一、异重射流流动形态和浓度分布特性的实验研究(论文文献综述)
余留芳[1](2020)在《聚合物稀溶液文丘里空化非定常流动及柱状射流破碎研究》文中研究说明液态特种功能材料多数含有大分子物质,通常呈现粘弹性非牛顿特征,针对其在武器化应用中高效撒布、弹药安全设计及稳定发射的军事需求,提炼出聚合物溶液空化流动和射流破碎两个基础科学问题,系统开展聚合物稀溶液文丘里空化流动及射流破碎研究,主要研究内容和创新成果如下:基于文丘里非定常空化流动多视角、高时空分辨率测量,开展过滤水、三种浓度甘油溶液、不同分子量不同浓度聚合物溶液系列空化流动实验。依据实验流体空化流动特征,揭示了文丘里空化流动结构组成,提出了文丘里空化再流通层物理机制,对学术界有疑义的空化回射流现象进行了科学分析与阐释。发现了粘性加强文丘里空化流动中液体射流的剪切作用,使附着空化云长度增长的规律。针对聚合物溶液空化流动呈现的多蒸汽超临界空泡,提出了具有粘弹性特征的聚合物分子微观结构对空化核的致稳作用机理。从能量传递及粘弹性流体湍流边界层特征角度,定性分析了聚合物溶液抑制空化的机制。通过对聚合物溶液空化流动运动学规律分析,获得了文丘里空化体积振荡和脱落规律。揭示了聚合物溶液空化云大团脱落是由于空化云溃灭产生的冲击波传导至喉部短暂抑制空化发生所致,而空化云在流动过程中的二次脱落是由于多蒸汽的超临界空泡剧烈膨胀和破碎对射流的阻塞所导致。应用本征正交分解(POD)方法对粘性液体及聚合物稀溶液文丘里三维空化复杂流动进行模态分解,提取表征空化流动主要特征的模态及频谱特性,获得流体文丘里空化三维流动结构及特征尺寸。液体粘性使空化流动呈现三维结构,流道前、后壁面处发展出角涡空化层,对喉部沿线附着空化云逐渐形成“挤压”和抑制作用,角涡空化层由于湍涡分离而呈现不同尺度空化云脱落。POD的低阶模态表征了附着空化长度振荡和大团脱落特征,高阶模态表征附着空化云、角涡空化层多尺度二次脱落,脱落频率随脱落尺寸减小而增大。对5种PEO溶液在片状空化、云状空化对应的两种κ数下的流动进行模态分解,获得了表征不同分子量、不同浓度聚合物溶液空化流动特性的模态及对应频谱。低分子量聚合物溶液,空泡数量多、空泡体积小,空化流动较稳定,主要流动特征为前、后壁面角涡空化层较小尺度空化云脱落。随着PEO分子量增大、浓度增加,空泡数量减少,空化流动不稳定特征凸显,喉部大团空化云脱落增加,多蒸汽超临界空泡使附着空化云二次脱落加剧。聚合物溶液的粘弹性特征使流道前后壁面仅发展出较薄的角涡空化层,对附着空化云的挤压作用较弱。基于粘性液体和粘弹性液体文丘里空化流动模态分析结果,全面揭示了流体文丘里空化三维流动结构及非定常特性。开展过滤水和五种PEO溶液空化诱导振动信号时域和频域特征分析。PEO溶液不稳定空化流动及超临界空泡溃灭可诱导流道产生高加速度级冲击性振动,除500万分子量500ppm PEO溶液(空化被严重抑制)外,振动信号的峰峰值、均方根值、峭度值均大于过滤水。PEO溶液空化诱导振动特性为:随κ值减小,空化诱导振动信号逐渐从5k Hz向8k Hz频移,κ小于临界值时,28.7k Hz~29k Hz频带范围内振动信号该频带内的振动信号被激发;PEO溶液在12k Hz内相对于过滤水可诱导产生更高频的振动,当κ值达到临界值,28.7k Hz~29k Hz频带范围内振动信号占据主导。由经验模态分解(EMD)可提取出空化诱导振动信号中蕴含的空化流动附着空化云大团脱落的频率信息。开展聚合物稀溶液柱状射流破碎实验,获得聚合物溶液射流破碎发展过程以及射流破碎形貌光学图像,发现聚合物稀溶液具有较强的射流稳定性,分析得出液柱在喷嘴内形成的未松弛弹性应力是射流稳定性增强的主因;聚合物稀溶液射流破碎的典型特征是:随着液体射流速度增加,空气动力的强剪切作用使液膜和液丝先后从液柱不断剥离,在破碎的过程中观察到液柱因未松弛弹性应力存在而出现的大振幅扰动,验证了理论研究预测的粘弹性流体新的射流扰动形式。定义了表征聚合物稀溶液射流破碎程度的四种特征形态,分别是无液膜液丝形态、液膜破碎形态、液膜和液丝共存形态、网状液丝形态,根据聚合物稀溶液射流的Re数和De数划分了射流形态相图;获得聚合物稀溶液射流液柱和液丝直径随着射流速度增大不断减小,以及在相同射流速度下主液丝直径随聚合物分子量和浓度增大而减小的规律。
