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2010年07月19日

【期刊论文】直接甲醇燃料电池阳极两相流动可视化实验

朱恂, 郑雪艳, 丁玉栋, 廖强

电源技术,2007,31(11):856~860,-0001,():

摘要

对有效面积为9cm2的直接甲醇燃料电池(DMFC)进行了可视化实验研究,观察了阳极流道内两相流动的情况,研究了平行流道内CO2气泡的生长特性以及不同甲醇浓度、甲醇进料温度、甲醇流量及阴阳极压差下CO2的流动及其对电池性能的影响。研究表明:CO2气泡在扩散层表面与流道侧壁面的角区出现,此后又多在碳布纤维束之间的交叉空隙中优先生成,之后经历聚合、长大、形成不连续气弹,两相流周期性地重复出现;甲醇流量的增加加快了CO2气泡的排出速度,甲醇传质增强,电池性能提高;甲醇温度升高降低了CO2的溶解度,CO2气泡体积变大,但甲醇传质的增强和催化反应速度的加快使得电池性能提高;甲醇浓度增大,电池性能提高,但浓度过高导致电池性能急剧下降;阴阳极压差增大使得大的CO2气弹增多,但催化剂表面氧气浓度的提高和甲醇渗透减弱提高了电池性能。

关键词: 直接甲醇燃料电池, 阳极两相流特性, CO2 气泡, 可视化实验, 放电性能

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2010年07月19日

【期刊论文】顶置渗透廊土壤强制通风下气液两相流动实验

朱恂, 刘磊, 廖强

工程热物理学报,2006,27(5):847~849,-0001,():

摘要

本文搭建了带顶置渗透廊及强制通风条件下土壤内气液两相流动的可视化实验系统,对气、液在土壤中的流动特性进行了实验研究,测量了不同条件下土壤内的液体流量、液体饱和度等参数。实验结果显示:土壤的结构在多次通水通气后而逐渐趋于稳定,液体流量在通气后会有所降低,而液体饱和度分布则由于受气体流动阻力的影响而变化趋势较为缓慢。

关键词: 土壤, 气液两相流阻, 液体饱和度, 实验研究

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2010年04月15日

【期刊论文】采用PTV技术研究循环流化床内气固两相流动*

由长福, 祁海鹰, 徐旭常, 山本富士夫

应用力学学报,2004,21(4):1~5,-0001,():

摘要

采用PTV技术对循环流化床顶部颗粒稀疏流动区域进行了测量,其中采用先进的高速摄像技术获取流动的连续图像,并采用目前有望在气固两相流动测量中发挥较大作用的四种PⅣ算法:BICC法、VGT法、SPRING法和4-FRAME法,对所获取的图像进行颗粒配对处理,从而得到流场中运动颗粒的速度信息。所得到的结论为:本文所采用的PTV算法在图像处理中都产生少量的伪矢量,通过采取简单的伪矢量识别算法就可以剔除大部分伪矢量;本文实验条件下,测得循环流化床顶部区域内颗粒运动速度差别较小。本文工作为进一步详细实验测量研究奠定了理论与技术基础。

关键词: PTV, 气固两相流动, 实验测量, 循环流化床

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2010年04月15日

【期刊论文】用无网格伽辽金法模拟流场中的颗粒运动

由长福, 仇轶, 祁海鹰, 徐旭常

化工学报,2006,57(6):1323~1328,-0001,():

摘要

采用无网格伽辽金法对多相流动中的颗粒运动进行了直接数值模拟,颗粒的受力通过积分颗粒表面压力和黏性力获得,颗粒运动用牛顿运动定律表示。在模拟两个颗粒一前一后的下落过程中,两颗粒呈现出文献中所观察到的拖曳、亲和、翻滚的现象,在处理颗粒碰撞上,无网格法显示了其优越性,实现了颗粒真正碰撞,解决了困扰多相流直接数值模拟发展的一个重要问题。最后,还模拟了6个颗粒在管道内的下落过程。这些计算都表明,由于无网格法不需要单元的连接,适合于推广到大型的气固两相流的直接数值模拟计算中,从而为多相流直接数值模拟的广泛开展奠定坚实的基础。

