一、VELOCITY DISTRIBUTION IN TRAPEZOID-SECTION OPEN CHANNEL FLOW WITH A NEW REYNOLDS-STRESS EXPRESSION（论文文献综述）
冯亚君[1]（2021）在《混流式水轮机转轮下环螺旋密封流动特性及其对机组性能的影响研究》文中指出水轮机发展至今已出现许多种型号,其中混流式水轮机拥有水头适应范围广、空化性能优良、水力传递效率高等诸多优点,是如今在水电站中应用最广的水轮机机型。根据水电站工作运行经验,位于混流式水轮机转轮下环和座环之间的间隙对水轮机的性能和机组工作稳定性都会产生很重要的影响。由下环间隙造成的泄漏流量直接影响机组的容积损失,降低水轮机效率。并且由于间隙内部水流为湍流运动,很容易在其内部形成涡流,对机组稳定运行产生负面影响。传统的下环间隙密封大多属于接触式密封,经常发生磨蚀损坏,使用寿命短,检修更换频繁。螺旋密封作为非接触密封,不仅可以有效解决上述问题,避免因密封损坏而引发的故障,而且其密封性能也优于接触式密封。本文采用数值模拟技术,通过对水轮机内部流场进行分析,研究了基于螺旋密封方式的下环间隙对混流式水轮机性能的影响,相关工作内容如下:（1）基于流量平衡理论,对螺旋密封间隙内部流场分布进行简化,并将密封结构中所涉及的几何参数代入流场流速分布,在此基础上进行螺旋密封封液公式的推导工作。之后使用MATLAB软件中的优化函数,以螺旋密封封液能力公式中的几何系数作为优化的目标,得出了最优螺旋密封几何参数。优化后的实验结果显示,螺旋角为21.05°,相对槽深度为3,相对槽宽度为0.5,此时密封性能可以达到最佳效果。（2）以确定的螺旋密封最优几何参数为基础,设计出传统密封方案中常用的迷宫密封方案和直缝密封方案。将某一混流式水轮机为研究对象,并依据导叶开度大小选取不同的工况点来进行定常数值模拟。经过对不同工况点及不同间隙密封方案的数值模拟结果进行对比发现,螺旋密封在任一工况点下,其密封性能都是最优,且对稳定机组运行起到积极作用。相较迷宫密封和直缝密封,在大多数工况下,螺旋密封都能提高水轮机效率,而在最优工况点下,螺旋密封会对其产生不利影响。（3）针对最优工况点,对比分析不同间隙密封方案的数值模拟结果。在分析间隙密封内部流动特性后发现,螺旋密封中充斥着回流漩涡,在堵塞流道时也降低了间隙出口压力梯度和泄漏流流速,对间隙进出口流态都有很大改善效果。从能量损失角度出发,虽然在螺旋密封中湍流耗散熵产增加,但其降低泄漏流量流速,极大程度减少了壁面熵产。综合分析,螺旋密封对水轮机造成的能量损失最少,水能利用效率也最高。
高阳[2]（2021）在《内置开孔涡流发生器的管道强化换热研究》文中提出
张倩[3]（2021）在《离心压气机无叶扩压器旋转失速诱发机理及能量损失机制研究》文中研究指明离心压气机是微型燃气机轮中的重要设备之一,其中非稳定流动的存在是阻碍离心压气机高效和安全运行的重要根源。根据失速发生位置的不同,离心压气机失稳现象主要包括叶轮失速和扩压器失速,并且由于扩压器失速引起的压力波动幅值大于叶轮失速而可能带来更强的危害。无叶扩压器由于结构简单、稳定运行范围宽广、生产成本低廉而被广泛使用,但对于其内三维复杂非定常流动规律的研究,尤其是不同宽度比、入流条件下的流场失稳机制,及能量损失与失速诱发之间的内在关联性尚未明晰。因此,本文开展离心压气机无叶扩压器稳定性研究,不仅可以加深和完善人们对离心压气机失稳机制的规律性认识,具有重大的科学意义,同时有助于形成先进的扩压器设计及调控技术,对离心压气机的安全稳定运行具有重要的实用价值。本文以带有无叶扩压器的离心压气机为研究对象,通过采用理论建模、实验测试与数值模拟方法对离心压气机无叶扩压器旋转失速的诱发机理及能量损失机制展开了深入研究。基于特征值方法构建了无叶扩压器无粘三维稳定性模型,开展了离心压气机定常与非定常流场数值模拟,并通过实验分别验证了稳定性模型与数值计算的准确性;基于数值模拟与稳定性模型分析,分别揭示了窄无叶扩压器与宽无叶扩压器在非对称入流条件下的失速机理;基于网格映射技术,构建了适用于非平行壁面的无叶扩压器稳定性模型,并采用动力学模态分解方法,研究了非平行壁面对无叶扩压器失稳的影响规律;基于场协同分析,建立了无叶扩压器能量损失与失速机理之间的关联性。本文的主要结论如下:（1）基于特征值方法构建了无叶扩压器无粘三维稳定性模型,并开展了离心压气机无叶扩压器失速过程的非定常数值模拟,通过实验分别验证了稳定性模型与数值计算的准确性。研究结果表明,近失速工况下无叶扩压器入口射流尾流结构显着减弱,回流区域相比设计工况下显着增大,并且主要集中于扩压器轮毂面,靠近轮毂侧流动分离现象是造成该离心压气机无叶扩压器失速的主要诱发原因。（2）揭示了轴向非对称入流条件下离心压气机宽、窄无叶扩压器的失速诱发机理。对于给定非对称入流条件的孤立窄无叶扩压器,上游速度分布对入口附近不稳定扰动的分布影响较为显着,同时窄无叶扩压器内存在强烈的出口回流扰动。对于给定非对称入流条件的孤立宽无叶扩压器,近入口壁面与出口壁面的流动分离导致了速度扰动的产生与放大。（3）获得了非平行壁面对离心压气机无叶扩压器失稳的影响规律。不同轮缘壁面造型不仅对无叶扩压器的气动性能产生显着影响,而且会改变失速诱发的关键空间位置与失速机理。对平行壁面扩压器,扩压器出口附近的回流与近壁流动分离是其失速产生的主要因素。对进口折线无叶扩压器,失速的主要诱因是轮毂侧的近壁流动分离现象。对等面积壁面无叶扩压器出口回流和近壁分离都得到了有效抑制,进口处的局部回流是导致失速产生的主要因素。（4）基于场协同理论,揭示了无叶扩压器能量损失与失速诱发机理的关联性。基于离心压气机一维能量损失预测模型,通过构建衡量各项损失对于压气机总压比贡献的权重系数,发现从设计工况到近失速工况摩擦损失和二次损失的影响逐渐减小,而扩散损失的影响逐渐增大;虽然二次流和扩散过程都会导致扩压器内边界层的分离,但在大宽度比、小入流角的无叶扩压器内,由于强烈的扩散效应而引起的动量损失对流动不稳定性的产生有较大的影响。
江路通[4]（2021）在《复合力场磁性皮带溜槽的研制与机理研究》文中研究表明复合力场分选设备是新型高效选矿设备研发的一个重要方向。设备内部形成的多个力场能充分利用矿物间密度、粒度、比磁化率、电导率等物理性质差异达到强化颗粒迁移路径差异的目的,改善分选体系的分选效果,提高分选的选择性。本文在传统重选皮带溜槽的基础上将磁力场与重力场相结合,对皮带溜槽内部流场及矿物颗粒运动、分层规律进行了理论研究,研制了复合力场磁性皮带溜槽。使用处理量0.3t/h的CPL-8030型实验室样机对攀枝花钛铁矿、铁山垅黑钨细泥进行了分选试验研究,探究了该设备对弱磁性矿物的分选性能及影响因素。本论文分析了溜槽内部清水流膜和矿浆流膜的受力情况,建立了流膜运动的基本动力学方程。通过求解动力学方程得到了流膜的速度分布规律,并用Fluent软件对溜槽内部的流场进行了仿真分析。结果表明:粘性近似和无近似条件下得到的速度分布较为准确,而紊流近似则误差较大,不宜直接使用;清水和矿浆流膜中的纵向速度都随相对深度的增大而增大,且在相对深度较小时增加快,在相对深度较大时增加慢,随后逐渐趋于平稳;相同深度时,矿浆流膜的纵向速度始终要比清水流膜要大,速度梯度曲线表明近壁处的速度梯度差异是造成矿浆和清水流膜速度分布差异的主要原因;在流膜厚度h=1.34mm,平均密度（?）=1.3g/cm3时,矿浆流膜表面速度Umax=0.66m/s,而清水流膜为0.62m/s。随后,论文计算了石英、辉石、钛铁矿等实际矿物颗粒在溜槽内纵向运动规律以及法向分层规律。结果表明:三种矿物的分选粒度下限分别为25.9μm、17.6μm和10.2μm;磁性皮带溜槽回收38μm钛铁矿的最小分选距离在48.15cm和83.89cm之间;石英、辉石在磁性皮带上稳定沉积的临界粒度分别为180μm和106μm,不小于18μm的钛铁矿都能在槽底稳定沉积。