伴随水力空化现象的对流换热数值研究

以水为介质,建立了液体流动的混合物多相流模型及空化模型,运用CFD方法对水平圆管内伴随有水力空化现象的受迫对流换热过程进行了数值研究,详细分析了管道入口压力、入口温度和限流孔与管道直径比等因素对水力空化及对流换热过程的影响规律。数值模拟结果表明,空化现象出现在圆管喉部(限流孔)壁面附近区域;与相同流量下无空化时的传热相比,在发生空化现象的区域,传热壁面被蒸汽所覆盖导致传热急剧恶化,而在远离空化发生区域的下游位置,由于空化的扰流作用使得加热壁面与流体之间的传热得到明显改善。     

Coolant choice for the central beryllium pipe of the BESⅢ beam pipe

In order to take away much more heat on the BESⅢ beam pipe to guarantee the normal particle detection,EDM-1（oil No.1 for electric discharge machining）,with good thermal and flow properties was selected as the candidate coolant for the central beryllium pipe of the BESⅢ beam pipe.Its cooling character was studied and dynamic corrosion experiment was undertaken to examine its corrosion on beryllium.The experiment results show that EDM-1 would corrode the beryllium 19.9 μm in the depth in 10 years,which is weak and can be neglected.Finite element simulation and experiment research were taken to check the cooling capacity of EDM-1.The results show that EDM-1 can meet the cooling requirement of the central beryllium pipe.Now EDM-1 is being used to cool the central beryllium pipe of the BESⅢ beam pipe.     

颗粒床过滤器除尘特性数值模拟研究

运用CFD和DEM方法,建立三维随机填充固定床颗粒层除尘过滤模型,颗粒之间的接触采用"搭桥法"进行处理。数值计算得到的压降结果与实验值、关联式吻合较好,压降与床层厚度近似呈线性关系。在此基础上,数值研究了除尘效率与颗粒床床层厚度、气体流速、粉尘粒径、气流温度及流动方向的关系。粉尘粒径大于5μm时,增加床层厚度,增大气体流速,均可以有效地增加除尘效率。而粉尘粒径大于5μm时,在圆筒壁面恒热流密度冷却的条件下,气流温度越高,除尘效率越低。流动方向与重力方向相同时,可提高除尘效率。并拟合了分级除尘效率与St数的关系式,当St0.009时,分级除尘效率为一定值,当St≥0.009时,分级除尘效率随着lg(St)的增加呈线性增加的趋势。     

完全氧化DZ125的双向反射特性实验研究

作为燃气轮机的核心部件，涡轮叶片长期在上千度的高温下工作，为了保证叶片安全可靠地运行，需要对其温度进行实时的监测。辐射测温是目前涡轮叶片非接触式测温的主流方法，其测温精度与叶片材料反射特性关系密切，如何预测不同方向反射能量的大小，减小反射辐射对测温结果的影响是目前研究的难点。为了预测叶片反射能量大小，提高辐射测温的准确性，对涡轮叶片常见材料——完全氧化DZ125的双向反射分布函数(BRDF)进行研究。采用对比法作为实验测量的方法，先分析了BRDF对比法测量原理及数据处理方法，之后自主搭建了试验台，在温度分别为25, 900和1 100℃,波长分别为1 060, 1 550和1 908 nm的条件下，控制入射天顶角及反射天顶角在0°～60°范围变化，方位角在0°～180°范围变化，测量计算出了多组BRDF值，分析了各种因素对完全氧化DZ125的BRDF的影响。最后采用Modified Phong模型对BRDF测量值进行了拟合，并与实验测量结果进行了对比，得到了较好的结果。研究结果表明，温度、波长对完全氧化DZ125的BRDF影响较小，在涡轮叶片工作的温度范围变化不大，辐射波长变化不大时，...