关键词: 无网格法, 伽辽金法, 气固两相流 直接数值模拟, 颗粒碰撞

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2009年08月31日

【期刊论文】离心泵叶轮中固液两相流动的数值模拟*

杨敏官, 刘栋, 贾卫东, 王春林

水泵技术,2005,(4):31~34,-0001,():

摘要

针对绿液输送过程中,析出的结盐颗粒物堵塞泵内部流道这一现象,从弄清离心泵叶轮中固液两相流的流态出发,分析叶轮内部流场对结盐的影响。通过商用软件fluent 6.1.22,利用混合模型对叶轮内部不可压固液两相流动进行了数值模拟。根据计算结果,对叶轮中两相紊流的速度分布、压力分布进行了分析,初步了解泵在输送含结盐颗粒的固液两相流时,结盐颗粒对液相流场的影响。

关键词: 离心泵, 固液两相流动, 数值模拟, 混合模型

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2009年08月31日

【期刊论文】制浆造纸碱回收流程中结盐机理的初步分析

杨敏官, 石玉红, 王春林, 吴纳新, 舒和庆, 贾卫东

江苏大学学报(自然科学版),2004,25(4):345~348,-0001,():

摘要

结盐是制浆造纸碱回收行业中普遍存在的现象。文中给出碱回收生产原理及工艺流程,检测结盐最严重的绿液槽至消化器工作段中的绿液固相颗粒粒径大小和分布情况,并对绿液成分与管道凝结固相成分进行分析比较。得到结盐机理的初步结论:绿液的流动属于悬浮体固液两相流动;结盐是此流动中部分晶体颗粒由于絮凝、沉降以及吸附等作用的结果;结盐的程度与固液两相流的粒径大小与分布有关,且伴有化学反应,应该将两者结合起来研究。

关键词: 碱回收, 结盐, 绿液, 固液两相流

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2009年11月26日

【期刊论文】综采工作面粉尘运动规律的数值模拟

蒋仲安, 刘毅, ), 蒋仲安), 蔡卫), 周凤增), 郭达), 刘宝东)

北京科技大学学报,2007,29(4):351~362,-0001,():

摘要

运用气固两相流动理论,建立粉尘运动的数学模型. 根据综采工作面的具体特点和实测数据,采用计算流体力学的FLUENT 软件,对工作面的粉尘运动规律进行数值模拟. 模拟结果显示,粉尘产生后多数随风流在煤壁一侧运动,少数粉尘随机扩散. 综采工作面的除尘重点应该放在采煤机下风向10 m 以内的煤壁一侧;预湿煤壁对降低工作面粉尘浓度也很大作用.

关键词: 综采工作面, 粉尘, 运动规律, 气固两相流 数值模拟

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2009年11月26日

【期刊论文】综采工作面粉尘浓度分布的现场实测与数值模拟

蒋仲安, 刘毅, 蔡卫, 周凤增, 郭达, 刘保东

煤炭科学技术,2006,34(4):80~82,-0001,():

摘要

对唐山矿综采工作面粉尘浓度进行了现场实测, 运用气固两相流动理论, 提出粉尘运动的数学模型, 针对煤矿井下综采工作面特点和相关实测数据, 采用计算流体力学的FLUENT软件, 对工作面粉尘浓度分布进行了数值模拟, 得出模拟结果与实测数据相吻合, 并提出综采工作面除尘方法的建议。

关键词: 综采工作面, 粉尘浓度分布, 气固两相流 数值模拟

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2009年11月26日

【期刊论文】掘进巷道中粉尘分布规律的实验研究

蒋仲安, 金龙哲, 袁绪忠, 潘大勇

煤炭科学技术,2001,29(3):43~45,-0001,():

摘要

根据气固两相流动的运动方程, 导出模拟掘进巷道中的相似准则数, 设计实验模型巷道,确定粉尘的分布规律, 为控制掘进巷道的粉尘提供理论依据和实验数据。

关键词: 掘进巷道, 气固两相流 粉尘浓度

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2009年11月26日

【期刊论文】煤巷掘进过程中粉尘浓度分布规律的数值模拟

蒋仲安, 王晓珍, 王善文, 刘毅

煤炭学报,2007,32(4):386~390,-0001,():

摘要

为了掌握粉尘的分布规律, 根据气固两相流理论, 针对矿井掘进工作面的特点, 采用计算流体力学的离散相模型(DPM) 对压入式通风掘进巷道中粉尘浓度进行了数值模拟. 由此总结出压入式通风掘进巷道中全尘和呼吸性粉尘浓度都是在工作面附近区域较大, 然后沿程逐渐减小, 并比较发现, 抽出式通风的除尘效果要好于压入式通风.

