叶片式多相泵内部流动研究

目前已经研制成功的多相泵主要有两种；容积式和叶片式，对于叶片式多相泵来说，研究其内部的相态分离过程对进一步改善其性能具有重要的意义．本文应用双流体模型，建立了叶片式多相泵内部流动的基本方程组，在此基础上，分析了多相泵内部的能量平衡关系和气液两相间的相态分离过程，给出了改进叶片式多相泵性能的设计方法．     

水泵吸水池内部流动非定常信号的小波分析

水泵吸水池内部的流动情况非常复杂,尤其是在吸入管的附近存在着很强的漩涡,这些漩涡使得流动的非定常特性非常强烈,本文用小波分析的方法来处理一种开敞式水泵吸水池内流动的非定常信号,它们分别是压力信号,振动信号和声音信号。在处理的过程中,应用离散小波变换,将不同时间和空间尺度下的信号进行分解,分别得到分解后的小波系数,再将不同层次的信号进行重构,并对各个层次的分解信号进行功率谱分析,得到这些非定常信号的分布规律。     

水泵吸水池内部流动PIV试验的深入分析

ＰＩＶ技术是一种新型的流动量测手段，使用这种技术能够容易的得出流场中的速度分布情况，在此基础上进行深入分析，还可以得到许多十分重要的流动参数。这里，对水泵吸水池内部流动的ＰＩＶ试验进行深入分析，得出如下的流动参量：吸水口处的环量分布、测量面上的涡度分布、交叉面处的三维速度分布，另外，对试验中所拍摄的图片进行分析，可以得出吸入涡中气核大小的分布情况．     

垂直转子轴式黏性泵内部流动LBM模拟

为了对垂直转子轴式黏性泵内部流动规律进行研究,采用格子Boltzmann法(LBM)对该泵模型全流场进行了数值模拟。采用具有二阶精度的弯曲固壁边界条件和基于插值公式的移动固壁边界条件,对具有圆形、矩形及方形等3种不同截面形状转轴的模型泵内部定常与非定常流动进行了计算,得到了模型泵体出口剖面处x方向速度分量平均值。结果表明,具有圆形截面形状转轴的泵送效果较另两种截面形状的转轴为佳,计算所得的出口剖面处x方向速度分量平均值与文献中实验结果吻合良好。     

有泵/无泵ORC系统的单压/双压发电性能分析

随着社会的快速发展,能源问题日益凸显,有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)是一种回收低品位废热、节约能源的有效手段。本文建立了有泵/无泵、单压/双压对应的4种ORC系统,并针对4种系统进行了发电性能分析,对比了4种系统在不同工况下的发电量和(?)效率.首先在设计工况下,以发电量为优化目标得到了最优蒸发温度和最优工质流量。然后在最优设计参数下,研究了当实际运行偏离设计工况时,即热源温度波动时以及在不同季节4种系统的性能变化规律。结果表明,双压无泵系统发电性能最好,同时结构和控制也最复杂。     

搅拌器内部流动的无网格法三维数值模拟

本文将移动粒子半隐式法(MPS)的基本算法由二维扩展至三维。将圆柱坐标系引入到初场粒子的布置中,避免了在笛卡儿坐标系下处理不规则形状(如斜边或曲边)问题时粒子初场布置困难和精确度较低的问题,改善了对计算边界条件表达的精确性。引入移动边界模型,对直叶片搅拌器的内部流动进行了三维数值模拟。还提出了一种新的初始粒子布置简易方法,明显简化粒子初始布置时的复杂程度,提高了对三维复杂几何形状问题的可操作性。     

无泵吸收制冷系统气泡泵的性能分析

根据两相流流型转换理论,推导出了气泡泵从弹状流向泡状流转变和从弹状流向块状流转变时液体流量、气体流量与管径的关系式;根据空气提升理论、能量平衡、质量平衡推导出了气泡泵的性能关系式。根据上述关系式,具体分析了爱因斯坦制冷循环工况下气泡泵的性能,分析结果表明,在弹状流下限、大的沉浸比时液体循环量较大。     

泵与压缩机双动力直膨式制冷系统的分析研究

以R22为工质,对工质泵与压缩机双动力直膨式制冷系统进行了热力学第一定律分析。得出:采用工质泵与压缩机双动力相比于传统直膨式制冷系统,系统功耗显著下降,制冷量明显提高,系统整体运行效能得到显著优化。     

波转子内部非定常流动分析

为进一步了解波转子内部流动机理,本文利用数值方法分析了径流与轴流波转子内部流动,得出以下结论:模拟的流场特征与设计要求相符.计算结果充分显示了波转子内不同能量密度的气体实现能量交换的过程,同时也显示了端口非瞬时开放等非定常过程的影响.     

光泵亚毫米波激光器双光场双稳特性分析

本文用三能级均匀加宽的双光场激光半经典方程,研究了光泵亚毫米波激光器的泵浦场和发射场的光学双稳特性.双稳行为受选择介质的弛豫速率参数的变化影响较大.泵浦光的吸收系数,发射光的增益系数和腔损耗系数的大小也直接影响到双稳能否出现.     

低反动度附面层抽吸式压气机及其内部流动控制

本文进一步分析了低反动度附面层抽吸式压气机概念,并讨论了该压气机的设计要点和应用范围;分析了抽吸掉的附面层内的低能高熵流体的可能利用途径,以及对于不同的利用方式,效率的评估方法;基于上述概念设计了一台亚声速低反动度附面层抽吸式压气机,详细地分析了该压气机的气动参数选取与分布特点,以及该压气机内部的三维分离流动及其控制规律.     

