邝九杰
,
冯上升
,
金东范
,
卢天健
工程热物理学报
本文实验研究了圆管冲击射流下通孔金属泡沫的流动换热特性,测量了10 PPI和30 PPI铜泡沫的平均努塞尔数Nuavg,同时采用烟线法得到冲击射流下铜泡沫的流场可视化图像.结果表明:在较高雷诺数下,存在最优冲击距离使铜泡沫的换热性能最优;在低雷诺数下,通孔铜泡沫的换热性能受冲击距离的影响较小.孔密度为10 PPI的铜泡沫较30 PPI铜泡沫的换热性能提高了约30％.通过流动可视化解释了铜泡沫的换热性能随冲击距离和PPI变化现象.
关键词:
金属泡沫
,
圆管冲击射流
,
烟线法
,
换热
,
流场可视化
赵锐霞
,
尹亮
,
潘玲英
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.04.014
对PMI泡沫夹层结构整流罩冯卡门锥段成型技术进行了研究,通过对玻璃钢面板及其泡沫夹层结构性能、面板成型、泡沫热成形、泡沫拼接、玻璃钢泡沫夹层结构成型及无损检测等技术研究,确定了玻璃钢外面板、预先固化,然后与泡沫等复合组装,最后铺覆内面板,整体进罐固化的成型工艺.结果表明,玻璃钢面板纵、横向拉伸强度为602、593MPa,模量为26.0、27.2 GPa,满足设计强度≥350MPa、模量≥25GPa的要求；玻璃钢/PMI泡沫夹层结构泡沫密度为(110±10)kg/m3,厚度28mm,纵、横向侧压强度为32.9、30.5MPa、模量为2.31、2.38GPa,满足设计指标侧压强度≥25MPa、模量≥2.0GPa的要求,采用玻璃钢/PMI 泡沫夹层结构分步固化成型工艺研制的首件新型号整流罩冯卡门锥段,满足设计使用要求.
关键词:
泡沫夹层结构
,
冯卡门锥段
,
成型技术
罗小明
,
何利民
,
马华伟
工程热物理学报
随着海洋油气开采不断向更深的水域发展,深水油气开采通常采用浮式生产系统.柔性上升管的长度和巨大的静水压头将引起严重段塞流,并会造成多种危害.本文对柔性上升管中严重段塞流的流动特性进行了深入的研究.结果表明:柔性上升管中严重段塞流的周期可划分为与竖直上升管类似的4个阶段:液塞形成、液塞流出、液气喷发和液体回流:柔性上升管中严重段塞流的发生范围比竖直上升管系统稍有缩小,柔性上升管系统的布置方式具有限制严重段塞流产生的作用.严重段塞流压力波动幅度的最大值出现在严重段塞流流型区域Ⅰ和过渡区域Ⅱ的转变边界上.
关键词:
严重段塞流
,
柔性上升管
,
流型
,
压力波动
,
周期性
王焕然
,
李彦鹏
,
杨栋
,
席光
工程热物理学报
采用基于Level Set方法的直接数值模拟技术对黏性液体中单个气泡的上升运动进行三维模拟.数值模拟采用拟单相流模型处理气泡内外的气液两相流动,应用Level Set方法捕捉运动气泡的变形.针对Eo数从O(0)～O(2),Mo数从O(-11)～O(2)的流动范围,重点研究了上升气泡的形状特性,并与经典的气泡形状图谱进行了比较.模拟结果表明,上升气泡的形状与无量纲参数(Eo、Mo和Re)密切相关.在高Re的扁椭球区域,数值发现了气泡形状的周期性振荡行为.
关键词:
气泡形状
,
Level Set方法
,
直接数值模拟
陈斌
,
工程热物理学报
本文发展了基于Front Tracking的直接数值模拟方法研究气液两相界面的迁移特性,该方法对气液两相采用半隐式的分步法直接求解N-S方程,耦合Front Tracking Method获得两相界面的三维变形.针对无边界以及垂直壁面附近静止水中的单个气泡上升过程进行模拟,研究气泡运动的机理以及气泡与壁面的相互作用.数值模拟准确再现了气泡的上升过程和变形,不同Re数下气泡的上升速度计算结果同经验关联式非常吻合,验证了该方法的有效性.随后分析了气泡周围流场的结构,发现壁面对气泡周围流场的抑制是壁面对气泡作用力的主要原因,将导致气泡逐渐偏离垂直壁面.