高密度和粗粒度具有相同的分层规律,都处于底层,但在一定范围内粗粒度的分层效应要更为明显;在倾角增大时,同种颗粒在溜槽内的分布具有向表层膨胀的趋势,将有利于矿浆的分散。研制了实验室型复合力场磁性皮带溜槽。其具有以下几个特点:（1）采用表面磁场分布均匀的磁性皮带作为磁系。与传统永磁磁系相比,磁性皮带不存在磁场分布过窄或不均的问题,且表面磁场由许多磁场强度大小不一的微小区域构成。这样的磁场分布特征能在有效吸附磁性矿物颗粒的同时保证颗粒的松散。（2）设备下端的强磁滚筒装置能够将吸附紧密的强磁性矿物从磁性皮带上分离开,使分选过程在一定程度上达到非磁、弱磁、强磁性矿物的分离,这样不仅减小了残留的强磁性矿物对分选的影响,而且大大简化了分选过程。（3）复合力场磁性皮带溜槽在分选矿物过程中可以通过调节皮带转速、倾斜角度、冲洗水量等操作变量来适应不同矿物的分选要求,具有较好的适应性和灵活性。采用CPL-8030复合力场磁性皮带溜槽对攀枝花某钛铁矿和铁山垅黑钨细泥进行了分选试验研究。探究了入料粒度、皮带转速、倾斜角度、冲洗水量四个操作参数对分选结果的影响,并与其它几种重、磁选设备进行了对比。试验结果表明:设备入料粒度需要合适,过粗入料和过细入料都会恶化分选效果;倾斜角度和冲洗水量的增大可以提高设备的分选精度,皮带转速与倾斜角度、冲洗水量需要互相匹配,大倾角、大冲洗水量时需要较快的皮带转速。与其它设备相比,磁性皮带溜槽综合分选效果要明显优于摇床、重选皮带溜槽和平板高梯度磁选机等设备;与脉动高梯度磁选机相比,富集比提高了0.21,且分选过程更节能降耗。
蒋运聪[5]（2020）在《内置开槽涡流发生器的管内流动及强化换热研究》文中研究表明随着国内外对节能要求不断提高,发展高效的热量传递方法成了研究重点。在传热表面加装涡流发生器作为一种常见的强化换热技术,利用涡流发生器在流道中诱导涡旋来破坏流动边界层,减小换热热阻,提高换热设备效率,因此获得了广泛的研究与应用。本文主要利用数值模拟方法对矩形槽道内加装不同开槽涡流发生器在稳态流动和脉动流动情况下的强化换热及流动阻力特性进行了分析,分析了开槽涡流发生器在不同流动状态下的强化换热机理。本文首先利用在矩形管道中梯形涡流发生器流场信息并结合强化换热光管拟合公式验证计算网格和数值模拟模型,对所使用边界条件及湍流模型进行了验证。利用数值模拟对矩形通道内分别加装开槽、凸型、梯形以及开孔涡流发生器四种情况进行了流动和换热分析,分析了流动速度、温度分布、涡核结构无量纲涡强度及努塞尔数Nu和摩擦因子f,发现开槽涡流发生器在提高最大的管内换热能力的同时还能在一定程度上减小流动阻力损失,增强换热效率,较少能量消耗。其次,本文研究了改变开槽涡流发生器结构对强化换热及流阻特性影响进行分析,计算了在不同进口雷诺数下不同开槽涡流发生器宽度和高度的特性（5个进口雷诺数,5组开槽宽度,13组开槽高度,共计325个开槽涡流发生器数据）,PEC相较光管最大强化比例为93%,分析了开槽涡流发生器在稳态流动条件下的强化管内换热机理及涡旋结构,研究发现开槽涡流发生器通过不同剪切层分布形成不同的速度梯度,形成较强的壁面剪切应力,从而影响贴近壁面附近的湍流耗散率分布,影响管内的强化换热性能。研究得到了努塞尔数（Nu）、摩擦因子（f）、综合换热因子（PEC）等与开槽宽度和深度的预测关系式。最后,本文对开槽涡流发生器结构在脉动流动条件下的复合强化换热特性进行了分析。首先研究了不同进口雷诺数及不同脉动频率下的强化换热特性,发现脉动流动强化换热存在最佳频率,最佳频率为1Hz;脉动流动能够在稳态流动的基础上继续提高强化换热比例,相比稳态流动,复合脉动流动强化换热最高提高17.52%（比相同情况稳态）。脉动流动的强化换热特性与脉动频率、进口速度变化周期相关,在进口速度增加半周期强化换热,在进口速度衰减半周期减弱换热。本文研究表明:开槽涡流发生器能够在流动下游产生多纵向涡旋结构,能够在减小阻力损失的前提下提高换热强度,本文的研究为新型开槽涡流发生器在稳态流动和脉动流动条件下的强化换热和流阻特性及开槽结构优化提供了一定理论指导意义。
张欣尉[6]（2019）在《基于水下枪低阻发射的内弹道及多相流特性研究》文中研究表明目前,水下枪炮的发射方式主要有全淹没式发射和密封式发射,但这两种发射方式均具有较大的局限性。其中全淹没式发射时,因身管内充满水,射击过程中阻力大、膛压超高,必须采用减装药等方式来保证发射安全性,因此获得的弹丸初速较低,毁伤威力不足;而水下密封式发射,由于其膛口水密封装置结构复杂,难以适应复杂多变的水下连发射击环境。基于此,本文提出了一种高效低阻的水下发射新方法——水下枪炮气幕式发射。该发射方式可以利用现有滑膛式枪炮,在不需要额外的膛口复杂水密封装置前提下,对弹、药进行优化设计,通过引导部分弹后气体实时排除身管内水柱,实现水下枪炮的低阻、高速发射。针对这种新方法,开展了水下枪气幕式发射内弹道及气液相互作用特性的实验与理论研究。主要研究内容与成果如下:（1）设计并搭建了水下枪可视化射击实验系统,首先开展了空气中发射、水下全淹没式发射和密封式发射的内弹道性能实验,在此基础上,设计气幕式射弹（包括中心喷孔和侧壁喷孔两种射弹）,开展了多工况气幕式发射内弹道特性的对比实验。实验结果表明,在最大膛压相同条件下,气幕式发射比全淹没式发射初速高,并且上述两种发射方式在初速相当条件下,气幕式发射的最大膛压远低于全淹没式发射,实验结果验证了这种新发射方式的有效性和先进性。另外,密封式发射的内弹道性能与空气中发射相近。（2）在实验基础上,建立了水下枪气幕式发射的内弹道及多维多相流模型,针对典型实验工况开展数值模拟,获得了内弹道特性参数及气液两相流场气幕演化、湍流强度、压力、速度和温度的时空分布特性。分析了水下枪弹前身管内气幕演化4个典型阶段的相互耦合规律,揭示了气幕式发射的减阻机理,即:在弹丸启动前,部分弹后空间燃气被引导至弹前喷出形成气幕,实时排开了身管中水柱,随后弹丸在低压气幕中运动,从而实现了水下枪低阻、高速发射。（3）通过改变装填与结构参数,数值分析了水下枪气幕式发射的内弹道及枪管内多相流场特性。计算结果表明,针对中心喷孔（Ф=3mm）气幕式射弹,在装药量一定条件下,控制弹前平均通气质量流率从74.3g/s升高到87.9g/s时,存在一个最佳的通气质量流率81.5g/s,此工况下内弹道性能最优;随着水深从1m增加到100m,相当于枪口外部环境压力增大,通气质量流率也应适当增大,如100m水深时,通气质量流率需要提高至约88.0g/s,否则内弹道性能会有所下降。在装药量和弹丸质量相同条件下,增大弹丸中心喷孔直径,弹头压力降低,但弹丸初速和推进效率也降低;在装药量、弹丸质量和喷孔面积相同条件下,采用4个侧壁喷孔的气幕式射弹,其初速和推进效率比中心喷孔的射弹高。说明喷射模式和结构参数是决定气幕式发射内弹道性能的关键因素之一。在以上工作基础上,进一步分析了高膛压下,气幕式发射相较于全淹没式发射的优势。在弹重相同、装药量和最大膛压相当的条件下,水下枪采用气幕式发射方式时,最大膛压和弹丸初速分别为353.2MPa和775.1m/s,而采用全淹没式发射方式时,最大膛压和弹丸初速分别为383.3MPa和582.8m/s,进一步从理论上说明了气幕式发射新方法,相较于传统的全淹没式发射,可以控制膛压、提高初速,获得接近空气中发射的内弹道性能。（4）建立了水下枪密封式发射内弹道及膛口多相流理论模型,基于Fluent软件,对变参数条件下的膛口流场特性进行了数值模拟。计算结果表明,受气液界面和弹底的共同影响,水下密封式发射时马赫盘结构在弹丸出膛70μs时就已形成。而空气中发射时,仅受弹底影响,弹丸出膛200μs时仍未形成马赫盘。水下密封式发射时,自由膨胀区远小于空气中发射,马赫盘上游流场中参数变化规律与空气中发射相似,但马赫盘下游各参数均呈波动分布,分布特性较空气中发射复杂。不同装药量条件下,密封式发射的膛口Taylor空腔轴向最大位移随时间近似呈线性增长。
