下降管中稠密两相湍流的数值模拟

本文将统一二阶矩两相湍流模型和颗粒动力学理论结合,推导并封闭了稠密两相流考虑颗粒间碰撞的统一二阶矩两相湍流模型。该模型用颗粒动力学理论模拟颗粒之间的碰撞,用各向异性的统一二阶矩模型考虑气相和颗粒相的湍流脉动,并用输运方程描述气固两相湍流之间的相互作用。最后用该模型对下降管中的气粒两相流动进行了模拟,模拟所得的沿径向颗粒浓度分布和速度分布与实验吻合较好,预报结果也反应出了颗粒雷诺应力的各向异性。     

两相流气相湍流双时间尺度耗散模型

本文提出了两相流气相湍流变动的双时间尺度耗散模型,包括气相耗散率的双时间尺度耗散模型和两相速度关联的双时间尺度各向异性耗散模型。用所提出封闭模型模拟了旋流数为0.47的气粒两相流动,发现所提出的湍流变动模型对气相脉动速度的预报结果比原有的单时间尺度模型的预报结果有明显的改进,但是颗粒尾涡的作用仍然需要进一步研究。     

离子对液态水缔合构造影响的能量表征

利用差示扫描量热法（DSC）,从能量变化的角度研究了在0-1.0 mol·L^-1浓度范围内,KCl、MgCl₂与CaCl₂对液态水缔合构造的影响,并与¹⁷O-NMR化学位移δ(¹⁷OH₂)的分析结果进行比较.随KCl、MgCl₂与CaCl₂浓度的升高,液态水的δ(¹⁷OH₂)呈线性增加,而表观活化能（-E’/R）呈线性减小.并且δ(¹⁷OH₂)与-E’IR对盐类浓度的变化率的大小满足如下顺序:KCl22.基于二态模型,可以证明伴随盐类浓度的改变,液态水化学位移的变化量△δ与其摩尔内能的变化量△E满足线性关系.以上结果表明,KCl、MgCl₂与CaCl₂对水分子的构造化具有促进作用,在对水分子缔合构造的表征上,液态水的内能变化与¹⁷O-NMR化学位移具有等效性.     

CCl4的光解微观机制研究

利用激光光解瞬态吸收光谱技术,研究有氧和无氧条件下CCl4的激光光解.结果表明,在248 nm激光作用下, CCl4发生了单光子吸收,反应生成{CCl4－Cl}σ电荷转移复合物、(CCl3＋…Cl－)离子对、CCl3O2过氧自由基等瞬态物种,它们的衰减过程是表观一级反应. {CCl4－Cl}σ电荷转移复合物在有氧/无氧条件下的拟合衰减速率常数分别是3.38×106 s－1和3.65×106 s－1,它的形成不受氧气含量影响. (CCl3＋…Cl－)离子对在有氧/无氧条件下的拟合衰减速率分别为3.73×107 s－1和3.02×107 s－1,它的形成也不受氧气含量影响, CCl3O2过氧自由基需在有氧条件下形成,拟合衰减速率是2.32×104 s－1.     

用视密度加权平均二阶矩模型模拟旋流两相流动

本文用视密度加权平均代替时平均,建立了视密度加权平均的统一二阶矩两相湍流模型方程组（ＭＵＳＭ）,其中用体积分数代替了数密度,用颗粒驰豫时间作为封闭两相脉动速度关联方程耗散项的时间尺度,并引入了颗粒视在的气体速度脉动的输运方程。用ＭＵＳＭ模型模拟了旋流数为０．４７的气粒两相流动。并和实验结果及时间平均的ＵＳＭ模型的模拟结果进行了对照,两种模型均能较好地预报的两相的轴向和切向速度,轴向和切向脉动速度。此外,ＭＵＳＭ模型可以减少所用方程数,节省计算量。因此视密度加权平均的统一二阶矩两相湍流模型是一种对时间平均的统一二阶矩模型的改进,今后可以进一步扩大应用。     

兰姆波测试信号的数字滤波处理

为了增加兰姆波测试信号特征提取的精度,降低噪声的影响,信号的预处理是必要的.本文采用一发一收兰姆波测试技术,在含有人工槽型缺陷的3mm厚铝板上进行了实验.选择带通无限长脉冲响应滤波器对兰姆波信号进行降噪.考虑到兰姆波的激发频率为250kHz,ⅡR滤波器的通带设置为160～330kHz.采用Hilbert变换获取滤波后信号的包络,结果显示,与滤波前兰姆波信号的包络相比,滤波后信号的包络更加平滑和清晰,各个波包的峰值可以唯一确定,为后续兰姆波信号的走时提取提供了方便.在此基础上,根据入射波与S0反射波峰值之间的时间间隔计算S0模式的群速度,结果与理论值较为接近,由此显示了滤波处理在兰姆波测试信号分析中的重要作用.     

4-氯酚稀水溶液的脉冲辐解研究

利用脉冲电子束进行了多种条件下4－氯酚稀水溶液的脉冲辐解研究,对其瞬态光谱中的主要吸收峰作了归属,并初步考察了这些瞬态物种的生长、衰减等行为,研究表明,·OH基与4－氯酚在碱性条件下反应生成氯代酚氧基,速率常数为4.14×10^9L/(mol·s),在酸性条件下要经过OH-adducts;H原子与4-氯酚反应生成H-adducts的速率常为2.0×10^9L/(mol·s),产物可通过双分子二级反应逐步脱氯;eaq^-可直接从4-氯酚分子夺氯,反应速率常数为1.82×10^9/L(mol·s)。     

视密度加权的时平均统一二阶矩两相湍流模型

在气粒两相湍流的双流体模型中,颗粒相的视（表观）密度是有脉动的,在时平均的统一二阶矩（USM）模型中出现了和颗粒数密度或视密度脉动有关的项和方程,使模型方程比较复杂。实际上,用LDV或PDPA测量的流体（用小颗粒代表）和颗粒速度都是颗粒数加权平均的结果。因此,在视密度加权平均基础上推导两相湍流模型更为合理。通过推导和封闭了视密度加权平均的统一二阶矩模型（MUSM）方程组,改进了两相速度脉动关联的封闭,并引入了颗粒遇到的气体脉动速度及其输运方程。MUSM模型可以减少所用方程数,节省计算量。视密度加权平均的统一二阶矩两相湍流模型是一种对原有时间平均的统一二阶矩模型和改进和发展。     

激光点火煤粒着火的模型分析

本文对颗粒煤在激光加热条件下的着火和燃烧进行了数值模拟。采用的是一个简单的煤粒着火与燃烧的一维模型。该模型采用了热解和双平行反应模型,考虑了煤粒表面的多相反应和气相的基元反应以及气相中的传热与传质。从获得的煤粒表面和气相空间的温度随时间的变化规律,可以判断不同煤种的着火方式。