罗奇蔚[2](2020)在《近岸海域Γ型扩散器浮射流稀释特性实验与数值模拟研究》文中认为我国沿海人口密集、工业发达,近岸海域环境质量不容乐观。市政污水、工业废水及电厂温排水对水环境的影响是关系沿海经济发展与海洋生态文明建设相容发展的关键问题。为减轻对近岸的影响,通常采用离岸深水排放技术,通过放流系统将污废水、温排水送至末端扩散器再排入海域。国外污水排放水深一般都比较大,可以达到几十米甚至百米左右。我国沿海近岸水深相对较浅,对初始稀释不太有利。Γ型扩散器是比较典型的一种扩散器,但目前缺乏针对我国沿海水深、水动力特征开展的系统研究。本文在资料调研分析基础上,结合我国沿海近岸水深、潮流等条件,采用CORMIX模型、水槽实验及三维数学模型相结合的方法,系统深入地研究了Γ型单喷口、多喷口扩散器出流掺混稀释特性、关键参数对稀释效果的影响规律、射流空间涡流结构及浓度(温度)分布的演变规律。研究成果可为扩散器设计、环境影响评估提供参考依据,具有比较重要的工程实用价值,同时也为更加深入地了解Γ型扩散器掺混稀释机理提供了科学依据,具有一定的学术意义。本文取得的主要成果如下:(1)采用CORMIX模型,系统开展了单喷口与多喷口扩散器出流初始稀释特性研究,分析了出流流速、出流方向、喷管数量、扩散器长度、环境流条件等关键参数的影响规律,为后续更加深入地研究扩散器掺混稀释规律奠定了基础。(2)采用水槽实验方法深入研究了单喷口、多喷口扩散器出流掺混稀释特性,给出了射流扩展形态,沿程断面分布特征、稀释特性以及射流轴线稀释度,揭示了喷管数量、喷管间距、环境流速、出流密度弗汝德数对多孔射流稀释特性的影响规律,探讨了单喷口扩散器逆流排放的稀释效果,初步检验了 CORMIX模型的适用性。(3)依据水槽实验成果选择三种常见的紊流模型进行了验证及对比计算,采用较为适宜的RNG紊流模型开展了Γ型单喷口、多喷口扩散器射流的三维模拟计算,揭示了射流空间涡流结构、等温面结构的随流演变过程及掺混稀释特性,更深入地研究了喷管数量、喷管间距、出流流速、环境流条件、出流密度弗汝德数对多喷口扩散器射流轴线及轴线稀释度的影响规律,并结合实验成果进一步总结分析了 CORMIX模型的适宜性及其应用范围、条件。
高亚平[3](2020)在《水下射流冲蚀沙床形成异重流流动规律研究》文中研究表明泥沙淤积问题是多泥沙河流上水库运行和管理中亟待解决的难题。利用自然条件和多水库联合调度来塑造异重流进行水库排沙清淤,受到自然条件与时空条件的限制,且处理沉积泥沙的能力有限。水力清淤自上世纪九十年代应用以来,因其高效和低成本而得到大力发展。本文研究利用射流冲蚀沙床的物理过程和机制,以及其形成异重流的流动规律,探讨应用射流冲蚀塑造异重流进行水库泥沙处理的可行性。本文主要的研究工作和结论如下:首先,通过开展水下平面静止射流冲蚀沙床的试验研究,观测和分析了水下静止平面斜向射流在不同射流速度、射流角度及沙床坡度条件下冲蚀沙床的过程、冲坑形态、以及冲坑外浑水异重流流动特征。结果表明:二维冲坑剖面存在几何相似性,几何形态不对称,整体向下游发展;冲坑发展过程可分为初始、发展和稳定三个阶段,冲坑的深度随时间的变化呈对数关系增长,在冲坑深度达到最大深度一半时冲蚀速率最大;二维冲坑面积随射流角度的增大呈先减小、后增大的关系变化,在45°时存在极小值;泥沙冲蚀量、坑外浑水异重流运动速度随着沙床坡度的增大而增加,而坡度大于10‰后冲蚀量增长趋势趋缓。其次,在水下静止射流试验的基础上,开展了不同射流喷嘴移动速度和沙床坡度条件下的二维平面移动射流冲蚀沙床试验研究,研究了水下移动射流冲蚀效果和泥沙输移规律,分析了泥沙输移及异重流运动随射流喷嘴移动速度、沙床坡度的变化规律,讨论了异重流运动和泥沙淤积形态的物理机制。结果表明:水下移动射流冲蚀沙床能够形成异重流,可实现淤积泥沙的起动并输移一定距离。泥沙淤积轮廓剖面具有相似性,各工况平均输移距离近似相等,主要是输移量的不同,沿程累计泥沙相对输移量分布与泥沙粒径分布相似。泥沙相对输移量与射流喷嘴移动速度和沙床坡度呈正相关,但当沙床坡度大于10.00‰后,坡度影响不再显着。最后,根据异重流流动的基本特性与方程,建立了估算射流冲蚀产生浑水异重流相关运动参数以及射流冲蚀泥沙的冲蚀量的模型。试验工况的理查森数远小于1,射流因素是影响射流冲蚀沙床形成异重流流动的主要因素。模型计算结果表明水下射流冲蚀形成的异重流具有较强的挟沙和输沙能力,冲蚀产生的泥沙量较大,在移动射流工况2下,异重流相对浓度达到30.3%,且利用理论模型计算结果与试验结果基本一致,因此该方法可以形成人工异重流并具备实现水库高效清淤的能力。
