存在空气卷吸时等离子体射流光谱诊断应做的修正

采用一套高精度多谱线的等离子光谱诊断系统来同时探测等离子体射流中两条谱线的强度。通过谱线绝对强度法 ,获得了直接流入空气的氩等离子体射流在考虑卷吸和不考虑卷吸时两种不同的温度分布和卷吸空气的浓度分布。两种情况下所获得的温度分布的对比 ,说明等离子射流中的空气卷吸现象对光谱诊断的结果有可观的影响。忽略所卷吸的空气会对绝对强度法的温度诊断带来误差 ,尤其在远离喷口的区域 ,这种误差是很明显的。

直喷式柴油机燃油喷雾碰壁与空气卷吸模型的研究

本文提出了一个适合在准维模型中使用的直喷式柴油机喷雾碰壁与空气卷吸的数学模型。采用紊流射流理论推出了新的壁面射流计算公式，并在正确描述喷注贯穿的基础上建立了有涡流作用的空气卷吸模型。该研究结果用于准维模型的理论计算与实测结果吻合很好，证明了模型的实用性。

柴油机喷雾环境条件和喷油参数对火焰浮起长度及其空气卷吸率影响的研究

为了揭示柴油机参数对火焰浮起长度及其空气卷吸率的影响规律,采用修正的KIVA-3V软件建立了定容燃烧弹的三维数值分析模型,以2 100 K等温线作为火焰浮起长度的评价标准并进行了相关计算。研究表明,降低喷雾初始环境温度和增大喷油压力均可增大火焰浮起长度和空气卷吸率,有利于降低柴油机炭烟排放。喷雾环境密度的增加虽然减小了火焰浮起长度,但在环境温度较低的情况下,环境密度的增加会导致空气卷吸率的大幅增加。减小喷孔直径,火焰浮起长度降低,空气卷吸率却增加。燃油温度的升高会造成火焰浮起长度的轻微降低,对空气卷吸率的影响较小。

紧贴强热源温度分布研究及空气卷吸量计算

通过现场实测和模型实验,对紧贴强热源周围区域温度分布进行研究。实测和实验研究表明强热源周围温度在一定范围内沿高度线性增加。建立数学简化模型,推导出了紧贴热源周围自然对流空气卷吸量计算公式。

应用LDV测量柴油机高压喷雾对空气的卷吸

用猝发信号频谱分析多普勒测速仪（ＢＳＡ－ＬＤＶ）对柴油机高压喷雾的空气卷吸速度进行了测量，并分析了喷雾卷吸空气的量．结果发现，随喷油压力提高，空气卷吸速度增大；随轴向距离的增加，喷雾对空气的卷吸速度由小变大，再逐渐变小；接近喷雾头部，喷雾对周围空气的作用将由卷吸成为排推．与气体射流比较、柴油机高压喷雾卷吸空气的量约小２／３．

自由下落粒子流卷吸空气量数学模型探讨

在工业物料粒子自由下落过程中,周围环境空气会被卷吸到运动的粒子流当中,当粒子流撞击接收面或料堆时又会瞬间释放出卷吸的空气,造成物料粒子的外溢和环境污染等问题,所以,研究自由下落粒子流的卷吸空气量对特定工业环境污染的控制非常重要。综述了国内外有关自由下落粒子流卷吸空气的研究状况,分析了现有卷吸空气量数学模型的适用性,并对卷吸空气量与圆锥形出料口孔径的关系进行了探讨,结合已有模型推导了其数学关系式。

高压甲烷气体碰壁射流扩散与卷吸特性的试验

在定容装置上利用高速摄影纹影法开展了不同冲击高度和冲击角度下的甲烷高压碰壁射流扩散和卷吸特性试验.通过纹影照片得到了不同冲击高度和冲击角度下的射流贯穿距离随时间变化的规律,计算得到了射流卷吸空气质量随时间变化的规律.结果表明:碰壁射流发展分两个阶段,碰壁之前贯穿距离和卷吸空气质量与自由射流基本相同;碰壁之后,由于壁面阻力的作用,其贯穿距离和卷吸空气质量的增加速率低于自由射流.随着冲击高度的增加,碰壁射流贯穿距离和卷吸空气质量增大;随着冲击角度的减小,碰壁射流贯穿距离和卷吸空气质量增大.最后对Poreh碰壁射流贯穿距离和卷吸空气质量经验公式进行修改,使其适用于一般碰壁射流贯穿距离和卷吸空气质量的特性计算.

坡度条件下不同长宽比矩形火源燃烧火焰贴地长度实验研究

利用可变角度实验台,改变斜坡角度(10°~50°)、热释放速率(12.3~24.6 kW)以及燃烧器长宽比(1~6),开展了一系列燃烧实验,研究了火焰贴地长度随这3个因素的演变规律.结果表明,随着斜坡角度、火源热释放速率及燃烧器长宽比的增加,火焰贴地长度增加.对于相同的坡度和火源热释放速率,随长宽比增大,贴地长度增幅范围在65%~105%之间.基于斜坡诱导压差与火羽流浮力共同作用的物理机制分析,并考虑到燃烧器长宽比对火焰卷吸行为的影响,提出了无量纲火焰贴地长度预测模型.

