荷电颗粒在旋转环形通道内分离性能研究

为研究带电旋转环形通道内荷电颗粒的运动和沉积特性,本文使用计算流体力学两相流离散颗粒法对带电旋转环形通道内的荷电颗粒的运动过程进行了模拟。根据模拟结果分析了不同粒径、电压、入口雷诺数和通道长径比等参数对荷电颗粒运动和沉积的影响,研究了荷电颗粒在旋转通道内离心力与电场力之间的竞争关系,探索了离心力和电场力导致的荷电颗粒运动和沉积变化的规律。结果表明,单个不同粒径颗粒具有不同的颗粒逃逸电压区间,区间的大小随着颗粒粒径的增大而增大,且区间的宽度随着通道长径比的增大将会明显变小;多个颗粒的逃逸率曲线,不同粒径的颗粒将会有不同程度的交叉,随着长径比的增大,颗粒逃逸率曲线的高度与交叉会有明显的减小,而随着转速的增大,颗粒逃逸率曲线的交叉会有一定程度的减小,且高度不会有明显变化。     

平行双射流场纳米颗粒的形成与凝聚的研究

对平行双射流中H2SO4蒸气扩散进行了大涡模拟,给出了硫酸/水系统成核生成纳米颗粒及颗粒的凝聚过程中颗粒的分布特性,分析了燃料中硫的浓度、环境相对湿度以及射流Reynolds数对于颗粒浓度和粒径分布的影响．结果表明,硫酸/水系统会成核生成大量的纳米颗粒,在双管射流的中间和射流场周围,颗粒具有较高的浓度;颗粒的凝聚过程使颗粒的数量减少、直径变大;随着硫的浓度的增加,流场中的颗粒浓度有明显增加,而成核后形成的颗粒直径减小;环境湿度和Reynolds数的增大,有利于成核过程,因而导致形成更多的颗粒．     

双柱状颗粒在线性剪切流场中的动力学分析

为研究柱状颗粒在线性剪切流场中的运动状态和受力情况,本文以颗粒长径比为2,颗粒之间的初始距离ΔS_Py=4D为例,基于直接力浸入边界法数值模拟了双柱状颗粒在三维线性剪切流场中的运动过程。根据模拟结果分析了柱状颗粒周围流场参数分布,在考虑壁面对颗粒的影响和颗粒之间相互影响的条件下,研究了颗粒的受力和运动的变化,探索了流体曳力导致柱状颗粒迁移和转动的规律。研究结果表明,双柱状颗粒在线性剪切流场中易向速度大的流体区域运动;前后两颗粒运动状态和轨迹不同,颗粒之间距离较近时,曳力会产生较大的波动;只有当颗粒在壁面附近时,滞后颗粒才能追上领先颗粒,两颗粒发生牵引、翻滚和分离过程。     

Research on nucleation and coagulation of nanoparticles in parallel twin jets

The large eddy simulation method has been used to simulate the diffusion of H2SO4 vapor in the parallel twin jets.The distributions of number concentration and size of nanoparticles produced by nucleation and coagulation in sulfuric acid/water system are given.The functions of the sulfur content,relative humidity and jet Reynolds number are evaluated according to the distributions of number concentration and size of nanoparticles.The results show that the nucleation in sulfuric acid/water system produces large number of nanoparticles ,and gas-to-nanoparticle conversion mostly takes place in the middle and interface of the twin jets.The coagulation process of particles reduces the number concentration,while increases the mean particle size.For the case with higher sulfur content,more number and smaller size nanoparticles are produced by nucleation and coagulation.There is also a larger number of nanoparticles for the cases with higher relative humidity and jet Reynolds number.     

柱状颗粒在线性剪切流场中运动的数值模拟研究

柱状颗粒是自然界和工业过程中一种普遍的颗粒形状,它在流场中的运动与球状颗粒有显著区别.论文基于直接力浸入边界法数值模拟了柱状颗粒在线性剪切流中的运动;分析了柱状颗粒周围流场参数分布,获得了作用在颗粒上的力矩变化,明确了由流体曳力和颗粒惯性力相互作用导致颗粒运动的速度和角速度的变化规律,同时考虑了颗粒雷诺数对颗粒运动的影...     

“两相流原理及测试技术”研究生课程案例库初建与教学实践

随着社会发展，对研究生的政治素养、科学精神和创新能力的培养要求日益提高。“两相流原理及测试技术”课程教学目标要求学生理解两相流动规律，掌握常用两相流动测试方法，践行工匠精神；论文提出了课程案例库建设的必要性，以课程内容发展现状、数值模拟求解结果和两相参数测试方法作为材料建立了案例库，探索了案例库的教学方法。旨在为研究生课程阶段的培养提供参考，以满足专业能力和思政素养的培养要求。