王龙[7]（2019）在《锯齿尾缘对高负荷扩压叶栅气动性能的影响》文中进行了进一步梳理压气机是航空燃气涡轮发动机产生内推力的重要部件,同时对其性能起着决定性作用。先进燃机的制造,离不开性能优良的压气机,而解决压气机的高压比环境和高效率之间的矛盾是提高其性能的关键。高压比环境使叶栅内产生了复杂的流动结构,进而增加了流动损失,降低了压气机的效率。因此,在高压比环境下控制栅内复杂流动是压气机方面工作的核心。锯齿尾缘技术在控制气动噪声方面的优良性能,说明了其在控制流动方面的潜力,近年来受到了国内科研工作者的广泛关注。本文以高负荷扩压叶栅NACA0065-K48为研究对象,采用数值方法,从流动损失、扩压能力、叶表极限流线、栅内体流线、叶表静压分布等方面考察齿宽、齿高、锯齿排布方式对高负荷扩压叶栅性能及流场结构的作用机理,进而找到了其减损的原因。本文在不同来流条件下,将综合性能较优的锯齿尾缘结构方案与原型方案进行比较,得到了其在变工况下的作用规律。研究表明:锯齿尾缘技术可以在不破环叶栅扩压能力的前提下,实现减小叶栅的流动损失。其减损作用在尾迹区和吸力面角区有不同的表现,即在本文研究的范围,来流马赫数0.5-0.7、来流冲角-13°-6°,均可以减弱尾迹损失,但在大部分情况下会恶化角区流动,增加角区损失。尾缘切削导致气流在压差的作用下形成具有卷吸作用的锯齿尾缘涡对,对低能流体的能量重新分配,从而改善了流道的流通状况,增强了其抵抗分离的能力。同时,尾缘处压差减小,减弱了通道涡和壁角涡的驱动力,进一步降低了叶栅流动损失。较优的锯齿几何特点为:合理的宽度、较小的高度和切削半个锯齿宽度叶根的排布方式。合理的宽度可以控制角区内损失的增加,较小的齿高使得锯齿尾缘叶栅可以获得宽范围的减损作用,齿根处切削的排布方式可以将减损效果扩大到角区。本文综合性能较优的锯齿方案为齿宽9mm、齿高3mm,以及切削半个锯齿宽度叶根的排布方式。在不同的来流马赫数下,锯齿尾缘叶栅对正常工作冲角范围内的损失均能起到减损效果。在原型叶栅的最小损失冲角下,可以分别使来流马赫数0.5、0.6、0.7工况的减损率达到2.0%、6.3%和4.0%。在来流马赫数为0.5和0.6时,锯齿尾缘仍能对某些严重分离的工况实现控制作用。
孙占朋[8]（2018）在《离心式气流分级机设计理论研究》文中研究指明离心气流分级机是粉体加工过程中的重要设备,流场形态是影响分级效果的关键因素之一,现有的机型、结构种类繁多,一般包含多个进风口,流场分布较复杂。目前对特定机型的研究较多,尤其对第三代动态涡流分级机内分级关键区域的优化研究较充分,但对各进风口形成怎样的流场形态更有利于颗粒清晰分级的认识尚不深入,缺乏从整机角度对分级流场的构建进行系统研究。本文将分级流场看作由主离心分级流场和淘洗流场构成,采用数值模拟与试验手段优选出合适的竖直旋涡与水平旋涡主分级流场,研究了淘洗流场对主分级流场的影响及其作用机理;总结流场分布、颗粒运动和分级性能间的相互关系,提出了关于分级流场构建和进料位置的设计理论,据此开发了新型水平旋涡动态分级机。论文的主要内容与结果如下:（1）对比了新型分级器与传统切流返转型旋风分级器的流场分布特征与分级性能,发现新型分级器内产生上、下两个旋涡,边壁下行流气量小,上旋涡均为上行气流,提供了径向离心分级和轴向重力分级复合力场,实现对边壁区内细颗粒的轴向淘洗、再分级,有效减少了颗粒间的相互夹带;试验证实新型双旋涡分级器具有分级精度高、能耗低的特点,分级粒径比率指标平均提高约27%,压力损失平均减少约42%。淘洗流场不改变主分级流场的双旋涡分布形式,但对主分级流场的稳定性及内侧轴向速度分布产生较大影响,其与主分级流场相互作用形成明显的分区流动特征;适宜的淘洗流场强度可提高主分级流场的稳定性,抑制主分级流场内旋涡的摆动,为细颗粒的二次分级和及时外排创造有利条件。（2）将进料位置与离心分级流场的速度分布关联,考察了3种代表性位置对颗粒群的运动规律和分级性能的影响。边壁区域进料,细颗粒易被壁面捕集并随下行流进入粗组分,不适用于颗粒分级操作;中心内旋流进料增加了粗颗粒跑损的概率;进料点设在中部旋流强度较大的区域有利于改善物料分散性,减少颗粒在分级区的停留时间,实现粗、细颗粒的快速分离与分级。进而研究发现中部进料时,气流的切向速度和轴向速度对颗粒的定向移动起主导作用,径向速度的影响较小;提出最大切向速度位置为最优进料点,并给出了最优进料位置的设计公式。（3）分析了操作参数与淘洗流场形式对典型水平旋涡动态分级机的影响,转笼转速和入口气速不改变总体流型,对转笼外缘附近气流的切向速度影响很小;旋流型淘洗流场引起主水平旋涡的气流速度分布不均匀,转笼内外甚至产生反向双层旋涡,极大地降低了分级离心力场强度并产生局部旋涡,造成分级精度差。设计了百叶窗型风筛建立逆流直流式淘洗流场,减少了对主流场的干扰,试验表明,粗粉提取率可提高3%以上,牛顿分级效率平均提高约6%。（4）基于以上研究及大量前期工作,提出了高效离心气流分级机的分级流场和进料位置的设计理论:（1）分级流场兼具主离心流场与细粉淘洗流场,两者相互协作共同完成颗粒分级过程;（2）主分级流场离心力场强度适中,主、淘洗流场分布规则,均匀性与稳定性好,无局部旋涡;（3）淘洗流场应与主分级流场匹配,两者的类型差异小,避免淘洗气流汇入主流时发生速度方向的突变;（4）主、淘洗流场的空间分布相对独立,可分别由独立气流形成,减少相互干扰;（5）粉体颗粒进入位置远离壁面,避免细颗粒直接被壁面捕集,同时也远离排气口,减少粗颗粒短路跑损;（6）进料点尽量设于强分级力场区,为粗、细颗粒的定向分离提供较大的初始加速度;该理论可为高效离心式气流分级机的结构设计提供宏观指导。（5）设计了一种新型水平旋涡动态分级机,模拟发现其流场分布趋于合理,主进风口流道产生冲击分散物料的射流,主分级流场的速度分布较均匀,无次级旋涡形成,主、淘洗流场间的干扰较小,轴向速度梯度小,具有二维平面流场特征;经试验分析,新型分级机的分级性能较好,最大牛顿分级效率为87%,分级精度指数为1.53;结合颗粒受力分析和淘洗流场及颗粒浓度对分级效果的影响规律,建立了新型水平旋涡动态分级机的分级粒径计算模型,模型预测值与试验值的相对误差在8%以内,可用于指导新型分级机的设计和应用。
朱宇骁[9]（2018）在《基于数值模拟和实验研究的新型翅片管换热器研发》文中研究说明对翅片管换热器的换热过程研究中,强化空气侧的换热过程是近年来该领域学术研究的重点。虽然很多学者已经对强化翅片管换热器的空气侧换热开展了大量的研究工作,但大部分都集中在翅片方面,如改变翅片形状、添加绕流或旋流元件等。且许多强化技术在提高换热能力的同时也带来了诸如流动阻力上升、制造成本增加、降低使用寿命降低等问题。本文在此背景下,研究提出了一种翅片管换热器的新设计方案。主要的研究内容和成果如下:一、研究提出了新式翅片管换热器的设计方法。该设计方法仿照高速公路收费站的建设,提出在传统翅片管换热器的管列之间增加导流隔板,同时调整管排纵横间距,使得前后排翅片管之间存在留空结构,从而达到减小流动阻力、强化换热的目的。二、建立了翅片管换热器的数学模型。基于计算流体力学方法,数值模拟了新式翅片管换热器和传统翅片管换热器在不同Re数下空气侧的传热和流动情况。数值计算的结果表明,相比于传统叉排翅片管换热器,新式翅片管换热器的传热能力提升了11.924.6%,流动阻力降低了25.534.0%,JF因子约为1.31;相比于传统顺排翅片管换热器,新式翅片管换热器的传热能力提高了38.046.7%,流动阻力降低了13.916.2%,JF因子约为1.48。三、基于数值模拟的结果和场协同原理,分析了新式翅片管换热器的传热和流动过程。通过分析换热器空气侧的温度场和速度场,发现新设计结构中,导流隔板对流动阻力的降低贡献较大,而留空结构对传热能力的提升贡献较大。相比于传统结构的翅片管换热器,新式翅片管换热器的协同角更小、分布更均匀。四、基于数值模拟,在不同Re数下,对新设计结构的管排纵横间距比进行了优化。模拟结果表明,只有在一定的管排纵横间距比范围内,新设计结构才能提升换热器的综合性能。在管排纵横间距比为2.3时,将新设计结构应用于翅片管换热器中能够获得最优的结果。五、搭建了翅片管换热器的性能试验台架,并制作样件,在不同进风量下进行了实验。实验结果表明,相比于传统翅片管换热器,新式翅片管换热器最多能够提升29.9%的传热能力,降低29.6%的流动阻力。
