交联氮气泡沫压裂液的携砂性能研究

在大型高压泡沫压裂液实验回路上,对交联氮气泡沫压裂液的携砂性能进行了实验研究.分析了携砂泡沫压裂液流动时临界携砂流速的产生原因,并根据实验结果分析了温度,压力、泡沫质量及支撑剂浓度对临界携砂流速的影响.临界携砂流速随温度的升高而增大,随压力、泡沫质量和支撑剂体积浓度的增大而减小,研究发现当支撑剂浓度大于0.17时,开始...     

改良干法压裂液摩擦阻力特性实验研究

对改良的干法压裂液这种非牛顿流体的摩擦阻力特性的正确认识,关系着干法压裂技术的有效实施.为此,本文在大型高压泡沫压裂液实验回路上,考察了在模拟实际施工条件下的改良干法压裂的摩擦阻力特性.实验表明:改良后的干法压裂液摩擦阻力系数随压力、温度的升高和泡沫质量的增加而增大,随流速的增加而减小.在实验范围内,温度对摩擦阻力系数的影响不大.实验得到了改良的干法压裂液摩擦阻力系数与广义雷诺数的关联式,平均计算误差为9.19%.     

VES—CO2清洁泡沫压裂液携砂性能实验研究

在大型高压泡沫压裂液实验回路上,对VES—C02清洁泡沫压裂液的携砂性能进行了实验研究。分析了携砂泡沫压裂液流动时临界沉降速度的产生原因,并根据实验结果分析了温度、泡沫质量及支撑剂浓度对临界沉降流速的影响。临界沉降流速随温度的升高而增大,随泡沫质量和支撑剂体积浓度的增大而减小,研究发现当支撑剂浓度大于0．25时,开始出...     

波纹管内流动特性的实验研究

随着超导技术的发展,高温超导电缆在电力输运中逐渐得到重视并进行了广泛的研究.由于波纹管具有良好的柔韧性和收缩性,在高温超导电缆中得到应用.波纹管内的流动压力损失参数是高温超导电缆低温系统重要的设计参数,因而研究波纹管内的流动特性具有重要的意义.对通径为6 mm,8 mm和10 mm的波纹管内液氮和氮气的流动特性进行了实验研究.液氮实验结果表明:液氮在波纹管内的流动具有波动性.在4000～40000的雷诺数范围内,测量了氮气的质量流量和压力损失,计算得到流动摩擦系数.分析表明:压力损失随雷诺数的增大而增大;波纹管的摩擦系数要高于光管,摩擦系数随雷诺数的增大而减小,摩擦系数随t/d的减小而减小.     

亚临界压力区垂直上升管内传热特性实验研究

本文开展了亚临界压力下垂直上升内螺纹管中水的传热特性的实验研究,并与对应条件下光管内水的传热特性进行了对比、分析.结果发现:内螺纹管和光管中两相饱和流动沸腾换热随热流密度的增加或压力的升高而增大,基本不随质量流速的变化而变化;相同工况下内螺纹管的饱和沸腾换热系数大约为光管的1.1～1.2倍。内螺纹管和光管的过冷沸腾起始干度都随质量流速的减小或者压力的升高或者热流密度的增大而增大;在相同工况下本文实验内螺纹管中的过冷沸腾起始干度比光管中的要小至少0.2。光管中主要发生偏离核态沸腾(DNB),临界干度随热流密度的减小或质量流速的增加或压力的降低而增大;内螺纹管中主要发生烧干,运行参数对临界干度的影响不大。     

超临界CO2在垂直圆管内对流换热实验研究

本文对超临界压力CO2在垂直圆管(Din=2mm)内在高进口雷诺数和低进口雷诺数条件下的对流换热进行了实验研究,以研究变物性、浮升力和热加速对流动和换热的影响.实验结果发现,在低进口雷诺数情况下,向上流动中管子入口处出现了局部壁面温度下降,而在向下流动中未观察到此类现象;在高进口雷诺数情况下,向上流动中壁面温度发生了异常分布,这主要是因为向上流动中浮升力使得湍流发生了层流化现象,而在向下流动中未观察到此类现象.     

流动方向对超临界二氧化碳流动传热特性的影响

本文基于拟沸腾理论研究了超临界二氧化碳(sCO₂)在水平和垂直向上管中的流动和传热特性差异.比较了不同质量流量、热流密度和压力下水平管与垂直向上管的流动和换热特性差异.与以往超临界流体的经典单相流体假设不同,本文引入拟沸腾理论来处理sCO₂在两管中的流动和传热,将超临界流体视为多相结构,包括近壁区的类气层和管芯中的类液流体.结果发现,传热方面,在正常传热模式下垂直向上管内壁温和水平管底母线内壁温基本一致.当垂直向上管发生传热恶化时,垂直向上管的壁温峰值会随着超临界沸腾数(SBO)的增大超过对应焓值位置的水平管顶母线内壁温.垂直向上管中SBO区分了正常传热和传热恶化.而在水平管中,当弗劳得数小于100时,SBO主导顶底壁面最大壁温差.相比于垂直向上管,相同压力下的超临界流体在水平管内发生传热恶化需要更高的热流密度和质量流量的比值.流动方面,引起垂直向上管压降斜率增高的机理是孔口收缩效应.主导水平管压降变化的机理是分层效应,并用弗劳得数在水平管中顶底壁温差异与压降之间建立联系.     