陈文华[4](2019)在《流场对烹饪污染物捕获性能影响的研究》文中进行了进一步梳理烹饪污染物对室内空气品质和人体健康有多重暴露影响,有效地排出烹饪污染物十分重要。高效、适用的油烟捕集技术不仅可以维持室内良好的空气品质,还可以降低排风系统能耗和提高油烟过滤设备的效率。而研究烹饪区的空气流动和污染物扩散规律,是优化厨房局部排风系统气流组织和捕获性能的关键,也是亟待解决的科学问题。本文首先通过测量六道典型中式菜肴颗粒物的时序浓度明确了烹饪颗粒物在0.01-10μm范围内的散发特征和衰减规律。对比西式烹饪,发现了中式烹饪会产生更多的超微米颗粒物。并提出了考虑颗粒物衰减影响的捕获效率计算方法。搭建预送示踪粒子PIV测量方法研究了烹饪热羽流的非定常流动特征。湍流特征分析结果表明热源附近的区域和撞击区域具有更高的湍流强度和间歇性。通过湍流结构分析得到了积分、泰勒和科尔莫戈罗夫空间/时间尺度,为数值模拟计算提供了合适的网格尺寸和时间步长。通过POD分析揭示了烹饪热羽流径向扩散和收缩运动主要由横向速度波动主导。建立了适用于烹饪区流场和颗粒物浓度场研究的PIV测量方法体系,实验验证了颗粒物质量浓度和PIV散射灰度值之间的定量关系,实现了烹饪区全局流场和浓度场的非侵入式准确测量,测量偏差均小于20%。基于流场测量发现了增大排风量和降低安装高度均可以降低流场的湍流强度,抑制热羽流的卷吸从而减少羽流摄动逃逸。基于浓度场探讨了颗粒物的迁移规律,反向浓度衰减系数和浓度半宽度膨胀扩散系数均随着粒径和浓度的增大而增大,并随着排风量的增加而减小。耦合流场和浓度场引入了颗粒物净逃逸速度的概念,从气流组织方面提出了应加大油烟排风罩下边缘和锅附近区域的对流速度来提高系统的捕获效率。最后利用前面建立的测量方法研究了两种新型排风系统的捕获特性。分析了挡板比、吹吸风量、操作干扰等因素对排风系统流场和捕获特性的影响。基于流场测量提出了捕获速度增加系数,得到了最佳挡板比约为2/3。通过涡量识别方法表征热羽流和捕获射流耦合的涡量结构,分析了吹吸风量和操作干扰对热羽流和捕获射流卷吸的影响。基于无量纲分析,建立了排风量、热浮力和捕获射流特征关系的经验数学模型,揭示了捕获射流的强制对流可以有效抑制烹饪热羽流的发展和提升污染物捕获效率的机理。
马龙泽[5](2020)在《底排点火具非稳态燃烧特性研究》文中提出底部排气弹出炮口瞬间,底排装置经历强瞬态降压扰动,底排药剂振荡燃烧甚至熄火,点火具继续对底排药剂进行点火,但点火延迟时间不一致导致底排弹落点散布大,严重影响了大口径火炮的远程精确打击能力。为提高底排药剂点火一致性,必须清楚地了解底排装置快速降压过程中点火具燃烧火焰对底排药剂点火过程的内在物理机制,以及点火延迟时间不一致的影响因素。本文以快速降压条件下,底排药剂瞬间熄火,点火具对底排药剂进行点火这一过程为重心,多角度多层次地开展了底排点火具非稳态燃烧特性的实验和理论研究。主要研究内容和成果如下:(1)不同工作环境中底排点火具燃烧特性的实验研究采用高速录像仪对不同孔径和装载不同烟火药的7种三类点火具在大气环境中的稳态燃烧特性进行了实验研究,然后搭建了快速降压实验平台,观测了不同烟火型点火具的非稳态燃烧特性,获得了多角度观测结果。结果表明:常压下,镁/聚四氟乙烯(MT)点火具和硝酸钡(Ba(NO3)2)点火具燃烧射流主体为高温燃气,主要以热对流方式对底排药剂点火,底排药剂燃烧符合“平行层”燃烧规律,而氢化锆/氧化铅(Zr H2/Pb O2)点火具燃烧射流主要为凝聚相粒子流,主要以热传导方式实现点火,会严重破坏底排药剂的“平行层”燃烧规律。快速降压条件下,MT点火具和Ba(NO3)2点火具火焰脉动小,抗扰动能力强,但MT点火具的工作持续能力强于Ba(NO3)2点火具,而Zr H2/Pb O2点火具燃烧射流首先出现的是凝聚相粒子流,降压结束后才出现气态火焰,且工作持续能力较弱。