关键词: 压入式通风, 粉尘浓度, 数值模拟, 气固两相流 离散相模型, 掘进工作面

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2009年04月05日

【期刊论文】两相泵的汽蚀性能和吸泥高度

何清华, 徐海良, 周友行

中国工业大学学报,2002,33(4):409~411,-0001,():

摘要

从固液两相流管中流动的伯努利方程,推导出固液两相流泵的汽蚀基本方程及其装置汽蚀余量和泵的汽蚀余量的理论表达式;在两相流不发生汽蚀时,推导出两相流泵的理论吸泥高度。研究结果表明:随着两相流泵输送两相流中的固体颗粒体积分数φ和两相流的密度ρm增加,两相流泵的装置汽蚀余量减少,泵的汽蚀余量增加,两相流泵容易发生汽蚀破坏。

关键词: 固-液两相流泵, 汽蚀余量, 汽蚀方程

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2009年01月27日

【期刊论文】荷电气固两相流固相输运方程的分析计算

王泽

排灌机械,1994,(3):054~058,-0001,():

摘要

对静电喷粉中的荷电气固两相流固相枪送过程进行了分析,建立了固相粉运方程。应用该方程对本课题组研制的静电喷粉系统固相物运流场进行了计算与实验脸证。

关键词: 荷电气固两相流 输运方程, 分析计算

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2011年04月25日

【期刊论文】R-134a在水平直管和螺旋管内凝结换热特性的实验研究

韩吉田, 邵莉, 潘继红

制冷学报,2007,28(2):23~26,-0001,():

摘要

对替代制冷剂R-134a在水平直管和螺旋管内的凝结换热特性进行了实验研究。在三个不同的冷凝温度(35℃、40℃和45℃)、制冷剂R-134a的质量流量变化范围为100~400kg/(m2•s)和制冷剂的干度范围为0.1~0.8的条件下。实验得到了R-134a在水平直管和螺旋管内的凝结换热系数随R-134a的质量流量和干度的变化关系。并将水平直管和螺旋管内的凝结换热特性数据进行了对比。实验结果表明,R-134a在螺旋管内的凝结换热系数比直管的大4%~13.8%。

关键词: 工程热物理, R-134a, 螺旋管, 凝结换热, 两相流与换热

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2006年10月31日

【期刊论文】阶梯溢流坝自由表面掺气特性数值模拟*

罗麟, 程香菊, 赵文谦, 李然

水动力学研究与进展,2004,19(2):152~157,-0001,():

摘要

阶梯溢流坝作为泄水建筑物早已出现。实践发现,经过阶梯溢流坝的水流可以大量卷吸空气,从而增大水体的含氧量,因此可以利用它作为水体复氧、改善水质的措施。但对于阶梯溢流坝复氧能力的理论分析至今尚未见报道。本文引入水气两相流模型,用k-ε紊流数学模型模拟计算了阶梯溢流坝自由表面掺气的特征量。计算结果与试验资料进行了对比,结果表明,计算值与实测值吻合良好,可以认为本文的数值模拟方法是可行的。这将为阶梯溢流坝复氧能力计算以及从理论上得到阶梯溢流坝的最佳布置形式提供理论基础。

关键词: 阶梯溢流坝, 两相流 紊流模型, 数值模拟, 掺气

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2006年12月09日

【期刊论文】三维流固两相流的颗粒群轨道柔性模型

王安麟, 邵萌, 梁波, 马立新

上海交通大学学报,2005,39(5):790~794,-0001,():

摘要

为解决工程应用中三维流固两相流动力学建模的难题,提出了基于离散单元法(DEM)的颗粒群轨道柔性模型。即在Euler坐标系中表达流体连续相,在Lagrangian坐标系中运用DEM表达颗粒离散相,从而简单且有效地解决了三维流固两相流中颗粒相和流体相间的双向耦合和求解问题。同时以三维管道中气固两相流的建模和典型实例,可视化地说明了该方法的有效性。