微通道内超临界二氧化碳的压降与传热特性

进行了微通道内超临界CO2的局部和平均传热与压降特性实验研究。结果表明,临界点附近物性参数的剧烈变 化使压降增大,但传热被大大强化。同时也发现,系统压力、质量流速及CO2温度对流动与传热特性有重要影响。在大 量实验数据的基础上,得出了冷却条件下水平微通道内超临界CO2强制对流换热关联式。     

超临界二氧化碳在突扩管中对流换热的流动特性研究

对流动分岔后的超临界二氧化碳在平面对称突扩管中进行强迫对流换热进行了数值模拟,研究了热流密度在流体发生流动分岔现象后流动特性的影响。计算结果表明:随着热流密度的增加,临界雷诺数和转换雷诺数减小,流动稳定性遭到削弱;对应于相同的雷诺数,由于流动分岔引起的不对称压力分布随着热流密度的增加对应于突扩管上、下半部有不同变化规律,这使得对应回流区的大小分别减小和增大。     

金属泡沫填充管换热性能的实验研究

本文通过搭建流动与换热实验平台,对10 PPI,30 PPI,70 PPI三种不同孔密度的不锈钢金属泡沫填充管的换热性能进行了实验研究,分析了管内入口雷诺数、入口温度以及孔密度对管外壁Nu数的影响。研究结果表明,金属泡沫填充管的换热强度较光管条件下提高,且30 PPI和70 PPI的换热强度都大于10 PPI填充管的换热强度;在本文的研究工况下,金属泡沫填充管的管外壁Ⅳu数随管内雷诺数的增大变化不明显,随管内入口温度的增加而增大;三种金属泡沫填充管的换热综合评价因子都大于1,且基本不随雷诺数的变化而变化。     

磁流体光学特征研究

在模拟外磁场作用时磁流体的微观聚集结构的基础上,本文建立了研究磁流体光学性质的微观模型,运用蒙特卡洛方法模拟了光线在磁流体薄层内传递的全过程,统计计算磁流体薄层的光谱透射率,分析了薄层厚度、磁性纳米粒子含量和粒径以及外加磁场强度对磁流体薄层光谱透射率的因素.     

理想流体稳定流动的热力学解释

通过引入热力学焓，给出伯努利方程的正确解释，证明了理想流体的稳定流动具有等焓过程。     

新型制冷剂的研究现状及应用前景

本文提出近自然工质的定义.发达国家环境日益恶化,美国率先研发用以替代汽车空调常用的R134a的新型制冷剂,并已在多个国家进行了替代测试实验.文章简述了一种制备此制冷剂的方法.通过对比分析几种常用汽车空调制冷剂的系统循环性能,指出在新旧制冷剂的替代过程中,我国应采用适合的过渡替代工质,并鼓励自主研发适用于我国的新型制冷剂.新型制冷剂的发展方向将是近自然工质和直接采用自然工质.     

轴向进气位置对转静盘腔传热影响的分析

本文对具有不同轴向进气位置的两个转静盘腔的流动和传热进了数值模拟。这两个盘腔除进气位置不同外,具有相同的几何结构,进气流量及温度边界条件。在盘腔的核心区采用标准k-ε紊流模型,近壁区采用单方程模型。求解并分析了包括流体域,固体域的整体温度分布以及流固界面上的努塞尔数分布。     

磁流体密封泄放压与外磁场变化关系的研究

根据实验室研制的磁流体密封装置，采用自制煤油基磁流体，通过多次实验初步探索到磁体泄放压与外磁场之间的变化规律。     

拟涡位移模型及气粒两相流动数值模拟

本文首先用离散涡方法对绕圆柱和半无限长平板的流动作了数值模拟。在讨论粒子和涡团耦合运动的基础上首次提出了粒子在流场中运动的拟涡位移模型，并对几个典型的气粒两相流动作了数值模拟。文章最后对流场中粒子运动的瞬时状态作了统计处理，得到了关于粒子在流场中分布的概率密度函数和粒子脉动速度的分布函数并用拟涡位移模型对壁面附近粒子的运动－沉积和反弹作了数值模拟。计算结果是令人满意的。     

燃气轮机叶轮与导叶轮之间空腔中流体速度场的研究

本文介绍燃气透平第一级叶轮前国盘空腔中的流体流动状态的研究,用可视化方法观察和分析主流气进入空腔的临界工况．采用粒子成像技术（ＰＩＶ）测量园盘空腔内的速度场,分析了密封气流量大小对不同位置流场的影响．将其结果与ＦＬＵＥＮＴ,ＣＦＤ软件的计算值相比较．     

假火花开关初始放电过程的理论计算

假火花开关具有耐压高、放电电流大及电流上升速率快的优点。本文利用流体模型及当地场近似，对其放电过程进行了理论计算。结果表明，在放电初始阶段，空心阴极效应起关键作用。同时，对不同初始条件（初始电子、离子密度不同）及不同边界条件（开关结构尺寸不同）的放电过程进行了计算。给出了放电时间、放电电流、最佳阴阳极距离和阴极孔尺寸大小。     

一种实用的弹塑性流体状态方程（Ⅰ）

 本文根据Mie-Gruneisen状态方程，以Hugoniot压强和能量作为参考压强和能量，在稀疏区利用实验的断裂强度和结合能，给出了一种简单实用的弹塑性流体状态方程，并提供了稀疏区的Gruneisen系数表达式。