卜诗[10]（2018）在《透平叶片交叉肋冷却结构性能及影响因素研究》文中研究表明提升透平燃气初温可以有效提高燃气轮机的输出功率和循环热效率,随着透平初温的逐年提升,现有金属材料的熔点远低于叶片工作的环境温度,因此需要对叶片进行有效的保护。普通气冷叶片内部采用带肋蛇形通道、尾缘柱肋以及前缘冲击相结合的冷却方式,相比之下,交叉肋作为一种特殊的内部冷却形式,相比普通冷却结构流阻更大、传热更强,结构强度更高。以往对交叉肋结构的研究力度不够,缺乏详尽的实测传热数据和几何因素影响分析,没有具体的结构优化工作和实际应用中多种因素对冷却性能的影响分析,同时缺乏与普通冷却结构的量化对比。本文通过风洞实验和数值模拟,详细地分析了交叉肋通道的传热分布、流场结构和强化传热机理,对基本几何参数进行优化并考察了多种扰动因素的影响。进行多工况流动传热计算,分析抽吸孔和不同出流方式等因素对内部冷却的影响。综合采用风洞实验和数值模拟将交叉肋和柱肋作全面的对比分析,评价两者的性能优劣,通过将交叉肋和柱肋混合使用,大幅提高通道的冷却性能。论文积累了大量的冷却性能数据,为交叉肋的性能预测提供了方法,为结构优化指明了方向。主要工作如下:1.基于瞬态热敏液晶的测量原理,设计搭建用于内部冷却机理研究的风洞试验台,设计搭建用于液晶标定的实验台架,将标定获得的液晶色调-温度对应关系用于风洞传热实验,给出了传热系数测量的不确定度。通过对光滑通道和典型带肋通道的传热测量,验证实验装置的准确性和可靠性。结果表明所搭建的基于瞬态液晶技术的风洞实验台可以理想地测量对流传热系数。2.制作典型交叉肋通道模型,测量多工况下的通道总压损失和传热分布,考核多种不同的流动模型。基于大涡模拟获得的流场,利用场协同原理分析交叉肋通道中的流动结构和强化传热机理,揭示流场和传热分布之间的关系。结果表明侧壁折角制造的大尺度强制纵向涡是交叉肋通道传热强化的根本原因。3.研究肋倾角、阻塞率和通道密度三种结构参数对冷却性能的影响。基于数值模拟结果并基于二次响应曲面法,在固定冷却空间中布置扰流结构,考察各基本几何因素对冷却性能的共同影响,获得基于各性能指标的寻优方向。通过回归分析得到阻力、传热和综合热效率随基本几何参数变化的二次多项式,可用于冷却通道的性能预测。结果表明肋倾角的影响最显着,较稀疏的通道可以获得较高的综合热效率。4.分析抽吸孔对交叉肋通道流动传热性能的影响,考察在冷气量减少的情况下内部冷却能力的变化。通过正交分析,获得抽吸孔不同设计方法对内部流场和传热的影响程度,评价在损失一定冷气量的条件下,孔径、孔位置和孔密度三种因素对交叉肋通道冷却能力和传热分布的影响。结果表明,抽吸孔在子通道中的展向位置的影响最明显,相比无抽吸通道,带抽吸孔通道的综合热效率最高可提升6%7%,抽吸孔附近的传热大幅增强。5.研究不同出流方式对交叉肋内部冷却的影响。对带侧向出流时,出流孔多种布置形式下的内部流场和传热进行分析,考察出流位置,出流孔尺寸和出流角度的影响。寻求在内部冷气量沿程减少的情况下,如何保持和提高通道内部的冷却能力和综合热效率。在具有侧向出流的交叉肋通道中,考察是否同时存在顶部出流条件下通道内的流场和传热变化及对冷却性能的影响。结果表明,出流孔位置的影响最为显着,由于流动堵塞的缓解,侧向出流可在保持平均传热强度的同时提高综合热效率。6.鉴于交叉肋具有比柱肋更高的结构强度,将其用于叶片尾缘代替传统柱肋具有一定的潜力。本文全面对比交叉肋和柱肋两种结构的性能优劣,通过风洞实测和数值模拟获得密集交叉肋、稀疏交叉肋,叉排圆柱肋和叉排方柱肋的流阻和传热特性,创造性地提出将两者混合使用的方法,以提高整体的流动传热性能,同时考察混合结构中扰流柱排布和尺寸的影响。通过耦合传热计算,结合材料温降以及温度分布进一步评价交叉肋、柱肋和混合结构的冷却性能。结果表明,混合结构的综合热效率可比纯柱肋结构高出26%38%,混合结构可在柱肋基础上将材料平均温度进一步降低100K。
二、VELOCITY DISTRIBUTION IN TRAPEZOID-SECTION OPEN CHANNEL FLOW WITH A NEW REYNOLDS-STRESS EXPRESSION（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、VELOCITY DISTRIBUTION IN TRAPEZOID-SECTION OPEN CHANNEL FLOW WITH A NEW REYNOLDS-STRESS EXPRESSION（论文提纲范文）
（1）混流式水轮机转轮下环螺旋密封流动特性及其对机组性能的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 本课题的研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究历史与现状 |
| 1.2.1 关于螺旋密封的研究历史与现状 |
| 1.2.2 关于旋转机械中间隙泄漏的研究历史与现状 |
| 1.3 本文主要内容概述 |
| 2 计算流体动力学方法及数值模型 |
| 2.1 计算流体动力学概述 |
| 2.1.1 流体运动基本控制方程 |
| 2.1.2 三维湍流数值模拟方法 |
| 2.1.3 湍流模型的选取 |
| 2.1.4 边界条件 |
| 2.1.5 计算收敛标准 |
| 2.2 混流水轮机全流道数值模拟 |
| 2.2.1 水轮机全流道模型 |
| 2.2.2 转轮下环密封间隙模型 |
| 2.2.3 网格划分技术 |
| 2.2.4 全流道模型网格生成结果 |
| 2.2.5 网格无关性验证 |
| 2.2.6 计算工况点的选取 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 螺旋密封理论基础及参数优化 |
| 3.1 螺旋密封的工作原理 |
| 3.1.1 螺旋密封的泵送流动机理 |
| 3.1.2 螺旋密封的泵送流动方向 |
| 3.2 螺旋密封基本参数 |
| 3.2.1 螺旋密封结构几何参数 |
| 3.2.2 螺旋密封工况参数 |
| 3.3 螺旋密封封液能力公式的推导 |
| 3.3.1 泵送流量 |
| 3.3.2 泄漏流量 |
| 3.3.3 螺旋密封封液能力公式 |
| 3.4 螺旋密封结构参数优化 |
| 3.4.1 建立数学模型 |
| 3.4.2 参数优化结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 螺旋密封对水轮机性能的影响 |
| 4.1 螺旋密封对水轮机水力性能的影响 |
| 4.1.1 螺旋密封对转轮下环泄漏流量的影响 |
| 4.1.2 螺旋密封结构对水轮机效率的影响 |
| 4.1.3 螺旋密封结构对水轮机轴向水推力的影响 |
| 4.2 螺旋密封对水轮机内部流动的影响 |
| 4.2.1 水轮机内部流场压力分布 |
| 4.2.2 水轮机内部流场速度分布 |
| 4.2.3 密封间隙流场湍动能分布 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 螺旋密封对水轮机熵产分布的影响 |
| 5.1 熵产理论介绍 |
| 5.2 水轮机熵产分布 |
| 5.3 间隙熵产率云图分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（3）离心压气机无叶扩压器旋转失速诱发机理及能量损失机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 理论研究发展现状 |