(2)底排点火具稳态燃烧特性的数值研究在实验基础上,开展了二维MT烟火药柱和三维MT烟火型六孔点火具稳态燃烧特性的数值研究,揭示了MT烟火药燃烧射流场特征参数的分布规律。结果表明:MT烟火药柱燃烧时,随着压力增大,反应速率增大,CF2分布核心和Mg+CF2=Mg F2+C的反应核心往下游移动,C分布核心和C-C结合反应核心由一个中心反应核心分裂后,在反应区两侧形成一对小的反应核心。MT烟火型六孔点火具燃烧时,其三维燃烧流场沿轴向由射流会聚区和射流联合区构成,且射流会聚区中每股射流在喷孔上方都存在一个势流核心区。六股燃烧射流的势流核上方温度最高,势流核周侧速度最大。在射流会聚区,动量、能量和组分从每股射流向中心传递扩散。在射流联合区,中心轴线上速度、温度和组分质量分数最大,不同横向剖面参数分布表现出相似性,射流呈单股自由射流特征。(3)快速降压条件下底排点火具非稳态燃烧特性的数值研究针对快速降压过程中底排药剂二次点火的模拟实验装置,数值计算获得了喷焰羽流形态演变过程,并与实验观测结果吻合较好,验证了数值模型的可行性。揭示了降压瞬间不同初始喷压比下点火具瞬态燃烧特性。结果表明:快速降压条件下,初始阶段,点火具火焰被压制在其端面,发射药燃气出喷口后形成超音速欠膨胀喷焰羽流。中期阶段,点火具火焰渐成竖立的“ω”形态,发射药燃气超音速欠膨胀羽流变为混合点火具燃气的超音速欠膨胀羽流,随着点火具火焰往下游扩展,点火具火焰逐渐转变为锥形,射流下游径向温度梯度变小,热对流和热扩散比上游更强烈,喷焰羽流形成周期性菱形火焰串。临终阶段,混合燃气超音速欠膨胀羽流逐渐转变为点火具燃气亚音速羽流。降压瞬间初始喷压比越大,燃气膨胀热损失越大,点火具燃气射流径向热对流和热扩散越弱。(4)底排装置快速降压过程中点火具非稳态燃烧特性的数值研究针对静止的实际底排装置,数值研究了快速降压过程中点火具燃气和发射药燃气的耦合流动特性,并提出以等效恒定对流热流密度估算二次点火延迟时间,揭示了降压瞬间初始喷压比、MT粒度和质量比等参数变化对点火具燃烧特性的影响规律。结果表明:底排装置降压开始时,降压扰动从喷口向燃烧室上游传递,扰动强度沿程衰减。随着时间推移,燃烧室各处压力逐渐以大小相近的降压速率平稳下降。点火具燃气与其周侧的发射药燃气存在速度差,引起Kelvin–Helmholtz不稳定性。随着降压瞬间初始喷压比减小、PTFE粒度增大、Mg粒度减小以及Mg含量增大,底排药剂表面燃气温度变高,底排药剂二次点火延迟时间缩短。(5)底排弹出膛口后效期点火具非稳态燃烧特性的数值研究针对某155mm底排弹发射工况,数值研究了低温、常温和高温三种发射药初始温度条件下,底排装置出膛口后的点火具瞬态燃烧特性。结果表明:底排装置出膛口降压过程中,点火具射流火焰反复伸展收缩三次,射流出现Kelvin–Helmholtz不稳定性。降压开始短时间内,随着点火具射流火焰收缩,燃烧室上下游的点火具燃气出现轴向速度差,形成接触间断,但随着点火具射流火焰伸展而消失。1.5ms后,接触间断一直存在,且其随点火具射流火焰伸展向下游移动直到喷口为止。点火具高温燃气对底排药剂对流加热过程中,最大热流密度及其位置均会振荡波动,降压快结束时,最大热流密度稳定在1200W/cm2左右,位置稳定在燃烧室上游。
赵亮[6](2019)在《层化水体中泥沙异重流沿不同底坡运动的动力学特性研究》文中指出异重流是指两种或两种以上比重相差不大的流体互相接触时,因为密度差异而产生的流动,它在水库、湖泊、河口、海洋等自然环境和工程实际中都较为常见。但水体层化、坡度、泥沙沉降等因素对异重流运动演变、水体掺混、能量变化等特性的影响机制,目前仍不完善。本文通过采用水槽实验、理论分析、数值模拟等方法,对开闸式异重流在层化和非层化水体环境中沿不同角度斜坡的运动过程进行了深入系统研究,详细探讨了水体层化、坡度和泥沙沉降速度等不同条件下,异重流头部位置、头部速度、湍流结构、界面卷吸系数、能量转换、以及长距离泥沙输移等动力学特性,揭示了其内在动力学机制和影响机理。论文的主要成果及结论如下:(1)通过PIV水槽实验结合理论分析揭示了斜坡异重流在层化水体中的运动特性,阐明了层化对异重流运动的抑制作用。