单/双向进气再入式涡轮内部流动特性研究

利用三维数值计算方法,得到了单/双向进气再入式涡轮总体性能参数,并对其内部流动进行了详细研究。通过对数值模拟结果的分析表明:单向进气再入式涡轮尺寸较大、结构复杂的再入管道,使得流经其中的燃气总压损失大于双向进气结构型式,且单向进气再入涡轮第二级动叶进口负冲角更大,造成更高的进气损失,因而其总静效率较双向进气结构型式低2.37%。单向进气再入涡轮动叶排两侧压力沿周向分布不均匀性参数分别为1.0472和1.6530,双向进气结构型式为1.8497和1.1233,双向进气结构型式压力沿周向不均匀性更大,导致轴向间隙内的燃气沿周向窜流的程度更大,且双向进气结构型式的第一级进气扇区与出口段布置在同侧,使得沿周向窜动的燃气更易直接流出涡轮,降低了再入管道对前面级燃气的收集能力。     

浸液式组合轴棱锥产生长距离无衍射贝塞尔光束

设计了由负轴棱锥、折射率匹配液、正轴棱锥组成的浸液式组合轴棱锥.理论分析表明:浸液式组合轴棱锥系统与传统轴正棱锥等效,同时可有效提高最大无衍射传输距离;系统产生的最大无衍射距离与负轴棱锥的底角、折射率,匹配液的折射率,正轴棱锥的底角和折射率这五个量有关,极大地增加了系统设计的灵活性,拓展了光学材料的选择范围,降低了光学元件的加工难度.     

偏轴双腔互比型腔式束流位置监测器

 提出一种利用偏轴双腔来监测电子束位置的新方法,根据谐振腔归一化分流阻抗参数分析了其工作原理和主要特性。偏心束流在偏轴谐振腔中激发出较强的偶极模TM₁₁₀信号,根据两腔输出的偶极模信号幅度比可直接测量束流的中心偏移量。偶极模信号幅度变化反映了束流的偏移方向,省去了鉴相工作,简化了前端接收电路的的设计,基模抑制问题已被解决。利用MAFIA和HFSS软件对本征模进行仿真,并分析了模式耦合特性,仿真结果验证了新结构的可行性。     

风机蜗壳内部旋涡流动的数值分析

本文求解Ｒｅｙｎｏｌｄｓ时均Ｎ－Ｓ方程和ｋ－ε湍流模式,使用任意曲线坐标下张量形式的非交错网格Ｓｉｍｐｌｅ算法和ＴＭ网格生成技术,数值分析风机矩形蜗壳内的二次流及其沿周向不同横截面上旋涡的生成演化细节,讨论了蜗壳宽度与粘性效果的作用机制和影响。     

微型摆式发动机间隙内部流动数值分析

本文采用离散速度方向模型对微型摆式发动机摆臂与腔体间隙内的微尺度气体流动开展了数值研究,分析了摆臂运动对间隙内压差驱动下气体流动阻力和流量的影响规律,并探究了气体稀薄性对间隙泄漏规律的影响。研究发现,当摆臂运动方向与压降方向相同时,稀薄气体效应导致的速度滑移相对于气体流动阻力对流量的变化起主导作用;当摆臂运动方向与压降方向相反时,由于微尺度下壁面作用的增强,在边界附近出现气体回流,且在气流进出口处出现涡结构。     

超临界二氧化碳离心压气机内部流动特性分析

本文基于物性软件REFPROP中物性数据库所建立的真实二氧化碳气体模型,对不同质量流量下超临界二氧化碳(SCO_2)离心压气机进行了全三维黏性定常流动的数值研究,详细分析了压气机工作轮内部不同叶高处马赫数分布。结果表明:当压气机转速为10000 r/min时,设计工况下,叶片的前缘点附近出现马赫数接近1的情况;在近堵塞工况下,主叶片通道内出现了严重的通道激波,使得压气机的做功能力受到影响。     

主动脉夹层血液两相流动数值模拟分析

本文从血液两相流动的角度出发,针对通过CT扫描图像逆向重构得到的主动脉夹层三维几何模型,应用计算流体力学(CFD)软件进行血液两相流动数值模拟,得到血管壁面压力、壁面剪切应力、血液流速等血流动力学参数,并与血液单相流动的模拟结果进行比较。通过对比发现两个模型计算得到的血管壁面平均压力和平均剪切力变化趋势相似,两相流模型计算得到的壁面平均剪切应更小、血流情况更复杂。同时两相流模型可获得红细胞的分布情况,弥补了单相流模型的不足,这为进一步研究主动脉夹层发病机理提供了理论支持和帮助。     

被动无热化切换式长波红外双视场望远镜

 提出切换式双视场光学系统的结构形式,探讨了切换式双视场光学系统的被动无热化设计理论。在此基础上,设计了工作波长为7.7 μm～10.3 μm的被动无热化切换式双视场望远镜。采用衍射面和非球面减少光学元件数量并提高像质,切换式双视场望远镜在-55℃～+70℃全温度带内MTF@18 lp/mm≥0.45。最后对设计结果进行了扩展,给出2个以该结构形式和材料分配为基础的镜头设计结果,结果表明该结构形式和材料分配具有一定的普适性。     

双向竖井贯流式水泵装置内部湍流流动分析

基于三维雷诺平均Navier-Stokes方程、标准k-ε紊流模型和SIMPLE算法,首先对一模型泵内部流场进行了数值计算,计算值和试验值吻合较好,验证了计算方法的可行性。进而模拟了双向竖井贯流式水泵装置内部的三维粘性流场。分析了不同工况下水泵装置内部速度场和压力场的分布,计算了水泵装置各段水力损失,预测了在不同叶片安放角时排水工况和引水工况的水泵装置性能。为深入了解双向竖井贯流水泵装置内部流动特性、提高装置的性能提供确实有效的物理信息。