大,并逐渐趋于一定值,磨料颗粒在喷嘴内的运动特性受流量比及磨料颗粒的粒径和密度影响较大。通过研究表明,对流量比以及磨料颗粒进行优选,能够获得破岩效果较好的旋转磨料射流,并且减少磨料颗粒对喷嘴的磨蚀,保证喷嘴的使用寿命。 展开更多
关键词 水力学 旋转磨料射流 流动特性 Realizable Κ-Ε紊流模型 颗粒运动
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慢扩张管道内的旋转流 被引量:2
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作者 夏南 尹协远 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1994年第1期7-12,共6页
研究了无粘不可压慢扩张旋转管流.以扩张角θ为小参数展开,导出了流函数所满足的方程及零阶解析解.对4种具有实用价值的初始流型给出其速度分布的公式.计算发现在一定条件下会产生逆流区,导致旋涡破裂.
关键词 旋涡运动 旋转流 管道流动
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Precessing motion in stratified radial swirl flow 被引量:4
19
作者 Qin Hao Lin Yuzhen Li Jibao 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第2期386-394,共9页
Vortex/flame interaction is an important mechanism for unsteady combustion in a swirl combustion system. Technology of low emission stirred swirl (TeLESS), which is characterized with stratified swirl flow, has been... Vortex/flame interaction is an important mechanism for unsteady combustion in a swirl combustion system. Technology of low emission stirred swirl (TeLESS), which is characterized with stratified swirl flow, has been developed in Beihang University to reduce NOx emission. However, large-scale flow structure would be induced in strong swirl flow. Experiments and computational fluid dynamics (CFD) simulation were carried out to investigate the unsteady flow feature and its mechanism in TeLESS combustor. Hotwire was firstly applied to testing the unsteady flow feature and a distinct mode with 2244 Hz oscillation frequency occurred at the pilot swirl outlet. The flow mode amplitude decayed convectively. Large eddy simulation (LES) was then applied to predicting this flow mode and know about its mechanism. The deviation of mode prediction compared with hotwire test was 0.8%. The spiral isobaric structure in pilot flow passage indicates that precessing vortex core (PVC) existed. The velocity spectrum and phase lag analysis suggest that the periodic movement at the pilot outlet was dominated by precessing movement. Negative tangen- tial momentum gradient reflects that the swirl flow was unstable. Another phenomenon was found out that the PVC movement was intermittently rotated alon~ the symmetric axis. 展开更多
关键词 Large eddy simulationPrecessing motion Stratified flow swirl flow Unsteady flow
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双通道涡流室式柴油机不同主燃烧室结构参数流场分析
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作者 袁文华 黄奇林 +3 位作者 伏军 廖晶晶 孙振鹏 唐锐红 《邵阳学院学报(自然科学版)》 2019年第6期41-49,共9页
本文以BH175F-1的双通道涡流室燃烧系统为研究对象。研究了双通道涡流室燃烧系统的缸内气体运动,并且通过改变ω主燃烧室的结构参数来研究不同主燃烧室结构参数对双通道涡流室式柴油机的缸内气体运动的影响。对比分析压缩上止点后主燃... 本文以BH175F-1的双通道涡流室燃烧系统为研究对象。研究了双通道涡流室燃烧系统的缸内气体运动,并且通过改变ω主燃烧室的结构参数来研究不同主燃烧室结构参数对双通道涡流室式柴油机的缸内气体运动的影响。对比分析压缩上止点后主燃烧室的流场表明:适当的增加导流槽的角度可以改善主燃烧室的缸内运动,但是导流槽角度过大会使缸内气体运动恶化;在ATDC 20°CA(压缩上止点后20°)、ATDC 30°CA时,S1(主燃烧室阀坑深度2.5 mm)、S2(主燃烧室阀坑深度3.5 mm)在进排气阀坑形成完整的旋转涡流,涡核中心与进排气阀坑的几何中心重合。S1在对应的主燃烧室位置上气体运动速度较S2大。减小主燃烧室的深度有利于组织缸内二次涡流;W1(主燃烧室阀坑向进气阀坑一侧偏移1 mm)、W2(主燃烧室阀坑向进气阀坑一侧偏移1.5 mm)、W3(主燃烧室阀坑向进气阀坑一侧偏移2 mm)在阀坑形成较完整的二次涡流。从涡流的组织和气体运动速度分布可以看出,W2较W1、W3的缸内运动较好且分布区域较广。 展开更多
关键词 柴油机 双通道涡 流室燃烧系统 缸内气体运动
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