| 1.2.2 实验研究发展现状 |
| 1.2.3 数值模拟研究发展现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 基于特征值问题的无叶扩压器稳定性模型与能量损失模型构建 |
| 2.1 基于特征值问题的稳定性模型构建 |
| 2.1.1 线性稳定性理论 |
| 2.1.2 欧拉方程的线性化 |
| 2.1.3 离散方法与边界条件 |
| 2.1.4 特征值求解方法 |
| 2.1.5 背景流求解方法 |
| 2.2 离心压气机一维能量损失模型构建 |
| 2.3 动力学模态分解方法 |
| 2.4 场协同理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 带无叶扩压器离心压气机数值研究与实验验证 |
| 3.1 离心压气机无叶扩压器数值计算 |
| 3.1.1 几何结构与网格无关性验证 |
| 3.1.2 定常与非定常数值计算 |
| 3.2 数值计算结果与实验验证 |
| 3.2.1 压气机性能的实验验证 |
| 3.2.2 无叶扩压器流场的实验验证 |
| 3.3 不同工况无叶扩压器气动特性分析 |
| 3.3.1 阻塞、设计与近失速工况气动特性分析 |
| 3.3.2 无叶扩压器失速机理分析 |
| 3.3.3 无叶扩压器与蜗壳相互作用机制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 轴向非均匀入流宽、窄无叶扩压器失速机理研究 |
| 4.1 无叶扩压器稳定性分析模型 |
| 4.1.1 边界条件影响 |
| 4.1.2 模态分析与失速特性 |
| 4.2 轴向非对称来流窄扩压器失速机制研究 |
| 4.2.1 轴向非对称来流条件 |
| 4.2.2 窄扩压器流动特性 |
| 4.2.3 窄扩压器稳定性分析与失稳机理研究 |
| 4.3 轴向非对称来流宽扩压器失速机制研究 |
| 4.3.1 宽扩压器流动特性 |
| 4.3.2 宽扩压器稳定性分析与失稳机理研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于模态分解的非平行壁面无叶扩压器失速机理研究 |
| 5.1 非平行壁面宽无叶扩压器流动特性 |
| 5.1.1 非平行壁面扩压器几何结构 |
| 5.1.2 数值计算与性能对比 |
| 5.1.3 扩压器气动特性分析 |
| 5.2 非平行壁面无叶扩压器稳定性模型 |
| 5.2.1 非平行壁面扩压器物理域映射 |
| 5.2.2 非平行壁面扩压器稳定性模态分析 |
| 5.3 非平行壁面无叶扩压器模态分解 |
| 5.3.1 频谱特性分析 |
| 5.3.2 动力学模态分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于场协同分析的无叶扩压器能量损失与失速机理关联性研究 |
| 6.1 无叶扩压器能量损失分析 |
| 6.2 离心压气机一维能量损失模型与权重系数 |
| 6.2.1 离心压气机能量损失模型 |
| 6.2.2 离心压气机能量损失权重系数 |
| 6.3 扩压器失速与能量损失关联性研究 |
| 6.3.1 基于场协同角的摩擦损失分析 |
| 6.3.2 基于场协同角的二次损失分析 |
| 6.3.3 基于场协同角的扩散损失分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）复合力场磁性皮带溜槽的研制与机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 溜槽设备概述 |
| 1.3 斜面流分选理论 |
| 1.3.1 斜面流中的水流运动规律 |
| 1.3.2 斜面流中的分层理论 |
| 1.4 CFD在选矿领域的应用 |
| 1.5 本课题研究目的及主要内容 |
| 1.5.1 本课题研究的目的及意义 |
| 1.5.2 研究的主要内容 |
| 第二章 磁性皮带溜槽流场特性数值计算 |
| 2.1 磁性皮带溜槽清水流场特性 |
| 2.1.1 流场速度剖面的推导 |
| 2.2 磁性皮带溜槽矿浆流场特性 |
| 2.2.1 速度垂线分布规律 |
| 2.3 磁性皮带溜槽流场的仿真计算 |
| 2.3.1 模型构建 |
| 2.3.2 模拟结果及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 磁性皮带溜槽内颗粒分选行为 |
| 3.1 颗粒分选临界粒度分析 |
| 3.2 皮带溜槽最小分选距离 |
| 3.3 沉积颗粒运动稳定性分析 |
| 3.4 颗粒浓度垂线分布规律 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 磁性皮带溜槽的设计与研制 |
| 4.1 设备的设计思路 |
| 4.2 设备主要结构与参数设计 |
| 4.2.1 设备主要组成结构 |
| 4.2.2 设备运行过程 |
| 4.2.3 设备结构参数的确定 |
| 4.2.4 设备操作参数的确定 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 矿物分选试验 |
| 5.1 试验仪器设备 |
| 5.2 攀枝花钛铁矿分选试验 |
| 5.2.1 矿样制备与性质 |
| 5.2.2 设备操作参数试验 |
| 5.2.3 其它设备对比试验 |
| 5.3 铁山垅黑钨细泥分选试验 |
| 5.3.1 试样性质 |
| 5.3.2 分选试验 |
| 5.3.3 其它设备对比试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
（5）内置开槽涡流发生器的管内流动及强化换热研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 强化传热研究的发展概况 |
| 1.3 涡流换热技术的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 开槽涡流发生器换热和流阻特性分析及对比 |
| 2.1 物理模型 |
| 2.2 数学模型和数值方法 |
| 2.3 开槽涡流发生器与凸型、梯形涡流发生器对比研究 |
| 2.4 开槽涡流发生器与开孔涡流发生器对比研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 开槽涡流发生器结构参数影响分析 |
| 3.1 开槽结构参数影响分析 |
| 3.2 湍流耗散率特征分析 |
| 3.3 开槽结构对涡结构影响分析 |
| 3.4 不同涡结构产生机理分析 |
| 3.5 强化换热机理分析 |
| 3.6 强化换热及摩擦因子拟合公式 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 脉动流动下开槽涡流发生器的换热强化及机理 |
| 4.1 脉动流动数值模型 |
| 4.2 脉动流动计算结果与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）基于水下枪低阻发射的内弹道及多相流特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水下枪炮发射技术 |
| 1.2.2 水下气体射流 |
| 1.2.2.1 水下自由气体射流 |
| 1.2.2.2 水下受限气体射流 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 水下枪内弹道特性的实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验装置与测试方法 |