当相对层结度大于1时,层化水体会使得异重流沿斜坡的运动分为加速阶段、减速阶段、离开斜坡水平入侵三个阶段,解释了层化环境对交界面湍流和涡度的抑制效应;理论推导了斜坡异重流在线性层化水体中运动的头部位置和速度公式;修正了描述异重流在均匀水体和层化水体中的剖面速度分布公式;建立了线性层化水体中异重流沿斜坡分离的深度公式。(2)基于直接数值模拟和双组分物质输移模型,建立了泥沙和盐水异重流在不同水体环境中运动的高精度数值模型。通过求解Heaviside函数并结合Level-set 方法有效解决了不同组分初始交界面的浓度急剧变化造成的数值震荡问题,采用三阶QUICK格式和六阶迎风紧致差分格式对控制方程进行了离散求解,使用浸入边界法处理复杂地形;模型能准确捕捉异重流运动过程中交界面的复杂湍流结构以及泥沙和盐分浓度的时空变化信息。(3)基于直接数值模拟阐明了泥沙异重流在均匀水体中沿斜坡的动力学特性及其影响机制。在异重流运动的初始的快速加速阶段和最后的减速阶段之间,头部速度由坡度决定,随着坡度从0开始逐渐增大,头部速度会经历从略微减小到准定常再到逐渐增大的过程,这一临界角度约为10°。提出了“动态参考面”概念来描述异重流运动的能量变化,运动过程中动能所占总能量的比例先迅速增大,而后基本保持不变,最后减小,而势能所占比例持续减小,且在初始阶段势能减小速率最大;异重流和环境水体之间的整体卷吸系数与瞬时卷吸系数的最大值都出现在初始阶段,坡度对整体卷吸系数的影响呈现非线性关系;不同泥沙沉降速度对卷吸系数没有明显影响。(4)基于直接数值模拟阐明了泥沙异重流在线性层化水体中运动的动力学特性和影响机理。由于较小的驱动力导致较弱的交界面速度剪切,水体层化会抑制交界面的开尔文-亥姆霍兹不稳定性和湍流结构的发展;由于颗粒沉降使得异重流迅速丢失质量和能量,泥沙异重流沿平坡运动时在准定常状态的运动距离不会超过十倍闸长;层化水体会抑制无颗粒异重流与周围环境间的水体卷吸系数;对于泥沙异重流,由于层化的抑制效应同时被泥沙沉降造成的较弱密度交界面对水体掺混的促进效应所抵消,泥沙异重流沿平坡运动的卷吸系数不随水体层化的强弱而改变;异重流运动时从势能到动能的转化会被层化水体所抑制,从动能到能量的耗散会被泥沙沉降所促进;异重流在线性层化水体中沿斜坡运动的加速阶段,坡度、泥沙沉降和水体层化对头部速度影响不明显;进入减速阶段后,坡度越大,水体层化越弱,泥沙沉降速度越小,异重流头部速度就越大;通过考虑泥沙沉降和水体掺混引起的异重流密度变化,数值模拟准确地预测了层化水体中异重流沿斜坡运动到达中性层位置时从斜坡分离的现象和分离深度;水平入侵带的出现会明显加大分离阶段前后的水体掺混效应。(5)提出了新的机制来解释河口泥沙异重流长距离输移现象。基于直接数值模拟证明了由于环境水体中海水盐分的有效扩散速率比异重流中泥沙的有效扩散速率大,使得泥沙异重流的间隙流逐渐由淡水转换为盐水,同时不会使泥沙浓度被明显稀释,从而可以增大异重流密度并维持泥沙颗粒的悬浮状态,使异重流能运动更长距离。
滕霖[7](2019)在《超临界CO2管道泄漏扩散特性及定量风险评估研究》文中认为以CO2为主的温室气体排放引起的全球气候变暖正在威胁人类共同的家园——地球。减少温室气体排放已经关乎到人类的命运,CO2捕集与封存(CCS)技术是有效降低温室气体排放的关键技术之一。CO2输送是CCS技术的必要环节。在超临界条件下管输CO2既保证了输送效率又具有良好的经济性,然而对于超临界CO2管道泄漏引发的安全问题人们还知之甚少。由于CO2的特殊物性及高压力输送方式,超临界CO2管道泄漏扩散伴随着复杂相变、跨音速流动、颗粒演化、重气扩散等复杂物理变化,对此的研究还处于探索阶段。目前还没有明确针对CO2管道的风险评估方法,对于CO2管道输送可能产生的风险还未达成共识。因此,本研究综合流体力学、相变动力学、相平衡以及概率统计方法等理论,采用实验、理论和数值模拟相结合的方法,研究了超临界CO2管道泄漏扩散特性。针对CO2泄漏扩散特点,将泄漏扩散过程分为近场射流和远场低温重气扩散两个阶段。在科学层面上,分别从宏观和微观的角度,分析喷射和扩散过程作用机理,耦合跨音速低温流动下的相变模型,建立不同阶段的扩散模型,着重考虑低温和杂质对扩散过程的影响;同时研究了复杂环境条件下CO2泄漏扩散特性。