沟槽对液固两相湍流中展向涡结构影响的实验研究

采用粒子图像测速技术(particlesimage velocimetry,PIV)研究沟槽对含有355μm聚苯乙烯颗粒的液固两相湍流边界层的影响规律,通过对比流过沟槽壁面与光滑平板含颗粒流的平均速度剖面、湍流度及雷诺切应力等湍流统计量,分析沟槽对两相湍流边界层特性的影响。采用空间多尺度、局部平均结构函数和λci涡量识别准则准确识别发卡涡展向涡的涡心,并提取周围脉动速度及流线的空间拓扑结构,对不同法向高度处顺向涡的数量规律进行统计分析。结果发现:与光滑平板相比,沟槽壁面平均速度剖面缓冲层部分抬升,对数区外移,壁面摩擦速度和摩擦切应力变小,表现出4.86%的减阻效果;在同一法向高度,相较于光滑壁面,沟槽壁面下检测到的顺向涡结构倾角较小,数量也较少,周围流向脉动速度较弱,说明在两相流中沟槽壁面能够削弱发卡涡的强度和发生可能,达到减阻的效果。

VISUALIZATION AND MEASUREMENT OF VORTEX FLOW IN SPINNING SHELL-CASE

The characteristics of a flow in spinning devices are one of the fundamental problems innew-type spinning.In this paper the vortex flow in interior of the shell-case was studied by usingexperimental methods,which include flow visualization and laser doppler techniques.The flow sur-vey by measurement has been compared with that photographed by flow visualization method,andshows a fairly good conformity.The results of experiments are similar to those by numericalevaluation.

基于CFD的新型旋流快分系统模拟优化研究

某新建催化装置旋流快分系统内需设置粗旋分,故采用气固两相流模型对其进行CFD数值模拟研究,通过模拟得到VQS系统罩内环形空间气体流场分布情况以及颗粒浓度分布规律,考察VQS系统分离效率,并与常规VQS快分系统进行对比,确定该装置反应沉降器内VQS快分系统受粗旋布置的影响情况。模拟结果显示:VQS罩内粗旋的存在对VQS罩内旋流规律的影响很小,但是粗旋布置的位置会影响VQS系统的分离效率。对VQS罩内粗旋位置进行了优化,考察了三个不同工况,结果显示当粗旋料腿中心距离提升管中心2200~2600 mm时,VQS系统分离效率受粗旋的影响程度比较低,优选2200 mm。

浅析流体力学与电动力学基础的相似性与统一性

通过对比电动力学和流体力学中的静电场和无旋流场,静磁场与有旋流场的性质,从而得出它们具有相似性和统一性。同时,电磁学理论对流体力学具有反作用,它们相互影响。每一学科的发展,必将带动另一学科的发展。

高回流被动式微混合器设计及数值模拟

为了提高混合强度设计了一种高回流被动式微混合器,其反馈通道中的回流延长了混合时间并促进形成涡流,增强了对流和扩散作用。通过优化反馈通道形状和混合腔入口尺寸,该微混合器提升了其回流率和混合强度。利用仿真软件Fluent分析该微混合器的性能,仿真表明对于给定的微混合器其回流率和混合强度仅仅决定于雷诺数,回流率和混合强度均随雷诺数增大而增大。特别地,当雷诺数低至8.3时,仍可在反馈通道中找到回流;当雷诺数为99.6时,回流率达到24%,混合强度则超过60%。通过对反馈通道倾斜角度参数的模拟,该微混合器的回流率和混合强度均有明显提升。

漩流式竖井泄洪洞在沙牌工程中的应用

结合模型试验、工程地质、地貌、枢纽布置条件,在沙牌水电站设计和布置了漩流竖井泄洪洞,并以其陡坡急流式短压力进水口区别于世界其它缓流进水的竖井泄洪洞,同时进行了完整的原型观测设计,以获取新型竖井泄洪设施的动水压力、水流空化、流速和通气量的资料。

苏里格气田单井流量计现场对比实验分析

随着天然气资源勘探开发的不断深入,以及天然气在现代工业和日常生活中应用的日益普及,在市场经济下,天然气的计量直接关系到供求双方的经济利益,准确地对天然气流量进行测量是企业生产和经营中的一项基础工作。除此之外,在苏里格前期开发过程中,各单井的产气情况还对开发评价、工艺设计等方面的工作都具有重要的作用,通过对旋进旋涡流量计与孔板流量计对比试验,为苏里格气田简化地面工艺提供依据。

基于高速图像采集的管束间气液两相绕流旋涡特性研究

采用高速图像采集方法,研究了不同节距比时以旋转正方形排列的错列管束间气液两相流旋涡的演化特性,通过动态图像重建了旋涡生成、卷吸及聚合过程,分析了旋涡演化机理,并运用时间序列图像相关性对比分析了旋涡脱落的周期特征.结果表明:随着节距比的增大,斯特罗哈数增大;随着含气率的增大,斯特罗哈数减小;当含气率大于0.14时,不存在周期性旋涡脱落现象;随着雷诺数的增大,旋涡脱落频率增加.