| 2.2.1 实验装置及实验弹设计 |
| 2.2.2 水下枪炮气幕式发射的原理 |
| 2.2.3 实验步骤与数据处理方法 |
| 2.3 内弹道实验结果与分析 |
| 2.3.1 密封式发射的内弹道试验结果 |
| 2.3.2 全淹没式发射的内弹道试验结果 |
| 2.3.3 气幕式发射的内弹道试验结果 |
| 2.3.4 三种发射方式下内弹道性能的比较 |
| 2.4 三种发射方式下膛口流场演变特性的比较 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 水下枪气幕式发射的理论模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 物理模型 |
| 3.3 数学模型 |
| 3.3.1 内弹道控制方程 |
| 3.3.2 多相流控制方程 |
| 3.3.2.1 N-S方程组 |
| 3.3.2.2 雷诺平均方程(RANS) |
| 3.3.2.3 Standard k-ε湍流模型 |
| 3.3.3 多相流模型 |
| 3.3.3.1 VOF模型 |
| 3.3.3.2 Mixture模型 |
| 3.3.3.3 水汽传热传质模型 |
| 3.4 数值计算方法 |
| 3.4.1 动网格技术 |
| 3.4.2 计算方法 |
| 3.5 数值模型验证 |
| 3.5.1 模拟发射实验 |
| 3.5.2 模型验证 |
| 3.5.2.1 网格模型及边界条件 |
| 3.5.2.2 结果验证 |
| 3.5.2.3 多相流模型的选择 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 水下枪气幕式发射典型实验工况的数值分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 网格模型及无关性验证 |
| 4.2.1 计算域边界条件及网格划分 |
| 4.2.2 网格无关性验证 |
| 4.3 内弹道特性分析 |
| 4.4 枪管内气液相互作用过程的数值分析 |
| 4.4.1 气幕演化特性 |
| 4.4.2 湍流强度分布特性 |
| 4.4.3 压力分布特性 |
| 4.4.4 速度分布特性 |
| 4.4.5 温度分布特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 水下枪气幕式发射内弹道及气液相互作用特性的数值预测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 通气质量流率对气幕式发射内弹道特性的影响 |
| 5.2.1 内弹道性能对比分析 |
| 5.2.2 气幕演化特性 |
| 5.2.3 湍流强度分布特性 |
| 5.2.4 压力分布特性 |
| 5.2.5速度分布特性 |
| 5.2.6 温度分布特性 |
| 5.3 水深对气幕式发射内弹道及气幕演化特性的影响 |
| 5.3.1 内弹道性能对比分析 |
| 5.3.2 气幕演化特性 |
| 5.4 喷射结构对气幕式发射内弹道及气幕流场特性的影响 |
| 5.4.1 内弹道性能对比分析 |
| 5.4.2 气幕演化特性 |
| 5.4.3 湍流特性分析 |
| 5.4.4 压力分布特性 |
| 5.4.5 速度分布特性 |
| 5.4.6 温度分布特性 |
| 5.5 水下不同发射方式下的内弹道性能对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 水下枪密封式发射膛口流场特性的数值研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 内弹道及膛口流场数理模型 |
| 6.2.1 物理模型 |
| 6.2.2 数学模型 |
| 6.2.2.1 内弹道控制方程 |
| 6.2.2.2 膛口多相流场控制方程 |
| 6.3 数值计算方法 |
| 6.3.1 动网格技术 |
| 6.3.2 计算方法 |
| 6.4 网格模型及数值验证 |
| 6.4.1 计算域及网格划分 |
| 6.4.2 模型验证 |
| 6.5 发射环境对膛口流场影响的数值分析 |
| 6.5.1 内弹道及膛口初始流场特性比较 |
| 6.5.2 膛口流场特性对比分析 |
| 6.5.2.1 压力分布特性 |
| 6.5.2.2 速度分布特性及流线图 |
| 6.5.2.3 温度分布特性 |
| 6.5.2.4 波系结构分布特性 |
| 6.6 装药量对水下枪密封式发射膛口流场的影响 |
| 6.6.1 内弹道及膛口燃气喷射特性 |
| 6.6.2 压力分布特性 |
| 6.6.3 速度分布特性及流线图 |
| 6.6.4 温度分布特性 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）锯齿尾缘对高负荷扩压叶栅气动性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 压气机叶栅中的流动损失 |
| 1.2.1 叶型损失 |
| 1.2.2 叶栅二次流损失 |
| 1.2.3 尾迹损失 |
| 1.3 锯齿尾缘研究现状 |
| 1.3.1 对气动噪声的控制 |
| 1.3.2 对气动性能的影响 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 数值方法与计算模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数值方法 |
| 2.2.1 流动控制方程 |
| 2.2.2 CFX计算方法 |
| 2.3 计算模型 |
| 2.3.1 物理模型 |
| 2.3.2 网格划分及无关性验证 |
| 2.3.3 边界条件的设定与模型的验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 锯齿尾缘几何参数对叶栅性能及流场的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 齿宽对叶栅性能及流场的影响 |
| 3.2.1 方案介绍 |
| 3.2.2 叶栅性能对比分析 |
| 3.2.3 流动损失分析 |
| 3.2.4 流场结构分析 |
| 3.3 齿高对叶栅性能及流场的影响 |
| 3.3.1 方案介绍 |
| 3.3.2 叶栅性能对比分析 |
| 3.3.3 流动损失分析 |
| 3.3.4 流场结构分析 |
| 3.4 锯齿排布方式对叶栅性能及流场的影响 |
| 3.4.1 方案介绍 |
| 3.4.2 叶栅性能对比分析 |
| 3.4.3 流动损失分析 |
| 3.4.4 流场结构分析 |
| 3.5 锯齿尾缘减损作用机理的探究 |
| 3.5.1 叶表静压系数 |
| 3.5.2 锯齿尾缘涡对 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 变工况下锯齿尾缘叶栅性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同来流冲角对锯齿尾缘叶栅的影响 |
| 4.2.1 出口截面损失分布 |
| 4.2.2 叶表吸力面极限流线 |
| 4.2.3 叶片吸力面近壁面速度分布 |
| 4.3 不同来流马赫数对锯齿尾缘叶栅的影响 |
| 4.3.1 叶栅损失特性 |
| 4.3.2 叶表静压系数分布 |
| 4.4 本章小结 |
| 绪论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（8）离心式气流分级机设计理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 引言 |
| 第1章 离心式气流分级机的研究综述 |
