油气管道弯管肘部二次流动侵蚀数值模拟

关于管道二次流动的系统分析较少。为此,利用CFD仿真模拟弯管冲蚀,计算不同流速以及不同颗粒直径对于管道肘部二次流动冲蚀的影响,分析冲蚀和空蚀耦合时管道肘部的侵蚀情况以及耦合作用对肘部二次流动的冲蚀产生的影响。分析结果表明:管道冲蚀最严重的区域主要集中在弯管肘部靠近出口处的外壁面以及肘部出口直管段内壁面;颗粒直径增加,因二次流动产生的在肘部出口直管段内壁面冲蚀会相应减弱;当流速增大时,受到二次流动驱动的颗粒增多,在肘部出口直管段内壁面产生的冲蚀更加严重;高流速时,出口直管段受二次流动影响的冲蚀中心区域逐渐减小。所得结论可为管道的安全运行及检测提供理论参考。

轮毂封严气体对高压涡轮二次流动的影响

利用数值模拟手段研究了高压涡轮转静子交接处封严腔中气体对涡轮内部流动结构及涡轮性能的影响。分别对没有冷气和冷气流量比例分别为1.1%,2.2%,3.75%和4.5%五种不同的情况进行了计算,并对比分析了有无冷气时流场中的流动情况和二次流的发展过程。结果表明封严腔中冷气射入主流对涡轮性能和流场结构都有较大的影响,导致了涡轮做功能力下降,效率降低,特别是对转子根部的影响最为明显。冷气流量的加大会导致转子负攻角的加大,对吸力面的流动分离有抑制作用,但负攻角过大会导致压力面发生分离。在涡轮叶型的设计中,必须对封严泄漏气体的影响加以考虑。

椭圆形截面螺旋管道内二次流动的摄动解

从曲线直角坐标系中的N S方程出发 ,采用摄动方法求解了椭圆形截面螺旋管道内粘性流动。结果表明 :一阶挠率项仅影响椭圆形截面上的二次流动 ,并不影响截面上轴向速度 ;当轴向压力梯度较小时 ,二次流动主要受挠率的影响 ,随着轴向压力梯度的增加 。

二次流动对气冷涡轮叶栅流场的影响

针对典型跨声速高压涡轮叶型平面叶栅吸力面单排孔气膜冷却,采用数值模拟方法,比较分析了加入气膜冷却前后流场变化。结果表明,由于二次流动的影响,加入气膜冷却以后吸力面后部接近下壁面处没有受到冷气保护而直接暴露于主流高温燃气,在实际高压涡轮中将极大的降低叶片寿命。没有气膜冷却情况下,吸力面接近下壁面处边界层仍有可能因受到二次流动的影响发生转捩;加入气膜冷却情况下,气膜孔中心位置下游边界层由于射流和主流的相互作用将转变为湍流边界层,而由于孔间距的影响,只有射流和主流充分掺混以后才能影响到整个叶片的范围。

圆截面曲线管道内二次流动的 Galerkin 解

本文推导了曲线直角坐标系内的Ｎ－Ｓ方程。并采用Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法和计算机符号运算技术求解了圆截面螺旋管道（包括弧形弯管）内的二次流动。结果表明Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法可以克服摄动法的小参数局限，得到了纯数值法无法求得的半解析解。

旋转弯曲管道内脉冲流动的二次流动

对旋转弯曲管道中的脉冲流动进行了数值模拟,系统地分析了单脉冲和周期性脉冲流动在科氏力和离心力共同作用下的主流速度、二次流动变化情况,研究结果表明:旋转弯曲管道内脉冲流的流动特性主要由Dean数、曲率、周期内的最大科氏力与离心力之比、间歇频率参数和Womersley数来决定;间歇期内,流动并不立即消失,管道内出现反向流动;对于周期性脉冲流动,周期末的残余速度对整个周期的流动结构有着重要影响,间歇频率越大,残余速度的影响就越明显.旋转的作用有削弱残余速度作用的效果,当管道高速旋转时,残余速度的影响几乎可以忽略不计.

