杨俊兰
,
马一太
,
李敏霞
,
田华
工程热物理学报
为了能够设计出高效的 CO2 蒸发器,有必要对 CO2 两相流动和沸腾传热特点进行研究.通过理论模拟计算发现,CO2 出现液滴夹带时的临界气相速度远小于传统制冷工质,CO2 的液体夹带率比传统制冷剂高,这说明了环状流是CO2 两相流动的主要型式.CO2 的核态沸腾抑制干度值比较大,大约为传统制冷剂的 1.5 倍左右,表明 CO2 的流动沸腾传热机理主要是核态沸腾占主导地位.CO2 出现干涸时的干度比较低,说明发生干涸现象比传统制冷剂较早.
关键词:
二氧化碳
,
沸腾换热
,
两相流动
,
干涸现象
安红妍
,
张楚华
,
王宁宁
工程热物理学报
具有介观特性的格子Boltzmann方法能够准确方便地捕捉相界面细节,在两相流动领域具有广泛的应用前景.本文在简要介绍格子Boltzmann方法的基础上,利用格子Boltzmann方法的颜色模型对四类经典两相流动问题进行了模拟:界面张力的Laplace定律验证、单液滴松弛过程、两个液滴融合过程、水平通道内不混溶液液两相流动.结果表明:液滴界面张力符合Laplace定律;黏性越大,液滴松弛过程越稳定;界面张力越大,液滴融合速度越快;格子Boltzmann方法能够有效描述液液两相流动的界面信息.研究工作为应用格子Boltzmann方法分析两相流动问题奠定了理论基础.
关键词:
格子Boltzmann模型
,
颜色模型
,
液液两相流动
,
界面张力
,
液滴
张会强
,
王赫阳
,
王希麟
,
郭印诚
,
林文漪
工程热物理学报
本文采用离散涡方法对平板混合层流动进行了数值模拟，得到了与实验完全定量符合的速度场。再用单向耦合方法模拟了混合层流场中颗粒的运动。分析了混合层流动中大尺度涡结构及Stokes数对颗粒扩散的影响。与前人工作中所采用的每个时间步一个颗粒在固定的位置进入计算域的方法不同，本文中每个时间步有多个颗粒在入口处以随机的横向位置进入计算域。因此，在不需增加太多计算量的基础上，计算域中可以包含足够多的颗粒以获得较精确的统计结果。采用本文方法得到的颗粒速度场与实验结果定量符合得很好。
关键词:
两相流
,
混合层
,
离散涡方法
,
Stokes数
鞠凤鸣
,
颜培刚
,
陈晓娜
,
韩万金
工程热物理学报
基于存在自发凝结的湿蒸汽两相流动,开发了基于汽液两相双流体模型和k-ε-kp湍流模型的计算方法,并对喷管和二维叶栅进行数值验证,结果表明本文所开发的方法具有较高的可靠性.对某汽轮机末级除湿静叶考虑除湿槽结构的二维流场进行了数值研究,指出在叶片表面开设除湿槽结构,能够显著影响涡轮叶栅内的非平衡凝结流动.由于除湿槽对水滴的抽吸作用使得叶栅内成核率峰值降低,且变化幅度减小,因此成核过程更为稳定.除湿槽结构使得叶栅内部大水滴数目减少,尾迹区水滴平均半径减小,叶栅出口湿度下降.
关键词:
涡轮叶栅
,
湿蒸汽
,
自发凝结
,
两相流动
,
除湿
高波
,
杨敏官
工程热物理学报
对旋流式模型泵内部两相流场进行了非定常计算,获得了盐析晶体颗粒在泵内的体积浓度分布结果,并对颗粒迁移规律进行了分析.旋流泵内晶体颗粒浓度分布较稳定.在叶轮内,颗粒集中于叶片工作面附近;无叶腔中,颗粒更易向蜗壳壁面迁移.无叶腔内的浓度远大于叶轮内,且呈良好的轴对称分布.颗粒存在提供了二次成核与非均相成核的机会,加速了盐析进程.泵内盐析层最初在蜗壳内壁及叶片工作面形成并不断增厚,最终堵塞流道.
关键词:
旋流泵
,
两相流
,
颗粒分布
,
盐析特性
陈雪清
,
陈颖
,
莫松平
工程热物理学报
本文以水和空气的混合物为工质模拟两相流,对含分液小孔气液分离器进行变空气流量、入口干度的冷态实验.通过分析各参数对气液分离器漏液速率和气液分离效率的影响来获得一定分液小孔的气液分离器的较佳运行工况.结果表明空气流量大于0.32 m3/h、入口干度小于0.25的工况下,漏液速率大于0.18 g/s,分离效率在90％以上.
关键词:
气液分离
,
分离效率
,
漏液速率
,
分液小孔
,
两相流
丁玉栋
,
廖强
,
朱恂
,
王宏
工程热物理学报
利用网络窄缝通道模拟实验研究DMFC多孔扩散层气液两相逆流传输特性,结果表明,网络结构喉道内水侵渗机制呈＂活塞状＂,孔内侵渗机制包含三种：＂弯月形＂、＂球冠形＂和几何截面突变处＂夹断＂气柱方式;网络结构内空气驱替水的机制包含两种：喉道内呈＂活塞状＂驱替,孔内呈＂球冠形＂驱替;气体流量小,气驱液在网络结构内呈现稳定驱替现象,随着气体流量的增加,逐渐向＂树冠形＂分布转变;网络结构内气相驱动压力随气相流量和水流量的增加而增加;气相饱和度略有减小。
关键词:
多孔介质
,
两相流
,
逆向传输
,
可视化实验
张铭
,
许敏
工程热物理学报
本文基于自行开发的高速双色粒子图像测试技术(High-speed two-color PIV)实现了直喷喷雾及其环境气体两相流场的同步测试,解明了某八孔直喷喷油器在不同过热度下喷雾油束与环境气体相互作用和干涉的过程.实验结果表明:随着过热度的提高,喷雾油束的膨胀及粒径的减小导致燃油油束对环境气体的动量传递增大;而环境气体的卷吸又对燃油喷雾产生了反作用力.此外在不同过热度及喷射阶段,燃油喷射惯性力与环境气体作用力间复杂的博弈关系也得到了初步的解释.
关键词:
气体卷吸
,
高速双色PIV
,
闪沸喷雾
,
过热度
,
两相流
王鹏
,
白敏丽
,
吕继组
,
崔文政
,
张亮
工程热物理学报
纳米流体的流动特性是影响其强化换热的主要因素，流动特性的深入研究对纳米流体的强化传热机理将会起到重要的推动作用。只有准确描述纳米流体的流动特性，研究其换热过程才有意义。本文对纳米流体的三种不同计算模型进行了对比分析，并与实验相比较。结果表明：在数值模拟过程中，不能将纳米流体看成单一流体，必须考虑相间作用力，如果雷诺数比较低，布朗运动也不应该忽略。在计算精度上，单向流模型〈Eulerian—Eulerian多相流模型〈Euler—Lagrange多相流模型。
关键词:
Euler—Lagrange模型
,
纳米流体
,
数值模拟
,
两相流
,
流动特性