| 1.1 离心气流分级原理与评价指标 |
| 1.1.1 离心气流分级的基本原理 |
| 1.1.2 常用分级评价指标 |
| 1.2 分级流场的研究 |
| 1.2.1 主分级流场的构建 |
| 1.2.2 主分级流场的模拟与测定 |
| 1.2.3 主分级流场的优化 |
| 1.2.4 现有的淘洗流场形式 |
| 1.2.5 淘洗流场对分级性能的影响 |
| 1.3 进料方式与颗粒浓度的研究 |
| 1.4 分级粒径计算模型的研究 |
| 1.5 本课题的技术路线 |
| 第2章 竖直旋涡分级流场的优化组织与分级性能 |
| 2.1 数值计算方法 |
| 2.1.1 分级器模型建立 |
| 2.1.2 计算模型与边界条件 |
| 2.1.3 网格划分及独立性验证 |
| 2.1.4 颗粒相条件设置 |
| 2.2 模拟结果及分析 |
| 2.2.1 可靠性验证 |
| 2.2.2 气相流动规律对比 |
| 2.2.3 颗粒相运动分析 |
| 2.3 粉料分级试验 |
| 2.3.1 试验装置及物料 |
| 2.3.2 分级器压降比较 |
| 2.3.3 分级效果对比 |
| 2.4 分级机理分析 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 基于分级流场分布的进料位置研究 |
| 3.1 进料位置与流场分布关联 |
| 3.1.1 进料区域的划分 |
| 3.1.2 进料位置的选取 |
| 3.2 进料位置对颗粒运动的影响 |
| 3.2.1 颗粒群运动规律对比 |
| 3.2.2 颗粒停留时间分析 |
| 3.2.3 部分分级效率对比 |
| 3.3 颗粒受力的理论分析 |
| 3.4 粉料分级试验 |
| 3.4.1 传统旋风分级器分级效果对比 |
| 3.4.2 新型双旋涡分级器分级效果对比 |
| 3.5 最优进料位置的计算 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 淘洗流场在竖直旋涡分级中的作用 |
| 4.1 二次风结构模型 |
| 4.2 主、淘洗流场的相互作用 |
| 4.3 淘洗气流速度对主流场的影响 |
| 4.3.1 主流场分布变化 |
| 4.3.2 主流场稳定性分析 |
| 4.3.3 主流场控制区域变化 |
| 4.4 入口速度对淘洗流场的影响 |
| 4.4.1 切向速度变化 |
| 4.4.2 轴向速度变化 |
| 4.4.3 径向速度变化 |
| 4.5 淘洗气流对分级效果的影响 |
| 4.5.1 产品粒径分布的变化 |
| 4.5.2 细粉扬析与部分分级效率的关系 |
| 4.5.3 分级指标的变化 |
| 4.6 颗粒浓度对分级效果的影响 |
| 4.7 淘洗流场的作用机理分析 |
| 4.8 膨胀型锥体二次风结构的影响 |
| 4.8.1 分级流场的变化 |
| 4.8.2 分级效果的变化 |
| 4.9 新型双旋涡分级器的工业应用 |
| 4.10 小结 |
| 第5章 水平旋涡分级机的流场特性 |
| 5.1 分级机模型建立 |
| 5.2 数值计算模型 |
| 5.3 网格划分及边界条件 |
| 5.3.1 转笼区域网格划分 |
| 5.3.2 边界条件 |
| 5.4 分级室形状对流型的影响 |
| 5.5 总体流场分布分析 |
| 5.6 主、淘洗流场的识别与分区 |
| 5.7 操作参数对主、淘洗流场的影响 |
| 5.7.1 进气量的影响 |
| 5.7.2 转笼转速的影响 |
| 5.8 小结 |
| 第6章 水平旋涡分级机的流场优化组织与分级性能 |
| 6.1 进风口方位的研究 |
| 6.1.1 主、淘洗流场的变化 |
| 6.1.2 主分级流场速度分析 |
| 6.2 进风口方位对分级性能的影响 |
| 6.2.1 试验装置及物料 |
| 6.2.2 试验结果与讨论 |
| 6.3 进风方式的研究 |
| 6.3.1 研究思路 |
| 6.3.2 直流式淘洗流场的进风设计 |
| 6.4 进风方式对分级性能的影响 |
| 6.4.1 进风量的影响 |
| 6.4.2 转笼转速的影响 |
| 6.4.3 入口气速的影响 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 离心气流分级机的设计理论与新机型开发 |
| 7.1 分级流场设计理论 |
| 7.2 进料位置设计理论 |
| 7.3 新型水平旋涡分级机的设计 |
| 7.3.1 基本工作原理 |
| 7.3.2 分级机的结构设计 |
| 7.4 分级流场的研究 |
| 7.4.1 总体流场特征分析 |
| 7.4.2 主水平旋涡流场的分布特点 |
| 7.4.3 淘洗流场分布 |
| 7.5 分级性能的评价 |
| 7.5.1 主进风量的影响 |
| 7.5.2 转笼转速的影响 |
| 7.5.3 二次风量的影响 |
| 7.5.4 二次风气速的影响 |
| 7.5.5 颗粒浓度的影响 |
| 7.6 分级粒径模型 |
| 7.6.1 叶片间气流径向速度分布 |
| 7.6.2 分级粒径模型的推导 |
| 7.6.3 模型预测值与试验值对比 |
| 7.7 小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 主要符号表 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）基于数值模拟和实验研究的新型翅片管换热器研发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 能源危机与可持续发展 |
| 1.1.2 翅片管换热器的应用背景 |
| 1.2 国内外研究现状及进展 |
| 1.2.1 流体外掠管束的研究现状 |
| 1.2.2 翅片管换热器优化换热研究现状 |
| 1.2.3 现有国内外翅片管换热器专利设计 |
| 1.3 文献综述小结 |
| 1.4 本文的主要研究工作 |
| 第二章 新式翅片管结构设计 |
| 2.1 翅片管传热和流动理论 |
| 2.1.1 管束绕流 |
| 2.1.2 场协同原理 |
| 2.2 新式翅片管结构设计 |
| 2.3 参数确定 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 仿真模型建立 |
| 3.1 基础假设与模型简化 |
| 3.2 数值计算模型 |
| 3.2.1 模拟方法 |
| 3.2.2 湍流模型 |
| 3.2.3 近壁面区域处理 |
| 3.3 CFD模型建立 |
| 3.3.1 几何模型 |
| 3.3.2 边界条件 |
| 3.3.3 网格划分与网格质量控制 |
| 3.4 模型准确度验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 传热分析与优化 |
| 4.1 不同结构的翅片管换热器对比分析 |
| 4.1.1 无量纲参数 |
| 4.1.2 紧凑性 |
| 4.1.3 传热能力 |
| 4.1.4 阻力特性 |
| 4.1.5 综合性能 |
| 4.1.6 协同性分析 |
| 4.2 新设计结构对传热和流动影响 |
| 4.2.1 导流隔板 |
| 4.2.2 留空结构 |
| 4.3 新式翅片管换热器参数优化 |
| 4.3.1 优化范围确定 |
| 4.3.2 优化结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 新式翅片管换热器实验评估 |
| 5.1 实验系统介绍 |
| 5.1.1 实验台架和测试设备 |
| 5.1.2 样件制作及工装 |
| 5.2 实验原理及工况 |
| 5.3 实验数据处理方法 |
| 5.3.1 进风条件 |
| 5.3.2 换热量 |
| 5.3.3 压降 |
