热线与冷线相结合的非绝热流动测量技术

本文采用热线与冷线相结合的技术研究非绝热流动问题,提出了用冷线测量当地温度,并修正热线测量数据,以消除速度探头的温度影响,同时还可以给我们提供流场的平均温度及其脉动,以及温度通量等参数。该技术使得热线用于非绝热流动场测试,特别是对温度脉动或温度梯度较大的流动场精确测试变得容易。     

数值研究Sanida火焰D中辐射热的影响

为了考察湍流燃烧过程中的辐射热影响,数值模拟了Sanida火焰D,其中湍流流动采用多时间尺度(MTS)k-ε湍流模型模拟,燃烧过程采用概率密度函数(PDF)方法和拉格朗日火焰面模型(LFM)以及详细化学反应机理GRI3．0联合的方法模拟,辐射换热采用有限体积(FVM)联合关联k分布模型模拟。计算结果和实验数据的比较发现虽然相对于燃烧热,辐射热是一个小量,但是考虑了辐射热影响以后,模拟结果大有改进。针对该现象,我们给出的解释是由于在湍流燃烧过程中,湍流过程,燃烧过程以及辐射换热过程三者是强耦合的,湍流作用很可能会将辐射换热作用放大,因此,对于燃烧过程的详细数值模拟,建议考虑辐射换热的影响。     

湍流扩散火焰局部熄火和再燃现象的PDF模拟

对一个值班湍流CH4／O2／N2射流扩散火焰(Sandia Flame D)进行了数值模拟研究．所采用的数学物理模型包括双尺度的k—ε湍流模型，标量联合的概率密度函数(PDF)输运方程方法，甲烷氧化的ARM简化化学反应机理(包含16种组分，12步总包反应)和欧几里德最小生成树(EMST)小尺度混合模型．将计算结果和实验数据进行了比较，不仅对于平均量，对于标量的散点分布和条件概率密度分布也是如此．计算结果表明文中采用的模型不仅能够预测宏观的火焰结构，而且预测了湍流燃烧中复杂的局部熄火和再燃过程．     

基于最小均方差估计的非线性IEM模型

本文根据统计学中的最小均方差估计理论推导出非线性的ＩＥＭ（ＮＬＩＥＭ）模型公式，并综合实验数据确定了模型系数．这个模型考虑了标量场大尺度运动非均匀性，Ｒｅ数以及Ｓｃ数对混合速率的影响．最后分别利用ＮＬＩＥＭ和ＩＥＭ模型对Ｈ２／空气湍流射流扩散火焰进行了计算，与实验结果的比较表明新模型有较大的优越性．     

CH4/空气混合物中含N、S组分对生成污染物的影响

本文采用详细的CH4/空气反应机理,在良搅拌反应器的条件下,计算了初始含NH3、HCN和H2S对污染物NO和SOx(SO、SO2)生成规律的影响.结果表明,初始含N、S的组分可使NO和SOx的排放量明显增加.同时还利用敏感性分析对污染物形成的重要反应进行讨论.     

分流技术强化超声速混合及燃烧的数值模拟

本文提出一个利用分流技术强化超声速横侧射流混合及燃烧的新方法,即通过一个细小通道连通燃料喷口上下游,上游高压流体部分分流到下游,从底部抬高燃料穿透深度.应用修正可压缩性的 k-ε湍流模型,对不同喷射压力下冷态及燃烧流场进行数值模拟.有无采用分流技术的结果对比表明,分流技术能有效增大混合效率和燃烧效率,分流孔位置是一重要影响因素.观察到两类强化混合及燃烧的机制,合理布置分流孔位置可使燃烧效率相对提高 25% 以上.     

简化化学反应计算的当地自适应建表方法在PMSR中的应用

本文描述了一种减少化学反应计算时间的有效方法－当地自适应建表方法,对之做了改进,并计算了配对混合搅拌反应器（ＰＭＳＲ）的甲烷／空气非预混燃烧问题。结果表明在各种参数条件下,这种方法都能在保证精度的条件下节省两到三个量级的计算时间。     

重力作用功能梯度材料一维凝固过程数值模拟

本文用数值计算的方法对重力浇铸下功能梯度材料的凝固过程进行了数值模拟,分析了各种因素对颗粒分布的影响,并与实验结果进行了比较。结果表明,在形成的凝固体上部有一颗粒体积分数近于零的区域,而在靠近底部的区域内颗粒形成一种梯度分布．高的初始过热度或高的冷却温度将会使底部梯度区内颗粒体积分数略有增大,低的颗粒初始体积分数或小的颗粒尺寸会使底部梯度区范围增大,而梯度区内颗粒体积分数减小。     

合金凝固过程的数学模型

对合金凝固过程的数值研究自80年代以来取得了很大的发展,文中讨论了当前针对宏观过程的主要的数学模型,介绍了它们的基本思想,求解方法,以及优缺点.指出了微观过程对宏观行为的重要影响及在模型构造过程中考虑宏观-微观耦合的必要性,并针对在工程实际中的应用和以后的研究进行了有关的探讨.      

受限湍流射流扩散火焰的PDF模拟

采用k-ε双方程模型和概率密度函数(PDF)相结合的办法,研究受限条件下的湍流射流扩散火焰,着重考虑受限条件下固体壁面、压力梯度等因素对速度场和标量场求解的影响,并在此基础上对两个不同尺寸的受限湍流燃烧场进行计算,分别研究了受限湍流射流扩散火焰的流场结构、火焰结构和火焰形状.最后给出结果,定性分析,并得出结论.