RTM二维径向流动模型的理论概况及研究

综述了牛顿流体在放置了各向同性和各向异性预制件的RTM平板模具中二维径向恒流和恒压渗流的流动模型。对各个模型的可测量物理量之间的关系通过求解其解析解进行了必要的拓展补充推导和研究分析 ,对传统的二维解析方程进行了拓展和改进 ,提供了在不透明模具中测定渗透率的方法。即在恒流条件下利用压力传感器和恒流泵测定预制件的二维渗透率 ;或者在恒压条件下利用数字流量计和压力表测得二维渗透率。

乙烯裂解炉管内流动反应历程的数值模拟(Ⅰ)二维流动反应数学模型的建立

In the present paper,a two-dimensional flow-reaction mathematical model is developed by integrating a deliberate kinetic and coking model with the k-ε turbulence model and heat transfer model that contains the conduction within the laminar layer near the tubular wall. Numerical simulation on a naphtha cracker and an ethane cracker in Yanshan Petrochemical company utilizing the developed flow-reaction model showed that the predicted exit composition is in agreement with the production data. Reasonable distributions of some product yields and engineering parameters are also obtained in the radial and axial directions. This suggests that the established flow-reaction model can be used for performance simulation in commercial tubular reactor of steam crackers.

二维流动模型的喷射器性能分析研究

采用二维轴对称流动模型 ,计算分析了吸入通道内回流现象、喷射器“恒能力”现象与静压力在轴线上分布情况之间的关系 ;探讨了工作压力对喷射器性能的影响。结果表明 :持续降低出口压力会在混合室内形成激波 ,喷射因数保持不变 ;工作压力过高会在混合室内产生壅塞 ,反而降低喷射因数 ;吸入压力过低会在喷射器吸入通道内产生回流现象 ,影响喷射式制冷系统运行的安全性。

二维流动模型用于喷射器关键结构设计分析

在试验验证了喷射器二维可压缩流动模型可行性和计算准确性的基础上,应用该模型对喷射器结构与性能和流场之间的变化关系进行了研究.试验结果表明,二维流动模型在没有引入经验参数的条件下,能够较好地预测喷射器的工作特性和性能指标.喷射器内流场直观地显示了混合室截面大小对喷射器性能的影响过程.

轴径向床中二维流动的研究Ⅲ．离心流动

在前文流体二维流动模型的基础上，考察了在流道静压均恒和限定流道时离心流动型轴径向床的流场，讨论了流道宽度和触媒封高度对调节流体分布的影响，并与向心流动轴径向床进行了比较。

RTM一维单向流动模型的理论概况及研究

本文研究了牛顿流体在铺置纤维预制件的RTM平板模具中 ,一维单向恒流和恒压流动的渗流模型。通过求解析解 ,求出模型的各个可测量物理量之间的关系 ,对传统的解析方程进行了拓展和改进 ,提供了在不透明模具中测定渗透率的方法。即在恒流条件下 ,只需利用压力传感器和恒流泵的读数即可测定预制件的一维渗透率 ;或者在恒压条件下 ,利用数字流量计和压力表的读数测得一维渗透率。而这些解析解的关系式也可用于实验预估模具中的压力分布。

轴径向床中二维流动的研究II．限定流道

在前文的基础上，结合流体在分流、集流流道中的变质量流动，考察了集流流道单边控制作用下限定流道时向心型轴径向床的流场，讨论了流道宽度和触媒封高度对调节流体分布的影响，提出了评价轴径向床合理设计的准则。

增压富氧循环流化床的二维流动模型

建立了增压富氧循环流化床的二维流动模型，将增压富氧循环流化床炉膛分为下部密相区和上部稀相区，同时考虑气固轴向和径向变化。模型针对3002／70再循环烟气（RFG）富氧气氛，5mm颗粒粒径，在温度范围20～1000℃，压力范围0．1～6．0MPa下，计算了增压富氧循环流化床的流动特性，主要分析压力和温度对临界流化速度Umf的影响以及压力对环形区厚度6，床层空隙率8和颗粒浓度分布8。的影响。计算结果表明：随着压力的升高，临界流化速度不断减小，环形区厚度变薄，空隙率降低，颗粒浓度增大。随着温度的升高，临界流化速度先增大后减小，且床层压力越大，迭到峰值所需的温度越高。