| 5.4 实验结果及分析 |
| 5.4.1 新旧翅片管换热器传热性能对比 |
| 5.4.2 新旧翅片管换热器阻力特性对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 主要工作与创新点 |
| 6.1.1 主要工作 |
| 6.1.2 创新点 |
| 6.2 后续研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（10）透平叶片交叉肋冷却结构性能及影响因素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.1.1 透平冷却的必要性 |
| 1.1.2 透平叶片冷却方式 |
| 1.1.3 内部冷却结构特点 |
| 1.2 交叉肋内部冷却结构研究进展 |
| 1.2.1 平板交叉肋模化通道 |
| 1.2.2 与柱肋的对比以及通道渐缩的影响 |
| 1.2.3 抽吸孔的影响 |
| 1.2.4 旋转的影响 |
| 1.2.5 交叉肋的部分改进设计 |
| 1.2.6 交叉肋的耦合传热计算 |
| 1.3 研究现状总结和本文研究内容 |
| 1.3.1 研究现状总结 |
| 1.3.2 本文研究内容 |
| 第2章 流动传热的数值模拟方法 |
| 2.1 本章引言 |
| 2.2 流动传热控制方程 |
| 2.3 湍流的建模 |
| 2.3.1 雷诺平均 |
| 2.3.2 大涡模拟 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 风洞传热实验台的设计搭建 |
| 3.1 本章引言 |
| 3.2 内部冷却风洞传热实验台 |
| 3.2.1 气源及风洞管道 |
| 3.2.2 流量测量和控制系统 |
| 3.2.3 温度测量系统 |
| 3.2.4 加热系统 |
| 3.2.5 压力测量设备 |
| 3.3 瞬态液晶技术测量对流传热 |
| 3.3.1 热敏液晶显色原理 |
| 3.3.2 半无限大平板假设 |
| 3.3.3 液晶单色捕捉技术 |
| 3.4 测量段结构和主流温度选取 |
| 3.5 热敏液晶的标定 |
| 3.5.1 液晶标定系统 |
| 3.5.2 标定块的计算验证 |
| 3.5.3 标定步骤和结果 |
| 3.6 不确定度分析 |
| 3.7 光滑通道传热测量 |
| 3.7.1 测量段结构 |
| 3.7.2 测量结果和分析 |
| 3.8 带肋直通道传热测量 |
| 3.8.1 测量段结构 |
| 3.8.2 测量结果和分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 交叉肋通道流场和传热特性 |
| 4.1 本章引言 |
| 4.2 流动传热数据统计方法 |
| 4.3 交叉肋通道的数值模拟 |
| 4.3.1 计算对象 |
| 4.3.2 网格建立和数值设定 |
| 4.3.3 网格无关性验证 |
| 4.4 实测和数值计算的对比 |
| 4.5 流动传热特性分析 |
| 4.5.1 流动特性 |
| 4.5.2 传热特性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基本几何因素的影响和结构优化 |
| 5.1 本章引言 |
| 5.2 结构参数 |
| 5.3 网格建立和数值设定 |
| 5.4 雷诺数的影响 |
| 5.5 肋倾角的影响 |
| 5.5.1 流场和传热特性 |
| 5.5.2 整体性能 |
| 5.6 阻塞率的影响 |
| 5.6.1 流场和传热特性 |
| 5.6.2 整体性能 |
| 5.7 通道密度的影响 |
| 5.7.1 流场和传热特性 |
| 5.7.2 整体性能 |
| 5.8 传热面积的影响 |
| 5.9 结构优化 |
| 5.9.1 响应面方法 |
| 5.9.2 阻力变化 |
| 5.9.3 传热变化 |
| 5.9.4 综合热效率的变化 |
| 5.9.5 性能预测多项式 |
| 5.10 本章小结 |
| 第6章 基本面抽吸对内部冷却的影响 |
| 6.1 本章引言 |
| 6.2 带抽吸孔冷却通道研究现状 |
| 6.3 研究对象 |
| 6.4 网格建立和边界条件 |
| 6.5 数值方法验证 |
| 6.6 计算结果和分析 |
| 6.6.1 总体性能 |
| 6.6.2 传热特性 |
| 6.6.3 流动特性 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 侧向出流对内部冷却的影响 |
| 7.1 本章引言 |
| 7.2 出流方式对内部冷却影响的研究现状 |
| 7.3 研究对象 |
| 7.4 网格建立和数值设定 |
| 7.5 出流位置的影响 |
| 7.5.1 总体性能 |
| 7.5.2 流场和传热特性 |
| 7.5.3 出流孔附近流动传热 |
| 7.6 孔尺寸的影响 |
| 7.6.1 总体性能 |
| 7.6.2 流场和传热特性 |
| 7.6.3 出流孔附近流动传热 |
| 7.7 出流角度的影响 |
| 7.7.1 总体性能 |
| 7.7.2 流场和传热特性 |
| 7.7.3 出流孔附近流动传热 |
| 7.8 顶部出流的影响 |
| 7.9 本章小结 |
| 第8章 交叉肋、柱肋及混合结构冷却性能 |
| 8.1 本章引言 |
| 8.2 多种类型强化传热结构研究现状 |
| 8.3 交叉肋与柱肋阻力和传热特性 |
| 8.3.1 研究对象和参数描述 |
| 8.3.2 网格建立和数值验证 |
| 8.3.3 实验和数值结果分析 |
| 8.4 柱数量和排布的影响 |
| 8.4.1 研究对象 |
| 8.4.2 总体性能 |
| 8.4.3 流场和传热特性 |
| 8.5 柱直径的影响 |
| 8.5.1 研究对象 |
| 8.5.2 总体性能 |
| 8.5.3 流场和传热特性 |
| 8.6 与传统冷却结构性能对比 |
| 8.7 尾缘交叉肋和柱肋耦合传热特性 |
| 8.7.1 研究对象和参数描述 |
| 8.7.2 网格无关性验证 |
| 8.7.3 计算结果与分析 |
| 8.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、VELOCITY DISTRIBUTION IN TRAPEZOID-SECTION OPEN CHANNEL FLOW WITH A NEW REYNOLDS-STRESS EXPRESSION（论文参考文献）
- [1]混流式水轮机转轮下环螺旋密封流动特性及其对机组性能的影响研究[D]. 冯亚君. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]内置开孔涡流发生器的管道强化换热研究[D]. 高阳. 中国矿业大学, 2021
- [3]离心压气机无叶扩压器旋转失速诱发机理及能量损失机制研究[D]. 张倩. 华北电力大学(北京), 2021
- [4]复合力场磁性皮带溜槽的研制与机理研究[D]. 江路通. 中国地质科学院, 2021(01)
- [5]内置开槽涡流发生器的管内流动及强化换热研究[D]. 蒋运聪. 中国矿业大学, 2020(01)
- [6]基于水下枪低阻发射的内弹道及多相流特性研究[D]. 张欣尉. 南京理工大学, 2019(01)
- [7]锯齿尾缘对高负荷扩压叶栅气动性能的影响[D]. 王龙. 大连海事大学, 2019(06)
- [8]离心式气流分级机设计理论研究[D]. 孙占朋. 中国石油大学(北京), 2018(05)
- [9]基于数值模拟和实验研究的新型翅片管换热器研发[D]. 朱宇骁. 上海交通大学, 2018(01)
- [10]透平叶片交叉肋冷却结构性能及影响因素研究[D]. 卜诗. 哈尔滨工程大学, 2018(07)