空间狭缝流道粘弹流体流动的有限柱解法

空间狭缝流道在粘弹性聚合物成型加工中较为常见.针对流道特点,仅仅在流动平面内对速度采用形函数插值,在厚度方向采用傅里叶级数逼近流动分布函数,推导弱解形式的单元方程后,通过坐标变换得到整体坐标下的有限元方程系数矩阵,再集合成整体系数矩阵,从而建立了空间狭缝流动的有限柱解法.分别采用有限柱法和三维有限元对积分型K-BKZ本构模型粘弹流体在L型流道的流动进行求解,发现有限柱法与三维有限元的结果在整体上十分吻合.出口处流量分布的误差小于2%,流量的结果仅仅在流道收敛处略有差异,但差异仅局限于很小的区域.相比与三维有限元方法,有限柱法的单元数、计算时间和对内存需求大大减少.研究表明有限柱法是一种分析狭缝流动的简便有效的方法.     

多物理场中不同结构特征FCI的力学行为分析

流道插件（FCI）是ITER中包层模块的重要部件,起到电绝缘和热绝缘的作用,FCI的力学行为是对复杂的磁-热-流-固多物理场共同作用的响应.将有限体积法和有限元方法相结合,对包层流道中的流场、温度场以及FCI的应力应变场进行求解,分析了磁场效应对结构的影响,以及不同FCI壁厚和间隙流宽度等结构特征对包层的影响.计算结果表明,强磁场虽然会产生较强的MHD效应,但可以降低第一壁温度和FCI结构热应力;较厚的FCI可以降低第一壁上的最高温度,但也会增加FCI上的温度梯度和热应力;而较宽的间隙有利于降低第一壁上的最高温度,但会增加FCI的最大Mises应力.     

某型燃机涡轮过渡段流场优化设计

通过对某型燃机涡轮过渡段流场的优化设计提高了其气动性能.同时针对于这类带有导流支板的涡轮过渡段的优化设计总结出了如下规律:过渡段导流支板的转折角宜小不宜大;其安装角度应尽量接近轴向;过渡段子午流道形状及导流支板的外型要相互配合以满足亚音速扩压流道的要求,而这种逐渐扩压流道的气动性能最佳.     

矩形网程序用于具有球流的高温气冷球床堆计算的方法

介绍了高温气冷球床堆中燃料球在曲线流道中流动的情况和一种用矩形网程序来计算具有曲线网问题的方法.该方法已用于HTR-10MW实验堆的物理计算中.该方法也能推广到其它具有物质流动的曲线网的问题中.     

垂直矩形窄缝流道内的过冷流动沸腾换热

本文研究了有压模化介质在垂直矩形窄缝流道内的过冷流动沸腾换热，考察了质量流速、断面平均过冷度和饱和压力对沸腾换热系数的影响，与Ｇｕｎｇｏｒ关系式进行比较，流道的换热强化因于在１３～２１之间．     

子午流道Bézier曲线造型中的几何问题

本文首先分析了与Bézier曲线自由度有关的问题．在此基础上提出了用五点四次Bézier曲线进行离心压气机一段子午流道造型的一种方法，它充分利用曲线自由度来满足气动和结构的要求，包括曲线端点处的曲率，同时仍有一定程度上调控曲线形状的余地．对用Bézier曲线构造的子午沈道提出了一种好用的求流道宽度（即作内切圆）的数值方法．     

新滩口泵站改造方案全流道仿真分析

针对湖北省新滩口泵站钟形流道和28CJ56轴流泵运行振动噪音大、效率低、电机负荷率低等问题,通过全流道数值仿真,分析指出该站流道设计中的主要问题是进水流道出口(轴流泵进口)流速周向分布不均匀,使旋转叶片受力不均衡,加之负压区诱发汽蚀,进一步加剧机组振动和噪声.为此,提出钟Ⅱ形及簸箕形进水流道改造方案并对其流态进行仿真分析,对比分析指出簸箕形流道方案在调整进水流态方面有更大的优势,最后模型试验结果验证了该结论的正确性.     

基于汽泡附壁接触直径的窄流道汽泡脱离预测模型

汽泡脱离是沸腾系统中非常重要的现象,对沸腾流动和传热都有重要的影响。汽泡脱离过程是非常复杂的,受到系统工况参数以及物性参数的综合影响;但汽泡在生长过程中的受力状况是决定汽泡发生脱离的根本因素。对于窄流道内的汽泡,由于受到流道壁面的限制,汽泡与加热壁面间将存在较大的接触面。本文基于汽泡生长过程中的附壁接触直径,详细分析作用在汽泡上的各个受力,并建立各个受力的计算关系式,从而得到汽泡脱离的预测模型。模型采用本研究小组在竖直窄流道内得到的实验数据进行了验证,预测结果与实验研究吻合很好。     

DMFC阳极CO_2气泡生长及脱离特性研究

通过对竖直放置直接甲醇燃料电池水平流道内扩散层壁面上CO_2气泡的受力分析,建立描述气泡生长动力学方程,获得CO_2气泡生长速率和气泡脱离直径的计算方法。计算结果表明:CO_2气泡生长和脱离主要受浮力、曳力、剪切升力和表面张力的控制;气泡生长速率随电流密度和接触环直径的增大而增大;甲醇溶液流速增加,气泡脱离直径变小,且流速对气泡脱离直径的影响随接触环直径减小而变大;电池放电电流密度的变化对气泡脱离直径几乎没有影响;温度和甲醇浓度增加,均使气泡脱离直径略有减小;扩散层表面润湿性越好,气泡的脱离直径越小。     

PEMFC插指型流道阴极中气体扩散特性的数值分析

本文对PEMFC插指型流道阴极扩散层建立了二维单相的多组分物理数学模型,对PEMFC插指型流道的阴极扩散层中气体的扩散特性及反应行为进行了数值研究,采用有限容积法对模型控制方程进行求解,比较了插指型和平直型流道两类电池的性能曲线,以及两种流道中氧气的组分摩尔浓度和局部电流密度的分布,分析了插指型流道结构参数对电池性能的影响。