双柱双锥形液—流旋流分离管内流场的LDV诊断

本文采用ＴＳＩ二维ＬＤＶ系统,对一种双锥双柱形液－液旋流分离管内流场进行了全场范围的精细ＬＤＶ诊断,先后考试了处理量、压差比、溢流比和气芯等因素对旋流分离管内流场的影响,结果表明：该旋流分离管中下游区的切向速度呈较为明显的Ｒａｎｋｉｎｅ双涡结构,在上游位涡区中发现有未曾报道过的双峰分布现象;轴向速度由近轴处的上行流、近壁处的下行流以及介于两者之间的零速区组成,其中该零速区随旋流分离管截面的收缩而减     

液—液旋流分离管中强旋湍流的K—ε …

采用标准ｋ－ε湍流模型,对一种典型液－液旋流分离管中的强旋湍流进行了数值模拟研究。结果表明：该模型对切向速度的数值预报夸大了Ｒａｎｋｉｎｅ涡中的似固核范围。抹煞了似固核外的位涡区;对轴向速度的数值预报未给出心回流区;对其它流场参数的预报结果也都存在有明显的不合理之处。由此证明这种基于Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ假设的各向同性湍流模型,虽然在管道流、平面射流和无旋流等简单流动问题中经受住了大量计算实践的检验     

单柱单锥型液—液旋流分离管内流场的LDV诊断

应用二维激光多普勒仪（ＬＤＶ）对一种单柱单锥型液－液旋流分离管内流场进行了测量,考察了流量、溢流比、压力比和气芯等参数对流场的影响。测量结果表明：切向速度分布呈典型的Ｒａｎｋｉｎｅ涡结构,沿轴向衰减很少,表明所用锥角是合适的;因该旋流管的水力直径较大,切向速度的总体水平较低,由于对了离特性带来了不利影响。此外,没有观察到切向速度分布的的双峰分布现象。轴向速度的总体水平较低,尤其是在锥形管的上游更为     

水平液─固流中颗粒抑制湍流的行为和条件

用激光多普勒分相测量方法，考察了水平含颗粒水流的主流区，亚毫米颗粒对水流湍流有抑制行为，湍流削弱程度与颗粒浓度、流动发展长度、水流雷诺数等因素有关．按照不出现尾涡脱落和至少能响应一部分大尺度涡的运动这两个基本条件，分析了湍流抑制与有关参量的依赖性．结果表明，流动尺度和颗粒尺寸之比，对于颗粒消耗而不增生湍流起着最主要的作用．在一定的水流雷诺数下，只要这一比值很大，亚毫米颗粒就会表现出对湍流的抑制作用     

液-液旋流分离管中强旋湍流的k-ε数值模拟

采用标准k-ε湍流模型,对一种典型液-液旋流分离管中的强旋湍流进行了数值模拟研究.结果表明:该模型对切向速度的数值预报夸大了Rankine涡中的似固核范围,抹煞了似固核外的位涡区;对轴向速度的数值预报未给出中心回流区;对其它流场参数的预报结果也都存在有明显的不合理之处.由此证明这种基于Boussinesq假设的各向同性湍流模型,虽然在管道流、平面射流和无旋流等简单流动问题中经受住了大量计算实践的检验,但在强旋湍流的数值预报方面的确存在有较大缺陷.此问题的解决有赖于对该模型进行必要的修正或转而采用更加高级的各向异性模型.     

水平液─固流中颗粒抑制湍流的行为和条件

用激光多普勒分相测量方法，考察了水平含颗粒水流的主流区，亚毫米颗粒对水流湍流有抑制行为，湍流削弱程度与颗粒浓度、流动发展长度、水流雷诺数等因素有关．按照不出现尾涡脱落和至少能响应一部分大尺度涡的运动这两个基本条件，分析了湍流抑制与有关参量的依赖性．结果表明，流动尺度和颗粒尺寸之比，对于颗粒消耗而不增生湍流起着最主要的作用．在一定的水流雷诺数下，只要这一比值很大，亚毫米颗粒就会表现出对湍流的抑制作用     

应用共轴型二维激光测速系统测量孔板管流的湍流特性

本文发表了一种共轴型二维激光测速系统,可同时测量由三束入射光组成的平面内的二维速度分量。讨论了主要的测量误差并提出了一种修正共轴分量角度偏差的方法。应用该系统详细测量了单孔板和双孔板管流的轴向和径向平均速度。湍流度和雷诺切应力分布,表明来流条件对孔板下游的湍流特性有强烈影响。     

垂直湍流液-固流中大颗粒的相对速度

通过量纲分析和实验测量,对于垂直、局部均匀的湍流稀态液一固流中,大颗粒的相对速度,建立了无量纲参数表达式．用分析和实验相结合的方法,确定了表达式中无量纲参数的幂次及有关系数．实验中用激光多普勒分相测量技术,分别测出流体和颗粒的时均速度结果表明,大颗粒相对速度强烈依赖于流体雷诺数,当流体雷诺数较高时,其幂次渐近于1.5。     

单柱双锥型液—液旋流分离管内流场的IDV诊断

对所开发的一种单柱双锥型液－－液旋流分离管的内流场进行了全场范围内的多工况流动诊断。与典型的Ｆ型旋流管相比,其湍流仍具有各向异性的特性,且其中的湍流脉晚强。     

液固旋流器分离效率的研究

对分离效率与液相流速、油水比例和旋流器级数之间的关系进行了系统的实验研究. 通过受力分析从理论上对细颗粒易受参数影响的原因进行了阐述,并根据量纲分析和实验数据得到了分离效率与$Re$数和$St$数之间的函数关系. 在此基础上,对液固旋流器的现场应用提出了有价值的建议.     