在应用层面上,基于改进的高斯扩散模型,结合超临界CO2管道的失效概率、CO2暴露阈值及CO2浓度—反应函数,建立了超临界CO2管道定量风险评估模型,绘制了风险等值曲线。主要研究成果包括:(1)自主研制了一套超临界CO2泄漏扩散实验装置,能够实现在室内条件下高压CO2的安全可控泄放,分别研究了(1)超临界CO2泄漏过程水力热力特性;(2)泄漏过程近场射流机理以及(3)干冰颗粒粒径分布及演化特性,从不同的侧面掌握了超临界CO2泄漏过程的物理规律及机理。研究发现,泄漏孔口的形状对泄漏特性影响巨大。相较于圆孔泄漏形成的典型欠膨胀射流,矩形孔(或裂缝)泄漏时,形成扇形结构的激波系;进而影响射流角度和激波运动规律,最终体现在扩散范围的差别上。根据压降速率的变化,可将超临界CO2压降过程分为超临界区、饱和气液区和气态区三个阶段。饱和气液区的过热度随孔径增大而增大。圆孔泄漏时,泄漏孔径越大,近场射流温度越低,泄漏速率越快;而对于矩形孔,孔口面积和长宽比都会影响近场射流温度。与同面积的圆孔泄漏对比,矩形孔使得泄漏速率增大。超临界二氧化碳泄漏时先在管内转变为准稳态(过饱和态),然后发生了急速的液滴成核和增长,进而聚并,根据孔口类型不同形成气液相分数占比不同的多相流动。固体CO2颗粒在射流近场中心线上的粒径分布在1–10μm范围内,分布规律为对数正态分布。蒸发和聚并共同作用于颗粒,使得干冰颗粒的粒径在运动中发生变化。(2)首次发现延迟相变对超临界CO2泄漏扩散源强度的影响规律。基于均相延迟理论建立的数学模型可以解释泄漏过程中的非平衡相变现象。通过对物性的“平滑化处理”丰富了CO2相变理论,解决了立方型状态方程不能准确预测CO2三相点附近物性突变的问题。建立了涉及超临界-液-气-固相变的可压缩多相流的数学模型,研究了延迟时间、泄漏孔尺寸、初始压力等参数对扩散源强度的影响。实验验证结果表明该模型具有较好的精度,对射流结构的复现性较好。研究表明,最大涡强度存在于孔口边缘和马赫盘之后。凝结相(液固)二氧化碳相分数在管外迅速降低。但是在泄漏口出口处,液相相分数处于射流过程中的最高值。迟滞时间的选择对二氧化碳射流温度和凝结相相分数的影响较大,而对射流速度和管外压力的影响可以忽略不计。(3)首次揭示了空气中水蒸气相变(结霜结露)对低温CO2扩散规律的影响机制,证明了考虑水蒸气相变后的模拟结果优于不考虑水蒸气的结果。基于欧拉双流体模型和相变动力学理论,建立了考虑水相变的低温CO2重气扩散三维模型,该模型考虑了地表粗糙度、大气稳定度和湍流等对扩散的影响,优选了k-ω模型用于超临界CO2泄漏扩散模拟。研究表明,泄漏近场低温引起的结霜结露放出热量,使得气团温度上升,气体分子热运动加快,进而导致CO2浓度较未考虑相变的情况低。城镇建筑群影响CO2的扩散规律,使其倾向于沿着建筑物表面(尤其是迎风面)扩散,而在背风侧形成CO2低浓度区。基于欧拉-拉格朗日方法研究了干冰生成对扩散的影响,分析了干冰颗粒的运动演化规律,结果表明:相较于考虑干冰生成的扩散模拟,纯气态扩散模拟更趋于保守。研究还发现,危险杂质泄漏扩散存在巨大风险,确定统一的杂质危害的评价标准对于CO2管道泄漏后果评估至关重要。(4)首次将“致死长度”的概念引入CO2管道定量风险评估,提供了一种新的科学评价CO2管道风险的定量方法。全面分析了含杂质超临界CO2管道泄漏危害,总结、修正并确定了CO2管道具体失效概率;基于管道风险评估的基本步骤,建立了适用于超临界CO2管道的定量风险评估模型。研究表明,CO2在中小孔径下泄漏时,对于人群的危害是有限的;而当发生全尺寸泄漏时,可能会造成人员伤亡。因此,建议将CO2管道定量风险评估当作为确定管道安全距离的前提工作。
