李军
,
刘立军
,
李国君
,
丰镇平
工程热物理学报
采用发展的基于Reynolds-Averaged Navier-Stokes方程和液相/气相界面跟踪方法的单相空化模型和数值迭代算法,数值预测了二维弯管内空化卒泡的形状和相应的压力系数分布.将发展的二维空化模型和算法推广到i维空化流动的数值模拟,预测了三维非对称弯管内的三维空泡形状和流动特性.数值预测三维非对称弯管内空化流动时的卒泡位置和相应压力系数分布符合理论分析结论.研究结果证明了所发展的空化模型和算法能够应用于三维空化流动时的数值预测.
关键词:
弯管
,
空化
,
液相/气相界面跟踪方法
,
数值预测
陈红梅
,
李亮
,
丰镇平
,
李国君
工程热物理学报
本文研究了湿蒸汽流中的非均质凝结流动现象,建立了自发凝结流动和非均质凝结流动统一的数值模型,并对一维喷管中的非均质凝结流动进行了数值分析.结果表明,蒸汽中杂质微粒浓度是影响非均质凝结流动的主要因素,在微粒浓度达到1013～1014/kg后杂质开始对凝结流动产生明显影响;在微粒浓度约为1014～1016/kg的范围内,外来凝结核并没有抑制流动热力学不平衡的发展,反而使其程度加深;在微粒浓度大于1017～1018/kg的情况下,足够多的外来凝结核充分抑制了非平衡条件下的自发凝结,整个流动过程中蒸汽始终处于平衡态附近.此外,微粒半径等因素对非均质凝结流动也有影响.
关键词:
湿蒸汽
,
非均质凝结
李国君
,
任光辉
,
马晓永
,
李军
工程热物理学报
本文根据叶栅内部二次流形成和发展的机理,应用级数函数建立了一种非轴对称端壁成型方法.采用三维时均可压缩N-S求解程序,对采用非轴对称端壁造型的某一后加载亚音速直列叶栅进行了数值研究,分析讨论了非轴对称端壁对叶栅内二次流的影响.计算结果显示:非轴对称端壁可有效地抑制和延迟通道中马蹄涡、通道涡的生成和发展,造型后叶栅内二次流损失减少了1%,效率提高了0.73±0.24%.
关键词:
透平叶栅
,
二次流
,
出口气流角
,
非轴对称端壁
陈红梅
,
李亮
,
丰镇平
,
李国君
工程热物理学报
湿蒸汽流动问题研究对提高蒸汽透平设计水平具有重要意义.本文对级环境下的自发凝结流动和和叶栅中的非均质凝结流动进行了数值研究.结果表明,透平级环境下的凝结不仅使流动模式发生了变化,也改变了级的反动度;蒸汽中一定量的杂质对叶栅中湿蒸汽凝结流动的流场发生变化,使流动情况得到改善.要使这些影响从工程上具有指导意义,在此基础上还需要进一步的研究.
关键词:
湿蒸汽
,
透平级
,
自发凝结
,
非均质凝结
李军
,
刘立军
,
李国君
,
丰镇平
工程热物理学报
采用发展的基于液相/气相界面跟踪方法和Reynolds-Averaged Navier-Stokes方程求解技术的空化模型和算法,数值模拟了无空化和空化系数为0.07时离心泵水力性能与流量系数之间的关系,预测了离心泵叶轮内发生的多区域空化流动现象.研究结果表明,在空化系数0.07时,存在临界流量系数.此时离心泵水力性能突然下降.在空化系数0.07下,流量系数接近临界流量系数时,离心泵叶轮的压力面和吸力面均发生附着空化空泡,导致离心泵水力性能迅速下降.研究结果证明了所发展的空化模型和算法能够应用于离心泵空化流动时的性能预测.
