郭亚丽
,
陈桂影
,
沈胜强
,
张京涛
,
王明旭
,
曹雪松
,
郑周虎
工程热物理学报
采用高速摄像仪对不同浓度盐水液滴撞击水平固体表面的现象进行了观测并记录,总结了接触角、铺展系数和无量纲高度的变化规律,并对其影响参数进行了分析.结果表明:在液滴铺展阶段,盐水液滴的动态接触角大于纯水液滴的,在回缩阶段,其动态接触角反而小于纯水液滴的;液滴铺展系数随盐浓度的增加而减小;液滴直径增大,其最大铺展系数增大,铺展系数变化的震荡频率减弱;对于较大直径液滴,在铺展阶段,盐浓度对液滴动态铺展特性影响较小;随液滴撞击速度增加,液滴的铺展系数增大,而回缩到最小铺展直径所用时间缩短,液滴震荡越易受到抑制;相对于速度而言,液滴直径大小更能影响液滴的震荡频率.
关键词:
盐水
,
液滴
,
撞击
,
铺展系数
,
接触角
杨勇
,
沈胜强
,
张琨
,
董国海
工程热物理学报
引入水蒸气非平衡相变的动力学模型,并在水蒸气真实物性的基础上,建立了水蒸气超声速非平衡流动的守恒型数值计算模型,采用对激波捕捉具有高精度和高分辨率的Roe-FDS格式,数值捕捉了水蒸气超声速流动中的非平衡相变与凝结激波.以非平衡相变中液相质量增长率为基准,将非平衡凝结相变引发的凝结激波划分为凝结激波起始发生区、凝结激波交汇区和凝结激波消退区三个区域,分析了凝结激波的形成机理,得到了凝结激波发生及发展的“X”型分布特征,并归纳了凝结激波的分区物理特性和热力学特性.
关键词:
水蒸气
,
非平衡相变
,
凝结激波
,
分区特性
龚路远
,
牟兴森
,
沈胜强
,
刘瑞
,
刘华
工程热物理学报
基于分布参数方法,对低温多效海水淡化系统中的单效水平管降膜蒸发器进行三维数值模拟,分析蒸发器传热参数在不同进料海水盐度及喷淋密度下的变化及空间分布规律.模拟结果显示:蒸发器平均传热系数随进料海水喷淋密度的增加及盐度的降低均有所升高.在管内蒸汽在二管程末端完全凝结的前提下,蒸发器表观传热温差随进料海水喷淋密度的增加及盐度的降低而减小.二次蒸汽最大饱和温度降随进料海水喷淋密度的增加及盐度的降低而减小.传热量及传热系数在蒸发器内空间分布规律随喷淋密度变化而改变.
关键词:
水平管降膜蒸发器
,
传热参数
,
分布参数模型
李海军
,
沈胜强
工程热物理学报
本文通过求解二维N-S方程来模拟蒸汽喷射器内复杂的流动混合过程,模拟时使用了蒸汽的真实物性公式.与理想气体假设不同,真实物性的带入,真实地反映了蒸汽经缩放喷嘴时,温度递减,喷嘴出口后温度场波动变化的特征.模拟时,通过对节点焓值的计算,得出了喷射器内发生相变的蒸汽的百分含量,实现了相变现象的定量分析.在激波捕捉方面,验证了喷射器内喷嘴出口后,膨胀波(压缩波)经混合层反复折射、转化、衰减的过程,以及在扩压室入口会产生斜激波的理论预测.