陈晓[8](2019)在《复杂流动中典型赤潮藻聚集的水动力机制研究》文中研究说明赤潮引发的水环境污染和水生态损害问题日益突出。水动力在藻类的迁移、分布和聚集过程中起到重要作用,明确复杂流动中典型赤潮藻迁移、聚集的水动力影响机制对认识和预测赤潮的发生发展过程具有重要意义。本文研究了静水及三维涡量场中典型赤潮藻的自主游动特性;构建了定量描述典型赤潮藻迁移、聚集的数学模型,模拟了典型赤潮藻在复杂流动中的运动轨迹及空间分布;揭示了复杂流动中典型赤潮藻聚集的水动力机制,从水动力学角度解释了大亚湾不同区域、不同风向、不同风速下赤潮暴发现象,可为赤潮等生态灾害的预测和防控提供重要科学依据与技术支撑。论文取得的主要成果如下:(1)系统研究了典型赤潮藻的自主游动特性。采用激光诱导荧光技术测量了静水环境中赤潮异弯藻的游动轨迹,获取了藻细胞的游动速率及游动方向的概率分布,给出了藻细胞的重定位时间B和旋转扩散系数Dr。结果表明赤潮异弯藻在水平方向上的游动为各向同性,水平游动速度呈高斯分布;在竖直方向偏好向上,平均垂向游动速度约为105 μm/s;赤潮异弯藻总平均游动速度约为144 μm/s,重定位时间B为5.6 s,旋转扩散系数Dr.为0.046 rad2/s。(2)研究了三维祸量场中典型赤潮藻的游动方向与扩散特性。利用Fokker-Planck模型建立赤潮异弯藻游动速度及平移扩散张量与水流涡量之间的对应关系,揭示了三维涡量场中典型赤潮藻的游动特性。结果表明水平涡量较小时,藻细胞具有显着的定向游动能力,藻细胞平移扩散展现出明显的各向异性。随着涡量值的增大,藻细胞定向游动能力减弱,平移扩散趋于各向同性。垂向涡量可减缓藻细胞垂向速度趋近于零的过程,使得藻细胞在较大水平涡量作用下也能保持一定的游动速度,不易被致旋捕获。(3)研究了复杂流动中典型赤潮藻浓度分布的特征与规律。采用PIV和PLIF方法研究了射流流场和赤潮异弯藻浓度分布,首次在实验中发现复杂流动中典型赤潮藻的团状聚集现象,与二维流动中浮游植物薄层的现象有明显区别。通过活藻细胞和死藻细胞的对比实验发现两种藻细胞在实验中分布存在明显差异:失去活性的藻细胞在整个流动中无聚集现象;活藻细胞受到“涡量捕获”的作用,在射流喷口两侧呈对称团状聚集,表明藻细胞自身游动对其聚集分布具有重要作用。(4)建立了复杂流动中典型赤潮藻迁移的活性粒子模型。研发了可考虑藻细胞游动随机性与定向性的活性粒子模型,模拟了赤潮异弯藻在射流中的运动轨迹及浓度分布。数值模拟结果与实验符合较好,数学模型可以较好地模拟涡流区藻类的团状聚集现象。(5)深入研究了大亚湾赤潮暴发的水动力机制。通过实测资料和有关文献分析,明确了风向和风速是引发大亚湾赤潮暴发的关键因素。研究了风对大亚湾海域流态特征及其对赤潮藻垂向分布的影响,较好地解释了不同区域、不同风向和不同风速下赤潮暴发现象。
熊杰[9](2019)在《水生植被对异重流动力特性影响的实验研究》文中认为异重流,通常是指流体和环境水体之间由于密度差异而驱动的一种流动形式,广泛存在于自然界和工程实践中。异重流从产生到消失,运行距离较长,运动过程如果遇到水生植被,会对其发展产生重要影响。水生植被常见于湿地及河口环境中,植被存在会改变异重流的运动特性,进而影响湿地及河口生态系统的稳定性、物种的多样性及居民的生活环境,故研究此课题对保护湿地及河口生态环境、改善居民生活具有重要的价值。本文首先采用两台相机从侧视及顶视记录开闸式异重流三维运动形态,通过重复性实验分析异重流头部位置、速度、高度及角度的不确定度,其中不确定度采用变异系数衡量,并研究与异重流三维运动的关联性。由实验顶视图结果可知,异重流头部位置存在横向差异,因此异重流的运动的确存在三维现象。异重流横向扩散不均匀和水槽边壁摩擦阻力的差异是造成异重流存在三维运动现象的根本原因,而不确定度正是因为异重流三维运动的存在,这与实验观测到的异重流头部平面形态由波瓣(lobes)和沟裂(clefs)组成的现象一致。实验表明,在所研究时刻及盐度下头部位置、速度、高度和角度均服从正态分布。当异重流处于加速阶段,头部位置和速度的变异系数随时间迅速递减,而减速阶段则维持在定值附近,并且变异系数均小于6%;头部高度和角度的变异系数在运动过程中始终维持在定值附近。由本实验结果可得,异重流自身三维运动现象所导致的头部位置或速度的不确定度,约等于平均头部位置或速度的5-6%。而后通过高速摄像机拍摄异重流的运动过程,并结合粒子图像测速技术(Particle Image Velocimetry,PIV)得到局部流场构,分析刚性植被、草本植被及底床粗糙度对异重流运动特性的影响。结果表明,不同浓度异重流运动过程仍然分为滑塌阶段和自相似阶段,并且植被和粗糙底床可以显着减小异重流滑塌阶段向自相似阶段转换点的大小,但对滑塌阶段的头部速度影响不显着。