关键词:
离心泵叶轮
,
空化
,
液相/气相界面跟踪方法
,
数值预测
陈珊堃
,
李国君
,
孙巧艳
,
肖林
,
孙军
钛工业进展
采用反复轧制工艺制备了超细晶TA1纯钛板。通过金相、透射电镜、 X射线衍射、扫描电镜等手段，分析了纯钛板在反复轧制过程中，不同的应变量所对应的组织形貌特点，并测试了强度、塑性，观察了宏观断口与微观形貌。结果表明：纯钛在常规轧机上经过反复轧制可显著细化晶粒，晶粒尺寸由轧制前的80μm降至120 nm；强度则随着轧制应变量的增加而提高，当Von Mises等效应变为2.4时，平均屈服强度提高到678 MPa，是轧制前粗晶的3倍多；位错及其交互作用是细化晶粒的主要机制，在高密度位错区域由于位错的交互作用而形成了位错胞和亚晶粒，最终演变成超细晶粒；细晶强化和加工硬化是导致纯钛轧制后强度显著提高的主要原因。
关键词:
反复轧制
,
超细晶纯钛
,
组织演化
,
强化机制
李军
,
刘立军
,
李国君
,
丰镇平
工程热物理学报
采用发展的 Reynolds-Averaged:Navier-Stokes 方程和液相/气相界面跟踪方法的单相空化模型数值求解技术,开展了空化数对离心泵的水力性能影响特性的数值研究.在两种空化数下,数值预测的离心泵水力性能与试验数据具有很好的一致性,验证了数值预测方法的可靠性和实用性.研究了不同空化数下离心泵水力性能能头的变化规律和离心泵叶轮内附着空化空泡的形状变化特性.研究结果表明,离心泵内空化空泡尺寸随着空化数的降低而增加,离心叶轮附着空化空泡尺寸的增加降低了离心泵的能头,使得离心泵水力性能下降.
关键词:
离心泵
,
空化数
,
数值预测
李亮
,
程代京
,
丰镇平
,
李国君
工程热物理学报
对一台凝汽式汽轮机低压末三级中的湿蒸汽自发凝结流动进行了三维数值分析,并与忽略自发凝结影响的流动计算结果进行了比较.结果表明,自发凝结流动中,湿蒸汽级组内焓降在各级之间的分配、各级反动度、级的工作压力范围、叶栅出口气流角和出口气流速度发生明显变化.各湿蒸汽级处于"变工况"运行状态,部分湿蒸汽级内流动状况显著变差,并导致叶片强度与振动方面安全性降低.除非平衡凝结损失外,凝结导致湿蒸汽透平级"变工况"运行是湿蒸汽级效率降低的重要原因.
关键词:
汽轮机
,
湿蒸汽级
,
三维
,
凝结
,
变工况
杨乃兴
,
张兄文
,
李国君
,
华栋
工程热物理学报
本文采用锂电池多尺度耦合模型对不同工况下放电的电极颗粒内部Li浓度分布特性进行了研究,并根据放电过程中的Li脱嵌量对放电容量进行了估算.结果表明:在1C放电电流下,当环境温度较低(0～25℃)时,锂电池放电容量随环境温度的升高而迅速增大,当环境温度较高(25～40℃)时,放电容量基本不随温度变化;在25℃的环境温度下,当放电电流较小时(0 C～4 C)时,放电容量随放电倍率的增大而减小,而当放电电流较大(4 C～10 C)时,锂电池放电容量随放电倍率的增大基本不变.
关键词:
锂离子电池
,
放电容量
,
Li扩散
,
脱嵌
吕强
,
李军
,
李国君
,
丰镇平
工程热物理学报
采用计算流体动力学软件CFX-TASCflow数值研究了带围带的动叶顶部间隙内泄漏流动对动叶流动效率以及下一级静叶进口气流角的影响特性.数值模拟了装有不同迷宫式汽封齿数时的动叶顶部间隙泄漏流动特性.揭示了泄漏流动不再是跨叶顶的横向流动,而是在叶顶间隙内沿着轴向流动.给出了动叶顶部间隙泄漏流场的结构,泄漏流与主流掺混后的流场对下游静叶性能的影响.研究结果表明泄漏流与动叶通道内的主流在动叶下游掺混后,改变了上半通道气流的流动方向,使这部分气流偏离设计工况,使下游静叶产生攻角损失.动叶顶部间隙泄漏流有较大的径向速度,在与主流掺混并进入动叶下游静叶后,会向着静叶中叶展处发展,改变静叶上半部流场的结构.动叶顶部间隙汽封齿数增多时这种效果就减小,静叶等熵效率的降低就越少,同时讨论了动叶顶部间隙泄漏流动对透平级气动性能的影响.
关键词:
迷宫式密封
,
透平级
,
泄漏流动
,
气动性能
,
数值模拟
