基于界面跟踪方法的汽蚀模型和算法的有效性验证

针对两相附着汽蚀流动机理,基于界面跟踪方法发展了新的汽蚀模型和算法。所发展的汽蚀模型和算法不仅考虑了液相／气相界面处的压力差,而且考虑了耦合Reynolds-Averaged Navier-Stokes方程求解技术得到的流场压力梯度信息来迭代计算附着汽蚀形状。采用具有试验数据的半球形头部圆柱体汽蚀绕流作为算例来验证所提出的汽蚀模型和算法的有效性。采用不同的网格数和松弛因子数值验证了发展的汽蚀模型和算法的有效性。三种汽蚀数下的数值计算结果得到的压力系数分布与试验数据完全吻合。结果表明所提出的汽蚀模型和算法能够准确模拟出汽蚀发生点和汽蚀长度。     

甲烷磺酸盐的合成、表征及其催化酯化反应的性能

Methane-sulfonate of copper, cobalt, zinc, lanthanide, praseodymium and neodymium are synthesized and characterized by FTIR and TGA. Methane-sulfonates are used as the catalysts in the esterification of chloroacetic acid with isopropanol. Catalytic activity of methane-sulfonates is studied and compared with other Lewis acids. Under the condition of 1.2/1 molar ratio of isopropanol to chloroacetic acid, 1% catalyst (molar percent of chloroacetic acid), 2.5h reaction time, 80～85℃ temperature and benzene as water-carrying agent. The experi-mental results showed that catalytic activity of Lanthanide methane-sulfonate was the best, the yield of isopropyl chloroacetate reaches 88.7%. Copper methane-sulfonate can be reused for three times without distinct loss of catalytic activity.     

蓝宝石生长炉热场的全局/局部耦合算法研究

本文对工业用泡生法制备蓝宝石单晶炉热场建立了二维稳态全局及局部数值模型.基于全局模拟结果,比较分析了不同热内边界条件的选取对局部核心区域热场及流场分布的影响.结果表明,基于全局/局部耦合算法的计算方案是可行的,当辐射-对流边界选取第二类边界、辐射-导热边界选取第一类边界、导热-导热边界选取第一类或第二类边界时,局部模拟结果的准确性最高,且局部网格划分与全局相应区域网格划分不一致时,对模拟结果几乎无影响.     

数值模拟两相汽蚀流动的新模型和算法

提出了数值模拟两相汽蚀流动现象的新汽蚀模型和算法．提出的汽蚀模型和算法耦合了考虑紊流粘性效应的Reynolds—Averaged Navier-Stokes方程求解方法，可以自动模拟空泡起始点、空泡长度和汽蚀空泡形状。在流场计算和界面修正的迭代计算过程中，跟踪并得到液相／气相界面．数值模拟了圆锥形圆柱体和半球形圆柱体在不同汽蚀系数下的汽蚀流动现象，得到了与实验值完全吻合的数值模拟结果，并且与已发表的数值研究结果进行了比较．计算结果表明提出的汽蚀模型和算法能够有效地模拟汽蚀流动中的气泡界面和气泡长度，汽蚀模型和算法的正确性和实用性得到了相应的验证。     

高聚物红外光谱分析制样方法的改进

介绍了高聚物样品的常规制样方法，并指出了各种方法的不足之处，提出了一些改进的制样方法。通过对比得出结论：在谱图质量上，改进的制样方法所测谱图同ATR法以及常规制样方法所测谱图基一致，但改进的方法操作简单、省时、成本低、弥补了常规制样方法的不足。     

氩气流量对多晶硅定向凝固炉热场的影响

耦合求解了多晶硅定向凝固炉内热传导、热辐射、熔体和氩气热对流等各种耦合换热,比较分析了不同氩气流量下定向凝固炉内部热场分布和硅熔体流动结构。结果表明,当氩气流量增大到一定值时,氩气流对凝固过程中硅熔体流动和热输运的影响显著增强。     

离心叶轮内部三维湍流流场的数值分析

本文应用ｋ－ε湍流模型在贴体曲线坐标系下结合ＳＩＭＰＬＥＣ算法对Ｇｈｏｓｔ离心叶轮内的湍流流场进行了求解。作者采用速度的阶变物理分量作为求解变量，在非交错网格上对单元体的界面流通量作特殊插值，以抑制不合理的波动压力场。计算结果与实测值吻合良好，揭示了叶轮出口的＂射流－尾迹＂结构和二次流分布规律，并对流动过程和出口流场进行了分析。     

离心泵叶轮内空化流动的数值预测

采用发展的基于液相/气相界面跟踪方法和Reynolds-Averaged Navier-Stokes方程求解技术的空化模型和算法,数值模拟了无空化和空化系数为0.07时离心泵水力性能与流量系数之间的关系,预测了离心泵叶轮内发生的多区域空化流动现象.研究结果表明,在空化系数0.07时,存在临界流量系数.此时离心泵水力性能突然下降.在空化系数0.07下,流量系数接近临界流量系数时,离心泵叶轮的压力面和吸力面均发生附着空化空泡,导致离心泵水力性能迅速下降.研究结果证明了所发展的空化模型和算法能够应用于离心泵空化流动时的性能预测.     

空化数对离心泵水力性能影响的数值研究

采用发展的Reynolds-Averaged Navier-Stokes方程和液相/气相界面跟踪方法的单相空化模型数值求解技术,开展了空化数对离心泵的水力性能影响特性的数值研究。在两种空化数下,数值预测的离心泵水力性能与试验数据具有很好的一致性,验证了数值预测方法的可靠性和实用性。研究了不同空化数下离心泵水力性能能头的变化规律和离心泵叶轮内附着空化空泡的形状变化特性。研究结果表明,离心泵内空化空泡尺寸随着空化数的降低而增加,离心叶轮附着空化空泡尺寸的增加降低了离心泵的能头,使得离心泵水力性能下降。