反应注射成型充模过程中气泡卷入现象的分析

通过反应注射成型冷态充模模拟，考察了充模过程中各种气泡的形成过程。对气泡产生的现象及原因进行了描述、分析。同时提出了充模过程中防止气泡卷入的措施。

基于欧拉法的消防水炮射流轨迹模型

为提高消防水炮射流轨迹预测精度,克服基于传统抛体理论描述“初速度不变,射流流量增加致使射程增加现象”所存在的困难,首先采用欧拉法,沿空气中水射流轨迹建立一维的质量守恒方程、轴向动量守恒方程和径向动量守恒方程;然后假设水柱和空气柱的轴向速度分布形状为“礼帽”形,并据此推导分析建立的守恒方程,进而建立消防水炮水射流轨迹计算模型;最后基于3个守恒方程,给出射流轨迹模型的数值计算流程,并与收集的试验数据进行比较验证,结果表明:所建模型的误差不超过10%。

自然通风下隧道贴壁双火源火焰融合特性研究

由于隧道内贴壁双火源火灾的特殊性,其火焰的特征与开放空间及非贴壁情况下的火灾有显著不同。文章在自然通风的矩形缩尺寸隧道模型内进行了一系列试验,结果表明:随火源间距s增大,火焰高度Hf先短暂增大后持续减小,最后趋于定值。相同火源尺寸下,隧道内贴壁双火源的火焰高度是贴壁单火源火焰高度的1.2~1.4倍。相同工况下,由于贴壁情况下的火焰羽流卷吸受限,双火源的火焰高度比位于中轴线情况下高15%~17%。与火源位于开放空间和隧道中轴线的情况相比,贴壁火源的最大火焰高度更高。基于空气卷吸理论推导了融合火焰高度Hf的经验公式,确定了无量纲间距为1.8时Hf最低。

浅议自由下落微粒流与环境空气的关系

研究微粒流在环境空气中的自由下落是气固两相流新的研究领域之一.在微粒流自由下降过程中,环境空气被下落运动的微粒流卷吸到微粒流场中形成微粒羽状流,并伴随着散射飘尘的产生,从而使得工作场合的空气被严重污染.本文介绍了目前国际学术界在该方面的研究进展,并讨论了微粒流的下降高度、质量流量、微粒粒径、微粒密度等物理参数的变化对在微粒流自由下落过程中所产生的卷吸空气量的影响,同时展示和分析了微粒粉尘和卷吸空气进行量化和模拟的一些方法.

浅议自由下落微粒流与环境空气的关系

研究微粒流在环境空气中的自由下落是气固两相流新的研究领域之一。介绍了国际上在该方面的研究进展,讨论了微粒流的下降高度、质量流量、微粒粒径、微粒密度等物理参数的变化对在微粒流自由下落过程中所产生的卷吸空气量的影响,同时展示和分析了微粒粉尘和卷吸空气进行量化和模拟的一些方法。

基于DPM模型求解自由下落颗粒羽流卷吸空气量

为深入了解自由下落颗粒羽流卷吸空气的特性,对氧化铝颗粒从出口直径为5 mm的圆形孔中自由下落的气固两相流场进行了数值模拟研究。依据RNG k-ε模型求解气相雷诺时均N-S方程并进行离散化处理,采用DPM模型跟踪单个粒子以求解颗粒的运动方程,并通过SIMPLE双向耦合,对自由下落颗粒羽流流动特性进行数值模拟。结果表明:自由下落颗粒羽流卷吸空气气相速度在羽流中心线上处于最大值,随着径向距离的增大速度值明显地减小,直到距离中心线30 mm处,之后速度的变化趋于稳定;颗粒在净质量力作用下沿质量力方向首先作加速运动,之后下落速度u_p随着下落高度的变化趋于平缓,羽流末端颗粒运动基本遵守颗粒自由沉降规律;羽流卷吸空气量随着下落高度的增加而增大,其规律与颗粒群模型给出的结果高度吻合。通过比较分析发现,采用DPM模型很好的解决了对颗粒相运动方程的求解并可获取颗粒运动轨迹,对于自由下落颗粒羽流特性的分析不失为一种有效而可行的方法。

挡烟垂壁对长通道顶棚温度分布的影响研究

为提高长通道内部挡烟性能,揭示挡烟垂壁在长通道烟流控制中的作用,利用数值模拟方法研究挡烟垂壁与火源的距离分别为4.2、6、9、12 m,垂壁高度在0.3~0.9 m时顶棚附近烟气温度纵向分布;拟合模拟数据得出挡烟垂壁位置与高度综合影响下长通道挡烟垂壁下游温度纵向分布预测公式,并通过1∶5小尺寸通道火灾试验对预测公式进行验证。结果表明:挡烟垂壁对其上下游烟气温度分布的影响分别表现为减缓衰减与加速衰减2种效果;随着垂高的增加,垂壁上游温升值增大,下游温升值减小,且下游温度衰减速率与垂壁高度有线性关系;挡烟垂壁离火源越远,烟气温度纵向衰减越慢,高温危险区域越大;试验温度数据与公式预测值二者吻合较好,验证了数值模型的有效性。