椭圆截面曲线管道内二次流动的Galerkin解

推导了任意空间曲线直角坐标系内的张量流体力学方程．采用Galerkin方法和计算机符号运算技术求解了椭圆截面螺旋管道（电括弯管、扭管）内的二次流动．计算结果表明了Galerkin方法的适用和有效性，克服了振动法的小参数局限．对所得结果的分析揭示了椭圆截面螺旋管道内流动的特性，给出了k,r和Re较大情况的研究结论．

风机矩形蜗壳内部流动特性及其二次流的研究

—、前言 蜗壳作为离心风机的静止元件,其内部流动状况的好坏对风机性能有着很大的影响。相对运动部件叶轮而言,对蜗壳的研究较少,近年来的一些研究表明,蜗壳内的实际流动非常复杂,用流动解析方法求取蜗壳内的流动损失也并非易事。已有关于蜗壳舌部区域的实验研究大多也是定性的。本文利用单倾斜热线测试系统,在对后向离心风机矩形蜗壳内部流场进行测量的基础上,详细测量了蜗壳内的二次流动及舌部区域的流动状况,旨在为蜗壳的合理设计或数值研究提供基础性资料。

低速大尺度离心叶轮二次流动分析

采用商业软件Numeca的Fine\Turbo模块对低速大尺度离心叶轮进行数值计算,与试验数据吻合很好,对其内部流场进行了仔细的分析。在此基础上,研究其内部二次流动结构,得出了叶道内尾迹区域的存在与发展同二次流动有很密切的关系,尾迹区域的形成主要是叶片表面低能流体径向流动形成的。

前掠叶片叶栅内二次流动的数值研究

采用数值模拟技术详细地研究了不同掠高的某蒸汽轮机末级前掠叶片叶栅内部的二次流动。通过对计算结果的分析,讨论了该种叶栅内流动损失产生的机理。

方形截面弯管内的二次流动及其分叉

基于曲线坐标系内的流动模型及其数学描述,采用Galerkin方法对方形截面弯曲管道内充分发展的稳态不可压层流流动进行数值模拟,分析管道曲率参数κ及流动条件Re数对管内二次流动特性的影响;给出管内二次流动的分叉状态图,并精确地求得出现四涡解的分叉点.

受控态二次流动数值仿真及其混合应用

通过使用不同曲率的弯管组合,在流动过程中引入周期性变动的二次流,实现对流体内部微团运动的控制。根据流动的二次流动力学模型,建立了在整个管道内部不同截面之间流体微团运动的非线形映射关系,并研究了微团在该映射下的运动特征及其在混合上的应用效果。结果表明,相比采用统一曲率的弯管组合,采用变曲率弯管可以更有效地突破混沌映射截面上由周期点和不动点组成的常规区域,提高扭管系统的混合操作效率,实现在层流状态下的高效混合。

农村劳动力二次流动模型及政策含义——以浙江、福建、天津三地1702个个体样本为例

中国劳动力的流动,主要是农村劳动力的流动。基于文献回顾和经验观察,本文率先提出中国农村劳动力二次流动的概念:即已经离开农村老家流动到外地区从事非农工作的劳动力,因某些原因在外地区的非农产业里变换(包括经常变换)务工地域或企业(职业)的求职活动;进而假设农村劳动力二次流动由"换地区流动"和"换企业流动"两个水平构成;运用1702个个体调查问卷,借助SPSS处理分析数据,在验证上述假设的基础上,发展出劳动力二次流动的一般模型;最后,对模型的政策含义进行讨论。

旋转环形截面螺旋管道内二次流动的摄动分析

采用摄动方法研究了环形截面旋转螺旋管道内二次流动 .结果表明由于内圆壁面的存在 ,旋转环形截面螺旋管道内的二次流动、轴向速度分布与圆截面情况相比存在明显的差别 ,截面可以出现 1到 8个二次涡 ,轴向速度最大值位置取决于F(F为科心力与离氏力之比 ) ,随着F的变化 ,二次流强度和流量比在F =- 1左右取得最小值 .