矩形管道中平板障碍物后旋涡发射特性研究

通过理论推导及流动显示实验，研究了矩形管道中平板障碍物后旋涡发射频率及尾流特征。结果得到了旋涡发射频率与雷诺数、平板阻塞率之间的关系，特别是发现了在高阻塞率条件下，当雷诺数增至某个临界值时旋涡发射被抑制，以及尾流存在周期性旋涡发射和无明显周期性的回流区两种不同的流动状态。本文还分析了上述现象的流动机理，即尾流特性主要取决于两边的分离剪切流之间的相互作用。

煤气分输站流量计量装置选型、设计及应用

在介绍流量计量基础上,重点介绍由日本横河涡街流量计进行煤气计量选型及应用。

绘制涡轮流量计与旋涡流量计的流量系数图表的一种方法

涡轮流量计与旋涡流量计的流量系数随被测流体的物理性质变化而变化。基于这个原因,在流量计投入使用之前,应测取实际的流量系数。本文根据相似理论推导出涡轮流量计与旋涡流量计的流量系数表达式,其结论是:流量系数仅是雷诺数的函数。据此可绘制出流量系数图(表)。如果此结论被采用,使用流量计时,就不必测量实际的流量系数,而是直接从流量系数图上查出流量系数。这样,可保证有较好的测量精确度。

旋流泵内颗粒分布特性及对泵性能的影响

基于Eulerian多相流模型和RNG κ-ε两方程湍流模型对旋流泵内的液固两相流场进行了数值模拟,获得了不同粒径、浓度时泵内的颗粒分布特性及对泵性能的影响。研究结果表明:固体颗粒进入泵内后主要集中于无叶腔内,无叶腔中的颗粒分布以泵轴为中心呈现一定的轴对称分布,随着粒径的增大,颗粒在无叶腔内壁面聚集的更加明显,随着浓度的增大,颗粒在无叶腔内的分布规律几乎没有变化,随着流量的增大,无叶腔中心部分颗粒浓度几乎不变的区域扩大;在叶轮内,叶片工作面附近的颗粒浓度要大于叶片背面的;随着粒径及浓度的增大旋流泵的效率会降低,随着粒径的增大泵的扬程会降低。

带通滤波器组匹配法在涡街信号处理过程中的应用

介绍基于带通滤波器匹配的涡街信号处理方法的原理,给出了用构建的涡街信号模型对该方法进行仿真的内容及结果。仿真结果表明该方法能快速准确地测量涡街信号频率。

高楞煤气分输站流量计量装置选型、设计及应用

在介绍流量计量基础上 ,重点介绍由日本横河涡街流量计进行煤气计量的选型及应用。

不同压力梯度平面库埃特流中扰动涡动力学特性

该文以不同压力梯度的平面库埃特流动为基本流,在壁面上构建一个局部微振荡射流扰动,利用直接数值模拟的方法求解三维不可压缩N-S方程,模拟了扰动涡结构的生成与演化过程。模拟结果表明:由于压力梯度的差异,虽然射流扰动期间的扰动涡幅值几乎相同,但幅值在不同的平面库埃特基本流中的演化特性表现出明显的差异;在相同时刻,库埃特基本流压力梯度越大,扰动涡的幅值越大,扰动控制方程中的基本流近壁速度梯度与扰动涡法向速度乘积项对幅值的增长起着主要作用;在不断增长的扰动涡中,呈现高速、低速条纹间隔密集的特性,由于扰动涡的存在,流动区域的近壁面平均切应力系数增加,在增长相对迅速的P??1时的库埃特基本流中形成了相对完整的发卡涡形态的涡量分布。

旋涡泵高扬程工况结构变化数值模拟研究

为深入了解高扬程工况旋涡泵内部流体的流动机理,获得进出口结构参数变化对旋涡泵性能的影响规律,建立了固定流道的旋涡泵三维流动模型,借助ANSYS FLUENT研究了旋涡泵进出口几何参数变化的基本特征,对比分析旋涡泵内部流场、场程等随几何参数的变化规律.选取典型的闭式双支撑结构旋涡泵的流动区域建立模型,研究不同进出口结构的旋涡泵内部压力场和速度场的分布情况,提出了在固定流道结构下进出口参数对旋涡泵效率提高的设计思路,对优化旋涡泵接口设计有一定的参考价值.

超声血流向量成像技术评价胸腔镜肺切除术后舒张期左心室流体能量损耗

目的应用超声血流向量成像（VFM）技术评价胸腔镜肺切除术后患者左心形态结构和心功能改变，定量评价左心室腔内流场状态改变对左心室舒张功能损害的诊断价值。方法选取36例胸腔镜肺切除术患者作为肺切除组，30例健康志愿者作为对照组。常规超声心动图测量左心室、左心房容积及左心室舒张功能相关参数。在VFM模式下分别获取舒张早期（ED）、舒张晚期（LD）左心室腔流体能量损耗（EL）相关参数。结果①左心室及左心房容积参数比较：两组间左室舒张末期容积（LVEDV）、左室收缩末期容积（LVESV）、左室射血分数（LVEF）、左房舒张末期容积（LAVd）差异均无统计学意义（P〉0．05）；肺切除组左房收缩末期容积（LAVs）和左房排空容积（LAVe）低于对照组，差异有统计学意义（P〈0．05）。②左心室舒张功能参数比较：肺切除组舒张早期峰值速度（E）、舒张晚期峰值速度（A）、舒张早期峰值速度／二尖瓣瓣环舒张早期组织速度比值（E／e）及心率高于对照组，E峰减速时间（EDT）和E／A比值低于对照组，差异均有统计学意义（P〈0，05）；两组间IVRT差异无统计学意义（P〉0．05）。③舒张早期左心室EL比较：两组间仅ELTB和ELAM差异有统计学意义（P〈0．05）。④舒张晚期左心室EL比较：肺切除组整体及各节段EL值均明显高于对照组，差异有统计学意义（P〈0．05）。结论VFM技术可以定量评价肺切除术后左心室腔内流体特征改变；EL增加可定量反映肺切除术后左心室舒张功能障碍。