微粒羽流自由降落过程特性的探讨

根据自由下落微粒羽流的运动特征,对微粒羽流自由下落过程中卷吸空气的机理进行初步分析,应用Tomom i给出的混合微粒模型及Ogata给出的单微粒模型与环境空气卷吸量实验值进行对比分析.结果表明,混合微粒模型对环境空气卷吸量的模拟值与实验值有较好的吻合性,而Ogata给出的单微粒模型预测值低于实测值.实验结果表明,环境空气卷吸量随着微粒羽流下降高度的延伸而增加,随着微粒流中微粒的密度及粒径的增大而减小.

浮升力对微射流扩散火焰影响的数值模拟研究

本文通过数值模拟对静止空气中微射流氢气火焰的浮升力效应进行了研究。结果显示,当射流速度相对较大时(V≥0.2 m/s),常规重力加速度(g=9.8 m/s^2)下的火焰高度、宽度和温度均比无重力作用时小,但是OH的质量分数却显著增大。当射流速度非常小(例如:V=0.1 m/s)时,常规重力加速度下OH质量分数的峰值和火焰温度均小于无重力作用时的对应值。分析表明,当V≥0.2 m/s时,由于浮升力效应导致的径向流动促进了燃料与空气之间的混合,从而使燃烧得到强化。然而,由于大量冷空气被卷入反应区,火焰温度略有降低。当V=0.1 m/s时,因为热释放速率非常小,冷空气的卷入和燃料在管口边缘的泄露导致火焰温度显著下降。与此同时,有重力作用时从燃料向管子内壁的散热损失更大。因此,总的来说浮升力在非常小的射流速度下是负面效应。

顶部构筑物对狭长空间烟气蔓延阻滞机理研究

为研究火灾产生的烟气越过多个挡烟垂壁等顶部构筑物后的流动规律,采用FSD数值模拟方法,对比狭长空间模型中无挡烟垂壁、单挡烟垂壁和多挡烟垂壁情况下的烟气蔓延情况,并对烟气运移的速度场分布、不同区段流量的变化进行研究.结果表明:在无挡烟垂壁和分别设置1个、2个、4个挡烟垂壁的情况下,烟气到达狭长空间末端的时间分别为15.9 s,17.1 s、18.8 s和25.5 s;挡烟垂壁阻滞烟气蔓延的原因是,挡烟垂壁等构筑物可以减小烟气层与下部空气层的相对流动速度,减少烟气对空气的卷吸,降低烟气生成量;多挡烟垂壁对烟气的阻滞效果优于单挡烟垂壁,烟气蔓延速度更慢.

转载溜槽内颗粒流斜抛运动过程颗粒扩散的数值模拟

工业生产过程中颗粒物输送系统输运过程存在大量粉尘逸散的问题,其中溜槽是关键部件之一,成为了工作场所大气污染的源头。为了解溜槽内颗粒物的运动及流场情况,首先通过试验数据验证了Discrete Phase Model的适用性,之后利用Fluent软件对溜槽内粒径为300～500μm、密度为700～2 800 kg/m^3的颗粒及斜抛初速度为2～6 m/s的不同工况进行了数值计算。结果表明,斜抛初速度对卷吸空气流场影响不大;初速度越大料流核心区颗粒物质量浓度衰减越慢,密度越小质量浓度衰减越快;整个斜抛过程中,颗粒速度先急剧减小,再急剧增大,最后保持稳定。溜槽下皮带落料点两侧形成正压区容易造成粉尘逸散,通过研究溜槽内颗粒物的运动规律及流场特性,为控制溜槽内粉尘逸散的工艺通风优化设计提供了理论依据。

通风幕墙中的保温材料与火灾防范

在幕墙结构中，对于保温层材料的选用标准安全性要求是非常高的，但是重大的火灾安全事故还是时常出现。某城市一高层幕墙建筑，使用可燃的材料作为幕墙保温，在施工期间出现了严重的火灾。一年后，类似的火灾在这个工程中再次出现，而且，国内过去几年中发生的重大火灾，很多是发生在幕墙建筑中。这是幕墙结构的特殊性造成的。幕墙建筑的火灾不局限于某个防火分区的单元，在立面，火灾可以通过层问蹿火引起整个建筑的崩溃。中国再也不能承受这样的惨痛教训了。玻璃幕墙或单元式幕墙的防火主要集中在层问或相邻单元的火焰传播，本文集中于非透明式幕墙（通风幕墙）的被动防火安全进行探讨。