一种简洁有效的河道平面二维流动数值模型

本文提出了一种简洁有效的河道平面二维流动数值模型。模型采用跟踪河道中心线走向的正交曲线坐标系 ,曲线网格可用代数方法直接生成 ,这种河道正交曲线网格较好地适合了河流的形态特征及流动特性 ,模型基于显式有限差分 ,利用水面回算消除不稳定性 ,并使模型在空间和时间上均达到二阶精度。模型采用显式非恒定流渐近迭代法计算河流恒定流场。为了有效地抑制非线性不稳定性发展 ,二维模型初值由准二维计算结果提供。本文针对弯道水槽试验成果、多体绕流、边池回流和天然山区河流情况 ,对数值模型进行了测试和验证。结果表明 。

轴径向床中流体二维流动的研究Ⅰ．流道静压均恒

在流道静压均恒下，应用连续性方程和Ｅｒｇｅｎ方程描述了轴径向固定床中流体的二维流动，通过数值模拟，得出了二维流动的流场。讨论了触媒封高和长径比对流场的影响，以流体停留时间相等为原则，得出了合理的触媒封高度。

基于径向基函数的机翼二维气动代理模型设计

采用多学科设计优化方法进行机翼气动/结构优化时,结构学科的优化需要气动学科提供机翼压力分布的代理模型。本文引入了等参单元形函数的几何变换思想,利用径向基函数,解决了复杂形状机翼的二维气动代理模型的构造问题,进行了某巡航导弹弹翼考虑结构变形的气动力代理模型的构建。算例结果表明,本文所用代理模型构造方法简单易行,预测结果的精度很好。

管式裂解炉二维工艺模型研究新进展及应用

在对目前裂解炉管的模拟研究现状进行总结的基础上,指出了二维模型研究的必要性,并将已有二维模型的构成、动力学模型的进展、不同计算方法和计算结果进行了讨论,最后指出裂解炉的模拟应和其他技术结合起来,充分利用我国工厂数据、试验炉数据和模拟软件计算结果,进行联合攻关,为裂解炉的设计、生产、原料预测提供有力的支持。

应用不同紊流模型的二维横向射流传热数值模拟研究

为了研究紊流横向射流的流动与传热特征 ,基于控制容积法和协调一致的求解压力耦合方程的半隐方法 (SIMPLEC) ,应用标准k ε模型、重整化群 (RNG)k ε模型和易实现的 (Realizable)k ε模型 ,对射流与主流动量通量比为 0 .5～ 10 0的二维横向射流传热进行了数值模拟 .通过考察二维横向射流的平均流动和紊流特性 ,分析了回流区对射流下游壁面换热的影响 ,从流动机理角度解释了壁面换热峰值点位于重接触点近上游的现象 ,并结合横向射流特征讨论了 3种紊流模型的优劣 .计算结果表明 ,RNGk ε和Realizablek ε模型 ,尤其是Realizablek ε模型的预测值比标准k ε模型的预测值更为准确 .

考虑环流横向输沙及河岸变形的平面二维扩展数学模型

本文考虑弯道环流输沙效应,在泥沙运动基本方程中增加了反映环流横向输沙附加项,对平面二维水沙数学模型的悬移质、推移质输沙方程和河床变形过程进行了扩展。借助土力学中关于边坡稳定性理论中的圆弧滑动法,并引入多杈树搜索方法,建立了适用于平面二维数学模型的河岸崩塌变形计算方法。经扩展后的平面二维水沙数学模型能模拟环流横向输沙及由其引起的河床冲淤和河岸变形,并应用该模型模拟了弯道发生、发展过程,计算结果与已有的认识是一致的。