火炮制退机流场的数值模拟

利用Rodi ASM模型和SIMPLER计算程式对接近于实际结构的制退机流场做了数值模拟,获得了制退机湍流流场的结构,并对数值模拟结果进行了分析,数值模拟结果揭示了制退机流场中存在流动截面收缩现象。     

均匀来流中旋转圆柱黏性绕流的数值研究

从不可压非定常Ｎ－Ｓ方程出发，首次数值求解了均匀来流中圆柱作周向旋转振荡的黏性绕流问题。探讨了旋转角速度振幅、振荡频率及Ｒｅ数等因素对流场结构及其非定常演化过程的影响，并根据计算结果，给出了在旋转振动频率。速度振幅平面内流场涡结构的分区图。     

均匀来流中旋转圆柱黏性绕流的数值研究

从不可压非定常Ｎ－Ｓ方程出发，首次数值求解了均匀来流中圆柱作周向旋转振荡的黏性绕流问题。探讨了旋转角速度振幅、振荡频率及Ｒｅ数等因素对流场结构及其非定常演化过程的影响，并根据计算结果，给出了在旋转振动频率。速度振幅平面内流场涡结构的分区图。     

带扰流小槽道内单相流动阻力特性实验

采用水作为工质, 实验研究入口或出口端加入圆柱扰流的不同高宽比多槽道散热器的压降特性; 结果表明: 单位长度压降随雷诺数成线性关系. 提出了雷诺数、水力学直径和槽道高宽比的拟合准则; 拟合公式在实验数据误差范围内很好反应类似系统的流阻特性. 对于线切割小槽道, 其摩阻系数和雷诺数成反比, 且较圆管理论值偏大; 对线切割槽道阻力特性分析发现, 表面粗糙度是其最主要的影响因素, 而扰流对其影响较小; 在槽道前部设置扰流柱可以增强换热.      

NUMERICAL STUDIES OF TRANSITIONAL TURBULENT PULSATILE FLOW IN PIPES WITH RING–TYPE CONSTRICTIONS

Pulsatile flows in the vicinity of mechanical ring-type constrictions in pipes were studied for transitional turbulent flow with a Reynolds number (Re) of the order of 10⁴. The Womersley number (Nw) is in the range 30–50, with a corresponding Strouhal number (St) range of 0·0143–0·0398. The pulsatile flows considered are a pure sinusoidal flow, a physiological flow and an experimental pulsatile flow profile for mechanical aortic valve flow simulations. Transitional laminar and turbulent flow characteristics in an alternating manner within the pulsatile flow fields were studied numerically. It was observed that fluid accelerations tend to suppress the development of flow disturbances. All the instantaneous maximum values of turbulent kinetic energy, turbulent viscosity and turbulent shear stress are smaller during the acceleration phase than during the deceleration period. Various parametric equations have been formulated through numerical experimentation to better describe the relationships between the instantaneous flow rate (Q), the pressure loss (ΔP), the maximum velocity (V_max), the maximum vorticity (ζ_max), the maximum wall vorticity (ζ_w,max), the maximum shear stress (τ_max) and the maximum wall shear stress (τ_w,max) for turbulent pulsatile flow in the vicinity of constrictions in the vascular tube. An elliptic relationship has been found to exist between the instantaneous flow rate and the instantaneous pressure gradient. Other linear and quadratic relations between various flow parameters were also obtained.     

小Kc数振荡流中圆柱绕流流场结构的数值分析

本文综合Chorin的涡方法、网格涡方法和泊松方程快速解法的优点,采用固定离散涡的数目和位置,随时间变化调整离散涡强度的计算方法,对Kc数在1到5之间,β数在10到1665之间圆柱在振荡流动中的流场结构进行了数值模拟。并与U型振荡水槽中的流场涡结构显示照片比较,计算结果表明,数值解在稳定性和收敛性方面都是比较好的。与显示照片相比,其符合程度也是令人满意的。     

分级进风燃烧室内含颗粒的湍流反应流的实验研究

应用三维激光粒子动态分析仪(PDA),对分级进风燃烧室内含颗粒的湍流反应流的气 固两相瞬时速度场进行了实验测量,同时对单相湍流反应流的瞬时速度场也进行了实验测 量. 得到了两种情况下燃烧室内气固两相和单相气体的平均轴向与切向速度、轴向与切向脉 动速度均方根值和轴向-切向脉动速度二阶关联量的分布.