粉粒体静壁面摩擦系数及双向测试法

介绍粉粒体静壁面摩擦系数在粉粒体工程设计中的应用及重要性，分析了影响该摩擦系数的因素以及国内外测试粉粒体静壁面摩擦系数的几种常用方法。提出了双向法测试粉粒体静壁面摩擦系数，并详细介绍了该法的适用范围、设备设计原则、测试步骤、注意事项及测试结果的数据处理以及测试报告的内容，并将该方法与常用方法进行比较，以说明该法的优点。

楔形中心和偏心料仓中壁面摩擦系数对卸料速率的影响

采用离散元方法(DEM)研究了在不同的内摩擦系数、料仓半锥角和料仓宽度条件下,楔形中心料仓和偏心料仓中壁面摩擦系数对卸料速率的影响。研究发现,随着壁面摩擦系数的增加,两种料仓的卸料速率均先降低后稳定。当料仓从中心料仓变为偏心料仓时,壁面摩擦系数对卸料速率的影响程度以及卸料速率停止下降时的壁面摩擦系数的值都增大。随着内摩擦系数的减小或料仓半锥角的增大,壁面摩擦系数对卸料速率的影响程度以及卸料速率停止下降时的壁面摩擦系数的值都逐渐减小。增加料仓宽度能够削弱壁面摩擦系数对卸料速率的影响程度,但并不改变卸料速率停止下降时的壁面摩擦系数的值。

液态金属两相流磁流体发电负载系数对湍流的影响

通过FLUENT软件的气液两相流混合模型,研究了负载系数对"自蒸发"驱动液态金属磁流体发电通道内湍流特性和发电性能的影响。结果表明,在边界层内,负载系数影响湍流强度和平均壁面摩擦系数的大小。在中心流区域,沿流动方向上,在通道3/4处的横截面上,湍流强度呈"M"形分布,且负载系数越大,曲线变化越大。输出功率关于负载系数呈抛物线变化,效率与负载系数呈近似线性关系。输出功率的模拟值与理论值比较一致,误差在1. 29%~4. 6%。

端壁射流对压气机叶栅角区分离控制的研究

为了研究端壁射流对压气机叶栅端壁角区分离控制的可行性和有效性,以压气机叶栅为研究对象,基于数值模拟方法对不同射流角和射流比控制参数下的计算工况进行了对比和分析。研究结果显示:端壁射流可以有效地控制角区的分离和降低叶栅损失,提高了叶栅的流通能力;控制效果受射流角和射流比的影响,只有射流控制参数大于临界射流角和临界射流比时,角区分离的控制效果才会显著,在10°射流角和0.23%的射流比条件下可以获得33.4%的相对叶栅损失增益;端壁射流在较大射流比下可以有效削弱通道涡、角涡的强度,阻断了其与尾缘脱落涡的接触,降低了涡系间相互作用导致的高损失影响;由于流道角区阻塞度的减小,叶展中部截面的损失和出气角会有少量增加。

局部/组合抽吸对压气机叶栅分离流动控制的机理研究

为了研究不同抽吸形式对压气机内部分离流动的控制效果和机理,基于数值模拟方法,对内部同时存在角区分离和附面层分离的直列叶栅进行抽吸计算,共设置8套不同的方案进行了详细的探究。结果表明:对于控制分离的效果和机理,不同抽吸形式之间存在着一定差异;在分离发展的不同阶段,实施抽吸对其控制效果也有所不同。近端壁吸力面抽吸方案SS3同时减小了角区分离和近端壁处的尾缘附面层分离,尾部近吸力面沿展向静压分布为正'C'型,使角区内的低能流体向叶中流动,角区流动得到改善,但导致叶展中部流场的恶化;端壁抽吸和全叶高组合抽吸则使尾部近吸力面静压沿展向分布更均匀,低能流体的迁移现象减弱。基于以上结果可得:组合抽吸可以更有效地控制叶栅内部流动分离,降低损失,提高叶栅流通能力。

混入粗颗粒对移动床中空腔的抑制效应

采用离散元方法(DEM)研究了粗颗粒的混入对移动床中空腔的抑制效应。结果表明,向移动床中混入粗颗粒能够抑制空腔的形成,尤其是在粗颗粒的壁面摩擦系数较小的情况下。为了进一步强化混入的粗颗粒对空腔的抑制效应,在粗颗粒与细颗粒的壁面摩擦系数相同时,应将粗颗粒分散在床层中,而对于粗颗粒壁面摩擦系数远小于细颗粒壁面摩擦系数的情况,应将其集中在壁面附近。

带引流条导电矩形管磁流体湍流大涡数值模拟

为研究引流条对磁流体湍流的影响,采用自主开发的低磁雷诺数流固耦合磁流体相干结构模型大涡模拟求解器,对均匀磁场作用下平行层内带引流条导电矩形管和标准导电矩形管中液态金属湍流进行了数值模拟研究。结果表明,外加垂直流动方向的均匀磁场与流动的导电流体相互作用产生与流动方向相反的洛伦兹力,能够抑制磁流体的湍流脉动,这种抑制作用随着哈特曼数增大而增强。在弱导电率条件下,当Re=16350、Ha=212 时,两种管道中的流动均转换为层流流动状态。管道内壁面摩擦系数随着哈特曼数的增大而增大。引流条能在其近壁局部区域增强横向速度,有效激发湍流,但在弱壁面导电率条件下,带引流条导电矩形管壁面摩擦系数较标准矩形管大。