关键词:
直接数值模拟
,
界面追踪法
,
气泡变形
,
壁面作用力
陈斌
工程热物理学报
本文利用基于Front Tracking的3D直接数值模拟方法对高粘度流体中倾斜壁面附近上升的气泡进行了直接数值模拟,以研究气泡与壁面相互作用以及壁面附近气泡运动的机理.在不同的壁面倾斜角(10°,30°和50°)下针对Eo数分别等于0.7和10的两种典型工况计算了气泡的变形、运动轨迹和上升速度并与实验进行了对比.发现倾斜壁面使得气泡被压扁,在较大的倾斜角下气泡不对称变形程度更大、由此导致的流场不对称性也更大,表明壁面垂直方向的速度受到抑制是壁面引发升力的原因.对于不同的倾角,气泡最终都会沿着倾斜表面滑动,而且倾角越大,气泡中心越接近壁面.气泡的上升速度则随着倾角的增大而单调减小,同实验结果的对比吻合良好.
关键词:
直接数值模拟
,
Front Tracking Method
,
倾斜壁面
陈斌
工程热物理学报
本文将基于Front Tracking方法求解气液两相界面迁移特性的直接数值模拟方法扩展到中低Re数情形(1.89≤ Re≤55.6),针对无边界以及垂直壁面附近高粘度流体中单个气泡(1.2 mm≤D≤6 mm)的上升过程进行模拟,研究气泡运动的机理以及气泡与壁面的相互作用.数值模拟准确再现了气泡的上升过程和变形,不同Re数下气泡的上升速度计算结果同经验关联式非常吻合,验证了该方法在中低Re数范围内的有效性.壁面附近流场的不对称引发壁面对气泡的升力是导致气泡逐渐偏离垂直壁面的原因,计算得到的壁面作用力系数同实验结果的对比也确定了本文参数范围内计算壁面对气泡作用力的模型.
关键词:
直接数值模拟
,
界面追踪法
,
气泡变形
,
壁面作用力
赵贯甲
,
毕胜山
,
吴江涛
,
李新
工程热物理学报
基于毛细上升法,设计了一种新型的表面张力实验系统.利用CCD成像和图像处理技术,准确快速地测量毛细管内液柱高差.采用新实验系统,对R600a在273～343 K温度区间内的表面张力进行了实验研究,结果表明,实验数据与NIST数据库和已发表文献数据相比,最大偏差不超过0.2 mN·m-1,证实了实验系统的可靠性,可以用于液体表面张力的准确测量.
关键词:
CCD
,
表面张力
,
R600a
张志军
,
李亚俊
,
刘玄钊
,
潘文鑫
,
刘永
中国有色金属学报
尾矿坝坝体材料的物理力学特性因毛细作用会发生较大变化，这种变化势必影响尾矿坝的安全稳定状态。为此，开展了尾矿坝现场取样、室内毛细水上升测试等研究工作。结果表明，尾矿砂中毛细水的上升规律呈初期迅速而后期缓慢的变化趋势，这是其受多种作用力的共同作用所致。毛细水在短时间内就能上升到较大高度，前3天的毛细水上升高度约为最终上升高度的50%以上，之后毛细水持续缓慢上升直至稳定。这表明尾矿坝内毛细水将随浸润线的升高而迅速升高，从而影响尾矿砂的物理力学性质，进而可能在短期内影响尾矿坝的稳定性。采用幂函数对该金属矿山尾矿坝尾矿砂中毛细水随时间的变化关系进行了拟合，获得了毛细水上升规律计算式。
关键词:
尾矿坝
,
毛细水
,
上升高度
徐洪英
,
赵莉华
,
黄聃喆
,
周婉亚
,
王鹏
,
王剑
绝缘材料
doi:10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2016.04.008
为研究重复方波电压上升时间对变频电机绝缘耐电晕寿命的影响规律,搭建了具有不同重复脉冲电压上升时间的耐电晕测试系统.根据IEC TS 60034-18-42,分别测试了Ⅰ类和Ⅱ类电机绝缘模型在不同重复方波电压上升时间下的耐电晕寿命,并对比了相同幅值和频率下正弦电压测试结果.结果表明:脉冲电压上升时间对匝间绝缘耐电晕寿命及局部放电时域和频域统计特性的影响显著.因此,根据相关标准测试变频电机的耐电晕寿命时,应考虑上升时间对电机耐电晕寿命的影响.
关键词:
重复方波
,
变频电机
,
绝缘系统
,
局部放电
,
耐电晕
