进汽参数对汽轮机叶栅通道内自发凝结影响的数值分析

为准确描述汽轮机级内湿蒸汽凝结流动特性,采用双流体模型结合修正的均质成核和水滴生长模型,实现汽轮机初始成核级叶栅通道内非平衡凝结数值求解。通过焓损失系数与自由能理论进一步分析了进汽参数变化对汽轮机叶栅通道内湿蒸汽自发凝结流动的影响,结果表明:随着过热度的降低,非平衡凝结起始位置提前,非平衡凝结现象更剧烈,凝结产生的液相质量分数增加,热力学损失升高;进口湿度对水滴的生长和蒸发速率非常敏感,对凝结冲击位置有很大的影响;入口湿蒸汽液滴直径越大,阻碍相变的自由能壁垒越低,二次凝结现象越易发生,热力学损失越大,当湿度为0.01的液滴直径超过0.2μm时,均质成核的二次凝结现象逐渐发生;二次成核的临界水滴直径随着湿度的增加而增大。     

基于MPS方法的汽泡凝结数值模拟研究

采用移动粒子半隐式(MPS)方法对静止过冷水中单个汽泡的凝结现象进行了数值模拟,研究了不同初始压力和初始直径时饱和蒸汽汽泡凝结过程,获得了凝结过程中汽泡形状、当量直径和压力的变化规律;汽泡初始压力为0.1～0.5MPa,初始直径为2mm、3mm和5mm;过冷水压力为0.1MPa,温度为70℃。结果表明两相界面不存在压差时,凝结过程中汽泡始终保持球形,汽泡当量直径逐渐减小,压力近似不变;相界面存在压差时,凝结过程中汽泡从球形逐渐变为心形、半月形,汽泡当量直径和压力会出现周期性振荡,且初始压力越大振荡幅度越大。     

Two-Quark Condensate Changes with Quark Current Mass

Using the Schwinger Dyson equation and perturbation theory, we calculate the two-quark condensates for the light quarks u, d, strange quark s and a heavy quark c with their current masses respectively. The results show that the two-quark condensate will decrease when the quark mass increases, which hints the chiral symmetry may be restored for the heavy quarks.     

水蒸气超音速非平衡凝结流动中的激波效应

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.     

观察雪花的形成过程

据英国出版的2008年最后一期的New Scientist报道：为了观察雪花的形成过程和有助于气象预报，英国曼彻斯特大学新建了一座三层楼高的不锈钢圆桶形建筑，桶内的温度可被冷却到零下50℃．当一捧压缩空气在桶内爆散开来时，气体膨胀并降温，触发桶内水汽凝结，形成细小冰晶，冰晶在桶内自上而下飘落时会饼合形成雪花．     

引射式增压装置的设计与试验研究

本文研究以蒸汽为工作流体的引射式增压装置,蒸汽引射水后利用自身的动力使水得到增压,使引射器出口水的压力超过入口蒸汽的压力.同时,由于蒸汽的凝结实现换热,水温得以提升,该装置义可视为一个直接接触式换热器,增压的特点使该装置具有特殊的应用前景,如可用于核电的非能动安伞系统,然而有关设计的研究却较少.本文对基于两相流激波的引射式增压装置进行研究,给出其设计方法,并进行了试验研究,得到了增压效果.试验结果与设计结果吻合,说明了设计的可靠性.     

封闭和半封闭通风空间的环境流体问题

半封闭与全封闭空间的环境流体力学包括系统内的空气流动、 温度和湿度分布以及污染物的凝积等问题, 其中涉及控制空间的空气质量、 通风设计以及预防水汽凝结等多个方面的研究. 本文着重介绍国内外近年来相关的工作, 研究如何从理论分析、实验研究以及数值模拟等方面入手, 解决通风问题, 以达到获得高通风效率、低能耗和提高空气舒适度的目的. 研究的对象包括房间, 建筑物, 城市等半封闭空间, 以及汽车、 地铁、 飞机、潜艇、载人航天飞行器等不同程度的全封闭空间. 现有的理论研究已经从解释单点源纯浮力对流的基础模型发展到能够描述具有体积流量和动量流量的扩散流的湍流喷泉模型. 然而, 理论研究上的进步还不足以使它能够处理实际问题中多样的通风情况和复杂的空间结构, 工程应用中还需更多依靠实验研究和数值模拟的结论. 对载人航天飞行器中的环境流体问题的研究虽然刚刚起步, 但其研究手段和经验可以从相对成熟的半封闭与全封闭空间的相关研究中获得借 鉴.     

R134a在板式换热器中的凝结换热实验研究

本文对R134a在板式换热器内的凝结换热特性进行了实验研究,通过测量换热器中冷却水及板壁温度获得了局部凝结换热系数随蒸气干度、质量流量及热流密度的变化关系.实验结果表明,凝结换热系数随着蒸气干度增加而增加.文章还将实验结果与部分文献数据进行了比较与分析.本文的研究为换热准则关系式的发展提供了实验数据.