关键词: 两相流 离散单元法, 耦合

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2006年11月27日

【期刊论文】子波分析提取气液两相流中气泡结构的相位平均波形

姜楠, 陈文义, 时剑, 王振东

煤炭学报,2005,30(6):805-808,-0001,():

摘要

用IFA300热膜风速仪以高于对应最小湍流时间尺度的分辨率精细测量了环流反应器内不同空间位置的气液两相流瞬时速度信号,用子波分析的能量最大准则辩识气液两相流中气泡结构的尺度以子波系数的瞬时强度因子和平坦因子作为检测特征,提出检测气液两相流中单个气泡结构的条件采样方法,并测量了单个气泡的平均强度,提取了单个气泡结构的条件相位平均波形,研究了气液两相流中气泡结构运动的动力学过程,以及去除气相前后的湍流多尺度能量分布、平坦因子等统计特征.

关键词: 子波分析, 气液两相流 气泡结构, 相位平均波形, 环流反应器

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2006年11月25日

【期刊论文】垂直上升管中油水两相流流型辨识

金宁德, 聂向斌, 任英玉, 张明学

工程热物理学报,2003,24(5):793~796,-0001,():

摘要

基于运动波理论本文建立了垂直上升管中油水两相流运动波传播方程,计算得到了管内无仪器插入体情况下油水两相流运动波传播速度特性曲线,根据曲线特征确定了油水两相流过渡流型存在于持水率大于0.25并小于0.5区间,应用该流型辨识准则对Govier等实验观察到的油水两相流流型试验点进行了辨识,取得了较好对比效果,此外还使用Flores等击碎聚合机理性模型验证了本文的辨识流型图,并与之结合产生了更加细化的合成流型图。

关键词: 油水两相流 流型辨识, 运动波理论

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2006年11月25日

【期刊论文】油水两相流流型的混沌时间序列分析*

金宁德, 郭伯和, 胡亚范, 胡秧利

动力学与控制学报,2004,2(3):48~52,-0001,():

摘要

采用一种基于互信息第一极小值计算法确定了相空间重建延迟时间,用Mackey-Glass方程及Lorenz奇异吸引子数据作算例检验了该计算方法的可靠性。通过计算的混沌吸引子关联维对油水两相流流型进行了表征,结果表明对含水率为61%~91%及总流量为10-60(m3/d)的水包油流型,油水两相流电导波动信号的关联维与含水率及总流量有着良好的相关关系,而对含水率为51%的油水两相流过渡流型,关联维随总流量呈现不规则突变,表明了混沌吸引子关联维数对油水两相流流型变化具有敏感的“指示器”特性。

关键词: 油水两相流,, 流型,, 混沌,, 时间延迟,, 关联维

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2006年11月25日

【期刊论文】混沌递归分析在油水两相流流型识别中的应用

金宁德, 陈万鹏

化工学报,2006,57(2):274~280,-0001,():

摘要

用由Lorenz方程生成的时间序列验证了递归定量分析的有效性及敏感性,并将该分析方法应用于油水两相流流型识别。研究结果表明:对油水两相流过渡流型,在递归图上表现为分散点或线条纹理两种纹理结构特征;而对同一种水包油流型,仅表现为线条纹理结构特征。表明混沌递归图纹理结构特征对油水两相流流型变化敏感,混沌递归定量分析是一种流型识别的有效辅助诊断工具。

关键词: 油水两相流 流型, 递归图, 递归定量分析

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2006年11月25日

【期刊论文】油水两相流相含率的软测量方法

金宁德, 赵鑫, 李伟波

化工学报,2005,56(10):1875~1879,-0001,():

摘要

直上升管中油水两相流流动测得的电导波动信号,从时频域内提取了11个反映油水两相流流动特性的特征量。频域内特征量提取采用了语音信号处理中的线性预测方法,时域内特征量提取采用了时间序列统计分析方法。将这些特征量作为人工神经网络的输入量,在总流量10~60m3 ·d-1及含水率51%~91%范围内,采用基于Levenbery-Marquardt算法的BP人工神经网络作为相含率预估模型,较好地实现了油水两相流含水率预测,为两相流相含率测量提供了一种新的软测量途径。

关键词: 油水两相流 相含率, 特征提取, 软测量

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