二维直通道内气固两相流动的实验研究

本文利用频闪激光片光源摄像和图象处理技术，对二维直通道内气固两相流动进行了实验研究，定量测定了固体粒子的运动参数、运动速度、方向．测得了粒子的运动轨迹．并得出一些有价值的结论：在本实验范围内粒子基本上沿直线运动，并处于不断加速的状态；粒子与壁面碰撞的时间极短，反弹角小于碰撞角，反弹速率小于碰撞速率．从而获得了在不同的进口气流速度及不同的通道倾角下固体粒子与固体壁面碰撞的某些规律．得到了粒子与壁面相互作用的关系表达式．为理论计算打下了基础．

管式裂解炉二维模型两种不同计算方法的对比

用两种不同的求解方法建立了乙烯裂解炉的二维工艺数学模型。该模型包括有49个组分、49个反应的复杂分子反应体系,通过对轴向和径向流体流动、传热及管壁处结焦反应等过程的描述,可以较完整地模拟轻烃裂解炉管内的流体流动、反应、传热、结焦等过程。用此两种方法和一维模型分别对大庆W型轻烃炉的同一工况进行了模拟计算。结果表明,两种计算方法对径向温度、速度和浓度分布描述比一维模型更加符合工业炉裂解的实际情况,在靠近管壁处径向速度、温度以及浓度的变化趋势与工业实际相吻合,其它主要计算结果与工业数据和一维模型的计算结果一致,两种计算方法各有优缺点,适用于不同目的的计算。

二维振荡叶栅非定常粘性流动数值模拟

采用显式四步Runge Kutta格式 ,结合Baldwin Lomax紊流模型求解Navier Stokes方程 ,借助运动网格技术 ,完成了对二维振荡叶栅非定常粘性流动的数值模拟。为了加速求解过程 ,引入了变系数隐式残差光顺方法 ,取得了较好效果。数值结果与已公布的数据有很好的一致性。

煤层气开采的二维非平衡吸附模型

由于煤层气工业发展比石油工业晚,故很多方面的研究都借鉴了石油开采的理论,鉴于煤层气开采机理与石油开采有本质的区别,因此煤层气的数学模型相对较油气藏模型要复杂。文章在平衡吸附模型的基础上,进一步研究了煤层气开采的非平衡吸附模型。充分考虑了煤层气的流动特性,并结合煤层气的开采特点,首先根据物质平衡原理以及朗格缪儿等温吸附曲线,建立了煤层气开采的扩散模型;然后结合达西定律,建立了煤层气开采的渗流模型;同时考虑到煤储层特征建立了煤层裂缝的孔隙度和渗透率模型,结合边界条件,形成了完整的煤层气开采的二维非平衡吸附数学模型。

河网水体流动控导措施二维数值计算分析

引水入城是改善城市河网水环境的重要途径,但由于各种条件的约束,可能仍然存在流动性很小的河流.利用什么措施来增加这些流动性小的河流的流动性,再进一步又如何论证工程措施对增加水体流动的效果是重要的研究课题.本论文利用建立和验证了的河网平面二维数学模型,计算了设置并关闭和现状鸣山路江没有水闸条件下的水体流动状况,由两种情况的计算结果得到的水力要素增值及其分布图可以看出,设置并关闭水闸,当水闸关闭其他条件不变的情况下使得附近河流庙山江、西五灶江和西四灶江流速增加,水体的流动性增加明显;壅水河段仅在局部河段,且壅水很小.计算结果为工程提供了定量依据.

用二维数学模型分析选择乙烷裂解炉的尺寸和操作条件

在轻质油热裂解反应管二维工艺数学模型的基础上，对含四个组分、一个反应式的乙烷裂解制乙烯的反应管，用二维模型进行改变管径、管长、烟气温度等的数值计算，得出反应管出口温度、转化率等的变化规律．其结果与烃类裂解反应的规律一致．