王鑫
,
郭烈锦
,
张西民
,
顾汉洋
,
林长志
,
赵冬建
,
郭富德
工程热物理学报
在模拟集输上升管路系统的实验装置上,研究了多种倾斜管角度下严重段塞流发生规律,给出了流型图.实验发现,倾斜管水平时仍会出现严重段塞流.流动参数分析表明,严重段塞流具有显著的周期性,压力大幅度振荡,气液间歇流出上升管,出口气体速度可能超过入口数十倍,对分离器造成剧烈冲击.研究发现,严重段塞流周期随气液流量增大而减小,并且符合幂律定律.
关键词:
两相流
,
段塞流
,
严重段塞流
顾汉洋
,
郭烈锦
工程热物理学报
采用特征根方法对描述水平和倾斜管内气液分层流/段塞流的一维双流体模型进行适定性分析.系统分析了气液两相密度、粘性和管道倾角对一维双流体模型适定性的影响.计算结果表明:液相密度、气相粘性和管道下倾角的增大能拓宽方程组求解的适定区域;适定界线与气液两相流流型转变界线之间存在内在联系.
关键词:
特征根
,
一维双流体模型
,
适定性
顾汉洋
,
郭烈锦
工程热物理学报
根据气液段塞流气弹区相界面结构特征将气弹分为气弹头、气弹体、水跃面和气弹尾四部分,并根据各自的流动和界面结构特征分别进行模化,建立了描述不同倾角的圆管内气液段塞流气弹区相界面结构的一维理论模型.该模型的计算结果表明气液混合Froude数、管道倾角和气弹长度显著影响气液段塞流气弹区相界面结构,计算与实验结果吻合良好.
关键词:
气液段塞流
,
相界面结构
,
一维理论模型
苏冠宇
,
柴翔
,
顾汉洋
,
程旭
工程热物理学报
加速器驱动次临界系统（ADS）无窗靶件设计的重点之一，是研究冷却剂自由界面形成和控制机理。本文使用水作为模拟工质，对无窗靶件模型的自由界面非稳态特征进行了实验研究并进行了数值模拟。采用激光诱导荧光方法对自由界面流场进行了可视化研究，得到了高雷诺数下的自由界面和可视化流场信息。可在高雷诺工况流场中可观察到大尺度非稳态涡结构，随着自由界面的波动，涡结构表现出几种典型的瞬态特征。采用大涡模型（LES）湍流模型结合自由界面追踪方法（VOF）对无窗靶件实验工况进行了数值模拟，计算能较好地模拟实验中所得的流场现象和界面特征。
关键词:
无窗靶件
,
自由界面
,
流场可视化
,
大涡数值模拟
梅勇
,
王驰
,
陈书琦
,
龚圣捷
,
顾汉洋
工程热物理学报
本文通过实验研究了池沸腾和液膜沸腾条件下的临界热流密度.实验结果表明,初始液膜厚度对于临界热流密度没有影响,并且液膜沸腾的临界热流密度值和相同条件下的池沸腾的临界热流密度值相当.这一实验结果验证了‘尺度分离’假设.通过高速摄像机对液膜沸腾进行直接观测,发现在高热流密度时,绝大多数的气泡底下有微液膜存在,只有少量气泡底下出现干斑,但是由于高频的气泡生长过程,干斑很快被润湿而消失.接近临界热流密度时,干斑的面积占据整个加热表面的比例不超过10％.当热流密度达到临界值时,干斑由于不能被润湿而渐渐扩大,最后导致加热壁面烧毁.
关键词:
液膜沸腾
,
临界热流密度
,
尺度分离理论
,
干斑
顾汉洋
,
郭烈锦
工程热物理学报
在双流体模型中引入界面浓度输运方程,利用界面浓度和气泡平均Sauter直径模化各相间作用力.引入一附加湍动能输运方程模化气泡诱导引起的液相湍流.利用该模型对方截面鼓泡床内气液两相流进行三维瞬态数值模拟.计算结果表明该模型能较好得模拟方截面鼓泡床内气液两相流时均和瞬态流动特征.
关键词:
鼓泡床
,
双流体模型
,
界面浓度
顾汉洋
,
郭烈锦
,
张西民
,
王智伟
工程热物理学报
本文利用双平行探针技术和摄像方法对水平直管内气液两相流中单气泡的形态特征进行了实验研究.实验结果表明气泡头部和气泡体的形态特征取决于气液混合Fr数,而气泡的尾部特征还与气泡长度有关;气泡的头部结构特征决定气泡的移动特性,而气泡的尾部结构特征决定气泡向液塞区的充气特性:小气泡通过单纯水跃面的气泡尾部向液塞区弥散,而具有阶梯状尾部结构的气泡并不向随后的液塞区弥散小气泡,所以气泡尾部的结构特征的变化决定了弹状流与段塞流的转变.
关键词:
气弹形状
,
弹状流
,
段塞流
,
混合Fr数
顾汉洋
,
高晖
,
郭烈锦
工程热物理学报
采用VOF模型对水平管油水两相分层流动进行了数值模拟,分析了两相表观速度以及粘度、密度等物性参数对截面相含率和压降的影响,计算结果表明:截面相含率主要由两相表观速度比决定,受粘度和密度等物性参数的影响较小;而压降受两相表观速度和物性参数的影响都较大.
关键词:
两相分层流
,
紊流
,
VOF模型
,
数值模拟
顾汉洋
,
程旭
,
杨燕华
工程热物理学报
目前国际上对超临界水冷堆进行了大量的研究,但对其堆芯内超临界流体流动传热的认识还十分欠缺.本文采用CFX对超临界水冷堆典型子通道内的流动传热特征进行了CFD研究,对比分析了四边形和三角形布置的两类子通道流动传热特征.计算结果表明二阶SSG湍流模型能较好地模拟子通道内的超临界流体流动和传热特征.流动特征的分析表明四边形子通道内的二次流比三角形子通道内的复杂,强度也更大.两类子通道内的湍流脉动特征类似,当栅距较小时其间隙处的湍流交混系数都在0.02～0.025之间.四边形子通道的周向温度和换热不均匀性比三角形子通道的强烈.
关键词:
超临界水冷堆
,
子通道
,
传热
,
数值模拟