农民工跨城市二次流动与回流模式——基于最大似然估计方法的分析

本文采用上海财经大学"千村调查"抽样数据,基于最大似然估计方法,考察农民工跨城市二次流动和回流返乡的影响因素,以纠正样本的选择性偏误。研究结果发现,近六成的农民工发生二次流动,且表现"抱团流动"的典型特征,获取更高的收入和更好的工作待遇成为农民工跨城市二次流动的最主要原因;照顾老人孩子和结婚是农民工回流返乡的最主要原因。农村劳动力的城乡流动、跨城市二次流动和回流返乡表现明显的差异,与城乡流动相反,女性、年龄越大、受教育程度较低的农民工更倾向于二次流动,而家庭负担较重、外出务工期间无家人陪同的农民工更容易回流返乡。

用CFD研究高压比离心叶轮内的二次流动

高压比离心压缩机正在喷气发动机和燃机中得到越来越多的应用。然而,人们对其流道内三维粘性流动的认识却非常有限。本文基于已经过实验数据确认的CFD结果,详细地分析和讨论了一种高压比离心叶轮内在近设计点的三维流场,以揭示其中激波与边界层相互作用和二次流动结构等的特征。

农业转移人口的城市偏好与跨城市二次流动研究

在城市间二次流动以及向特大、超大城市集聚是农业转移人口在城市空间分布的重要特征。利用2013年上海财经大学"千村调查"数据,分析了不同规模城市的收入、就业机会、公共服务等因素对农业转移人口城市选择和跨城市二次流动的影响。研究发现,特大、超大城市在收入和就业机会方面具备优势,而其它类型城市更容易兼顾夫妻团聚、农业生产、家庭照料等需求,由于当前农业转移人口主要以获得务工收入和就业机会为首要目的,因此表现出"特大、超大城市偏好"特征。此外,农业转移人口的城市偏好和二次流动特征是和经典的人力资本投资理论不一致的,人力资本水平较高的农业转移人口更倾向于在其他类型城市务工,并选择一次流动模式,从人力资本积累的角度来看,这是一种劳动力资源的错配。

二次流实现流体混沌混合的数值研究

在加权残余法与谱方法相结合的基础上,分析了扭转弯管中的二次层流,并说明了在某些情况下将诱发混沌现象.根据二次流的动力学特性,建立了扭管不同截面之间的非线性映射关系,用数值方法研究了流体微团在该映射下的混合特性,并进行了实验研究.结果表明,利用不同的单元弯管的组合与连续扭转,可以实现流体在层流状态下的高效无切割混合.

考虑二次流影响的压缩系统稳定性模型

利用Ａｄｋｉｎｓ－Ｓｍｉｔｈ二次流模型计算得到转子出口截面落后角沿叶高的变化．在压缩系统稳定性模型中考虑叶尖流面落后角影响，并提出一个新的时滞参数计算公式．计算结果表明，落后角的大小对压缩系统的稳定性影响很大，同时揭示了叶尖间隙对压缩系统稳定性的影响．

变工况下离心三元叶轮内部二次流的数值分析

研究离心叶轮内二次流对控制主流速度分布、减小流动损失有重要意义。目前国外,通过求解时均N-S方程,以相对气流角为指标研究叶轮内部二次流分布的工作已有报道,但目前国内外发表的文献中,研究变工况下离心叶轮内部二次流的工作尚很少见。本文通过求解三维、不同压时均N-S方程和K-ε双方程湍流模型,直接以垂直于主流方向的速度分量(即二次流)为对象,研究三种不同工况下闭式离心三元叶轮内部的二次流分布,考查变工况对二次流的影响。控制方程及数值求解方法见文献[1]。计算叶轮为一具有任意空间扭曲叶片的三元叶轮,主要参数为外径D_2=340mm,叶片出口宽度b_2=17mm,出口角β_(ZA)=55°,叶片数19。计算在转速7000转/分下的最佳效率(Q_0=0.78m^3/s),小流量(Q_(in)/Q_0=0.81)和大流量(Q_(in)/Q_0=1.24)三个工况下进行。图1为计算出的三个不同工况下叶轮叶道中间截面上二次流分布。可以看出,二次流分布具有明显的旋涡结构。大流量工况下吸力面附近的二次流涡明显增大,而小流量工况下压力面附近的旋涡加强,而且二次数值明显增大。这些强流动特征同理论上的定性分布是一致的。