关键词:
喷射器
,
喷射制冷
,
激波
,
相变
沈胜强
,
梁刚涛
,
刘晓华
,
牟兴森
,
刘瑞
工程热物理学报
建立了水平管降膜蒸发和管内凝结传热实验台，通过对实验结果的归纳，获得了水平管降膜蒸发器总传热系数随喷淋密度、蒸发温度、传热温差和蒸汽入口流速的变化规律，以及管间距对传热特性的影响。结果表明，总传热系数随喷淋密度、蒸发温度的增大而增大，随传热温差的增大而减小，而蒸汽流速对传热系数影响较小；在本文研究的管间距范围内，当管间距为46．7mm时，总传热系数最高。
关键词:
水平管降膜蒸发器
,
蒸发
,
凝结
杨勇
,
李熠桥
,
沈胜强
,
李鹏
,
张琨
,
牟兴森
工程热物理学报
喷射器是依靠流体间的相互混合、撞击、摩擦来传递能量的,其内部的流动过程非常复杂,存在超音速流动、湍流、卷吸混合等极为复杂的流动现象.流体在超音速流动中强烈的可压缩性,会表现出与亚音速的不同特征,尤其压缩波或膨胀波的出现,对流动参数会产生很大影响.本文数值模拟了喷射器内部的复杂流动情况,数值刻画了喷射器内超音速喷嘴处的激波特性,并捕获到蒸汽喷射器扩压室内压缩激波诱发的壅塞现象,在此基础上分析了喷射器内的激波效应对喷射器性能的影响.
关键词:
蒸汽喷射器
,
激波
,
壅塞
杨勇
,
于欢
,
沈胜强
,
牟兴森
,
刘瑞
,
周士鹤
工程热物理学报
引入水蒸气非平衡相变的动力学模型和水蒸气真实物性模型,建立了水蒸气跨声速非平衡流动的守恒型数值计算模型,采用Roe-FDS计算格式数值捕捉了水蒸气超声速流动中的非平衡相变与激波效应,在此基础上开展了气动激波与凝结激波的耦合计算,分析了气动激波波锋面与凝结激波波锋面相遇时,气动激波与非平衡相变之间的相互作用规律.研究显示,随着背压的不断升高,气动压缩激波不断向喷管喉口位置推移.当气动激波发生在凝结激波的下游位置时,气动激波的耗散效应使得喷管内的液相质量分数逐渐减小而不会对上游的非平衡相变和凝结激波产生影响.当气动激波随背压继续上行与气动激波交汇时,气动激波强烈的耗散效应使得凝结激波特征迅速减弱,非平衡相变逐渐退化到喷管边界区域,而气动激波由于受到凝结激波的强烈干扰,激波强度迅速减弱,显现出明显的斜弱激波特征.当气动激波上行至喷管喉口附近时,X型凝结激波逐渐消退,非平衡相变在喷管主流区消失.
关键词:
水蒸气
,
非平衡相变
,
激波
,
耦合作用
杨勇
,
沈胜强
工程热物理学报
对水蒸气超音速非平衡凝结流动进行了数值模拟,研究了水蒸气超音速流动过程中的非平衡相变及凝结激波现象,揭示了压缩激波与核化凝结流动之间相互作用的非平衡流动规律.发现了激波的耗散效应对非平衡相变的影响,探讨了激波发生时,波阵面处核化凝结、液滴生长的变化规律.
关键词:
水蒸气
,
超音速流动
,
凝结
,
激波
沈胜强
,
李燕
,
郭亚丽
工程热物理学报
建立了液滴撞击等温固体平壁的物理和数学模型,数值模拟了撞击后液滴的变形和反弹过程,将模拟结果与文献中的实验结果做了比较,两者吻合较好,表明所采用的模型可以模拟液滴在水平壁面上的运动形态.通过比较不同条件下铺展因素随时间的变化规律,分析了液滴碰撞速度、初始接触角对变形过程的影响.
关键词:
液滴
,
撞击速度
,
接触角
杨勇
,
沈胜强
,
张琨
工程热物理学报
建立了二维可压缩守恒型计算模型对水蒸气超音速非平衡流动进行了数值模拟,捕获到超音速流动过程中的非平衡相变及激波现象,探讨了蒸汽饱和度、Wilson点压强、粒径分布、成核率等热力学参数之间的相关性,揭示了水蒸气超音速流动中非平衡相变的凝结特性.
关键词:
水蒸气
,
超音速流动
,
凝结
,
激波
,
特性