异重流在流经刚性植被时,存在半椭圆形轮廓和三角形轮廓两类;若流经浸没式植被时,如果植被密度较小,异重流头部速度受植被高度影响不显着;若植被密度较大时,头部速度受植被高度影响显着。当无量纲植被高度(植被高度与水深比值)为0.21而且植被密度为18.0%时,异重流会同时沿着植被上方及植被间运动,由于植被上方的异重流密度较植被内的密度大,因此会产生瑞利-泰勒不稳定性。此外,异重流在植被区域流动的掺混系数随头部位置增大而减小,掺混系数较无植被情况小。在流入浸没式植被后,异重流会以植被顶部为新的“底部边界”,形成负涡度带,但在异重流的上部仍与环境水体发生掺混形成正涡度带;同时也表明植被会减缓异重流运动速度,进而降低正涡度带的强度,并且植被密度与正涡度的抑制程度成正相关。异重流在流经草本植被(长度30 cm,高度3 cm)时,大部分异重流在植被顶部向前运动,流过植被后依然保持典型轮廓,呈现一个先加速、后匀速、然后迅速减速、最后缓慢线性减速的运动过程;流经草本植被(长度80 cm,高度6 cm)时,大部分异重流阻挡于植被后方,仅有少部分异重流流出植被后缓慢向前运动,呈现先加速、后匀速、然后迅速减速,最后缓慢运动的过程。异重流在流经单侧分布植被时,异重流横向掺混速率与头部位置和速度呈负相关,但递减速率逐渐减小。异重流流经浸没式单侧植被时环境水体迹线场散乱,而流经非浸没式单侧植被时迹线场比较规则,均一性强;且异重流断面能量随时间先增大后减小,能量峰值与植被高度呈负相关。异重流在粗糙底床运动时,弗劳德数在滑塌阶段变化不显着,而在自相似阶段呈现递减趋势;掺混系数随头部位置和理查森数增大均呈现递减趋势,而粗糙底床可以加强掺混,增大掺混系数,下界面由于底床无滑移条件和底床流场结构的多方向性形成正、负涡度带交错的现象,并且异重流剖面速度峰值会出现抬升现象。本文的研究结果可为有植被的河口及湿地区域下的生态环境保护及泥沙淤积等领域提供科学参考依据。
杨新[10](2019)在《基于压力信号的双循环流化床大异重颗粒流动规律研究》文中研究说明当前,利用流化床装置进行的气化技术是生物质能源利用的重要途径。其中双循环流化床系统采用鼓泡流化床和快速流化床组合的方式,对生物质气化反应涉及到的气化和燃烧过程进行分区强化,可有效提高产气品质和产量。该系统因两床流化状态的不同而存在复杂的颗粒流动规律,且生物质-惰性流化介质混合颗粒的物性差异又会加剧其复杂程度。为此,本文采用石英砂与稻壳所组成的大异重颗粒作为实验床料,分别在鼓泡流化床和双循环流化床冷态实验装置上进行压力信号分析,研究其波动特性与颗粒流动规律间的关系,建立数据驱动模型和动力学模型实现颗粒循环流率等状态参数预测和故障诊断,为双循环流化床气化装置的运行、设计提供理论基础。(1)在鼓泡床冷态实验装置上,对稻壳-石英砂大异重颗粒的初始流化特性进行实验研究和初始流化速度经验公式的回归拟合,发现大异重颗粒中稻壳质量分数和石英砂粒径的增加将造成颗粒初始流化速度的增大;对不同表观气速、床层物料质量、石英砂颗粒平均粒径和稻壳质量分数下的床层压力信号进行的特征提取方法表明鼓泡床内颗粒的运动规律在很大程度上受气泡相的影响,因而其压力信号的主频多分布在5Hz左右,HHT变换后中频段和小波多分辨率分析后的3尺度(6.25~12.5 Hz)和4尺度(3.125~6.25 Hz)所占能量较大,且递归图和特征参数通过非线性分析方法同样表明床内颗粒运动因气泡相的影响呈现明显间歇性。(2)在双循环流化床冷态实验装置上,对双床间大异重颗粒流动规律开展了实验研究,发现表征运动规律的循环流率和循环物料组分随气化室风速、提升管风速、床层物料量、石英砂粒径以及初始稻壳质量分数的变化而呈现不同的变化规律,且初始床层物料量对颗粒运动规律的影响较大,在实际生产中应加强对该参数的监测和控制;基于实验结果,建立用于颗粒循环流率和循环物料组分变化预测的BP神经网络、遗传算法优化的BP神经网络、支持向量机、最小二乘支持向量机、核极限学习机和核极限学习机模型。其中,核极限学习机模型对上述两状态参数预测的平均绝对百分比误差分别为2.35%和1.48%,具有较高的泛化能力和预测精度且预测时间较短,可作为较优模型实现对运行过程中状态参数的监测与预警。(3)在不同控制参数下,通过压力信号分析方法对双循环流化床系统的提升管(快速床)内颗粒流动规律进行研究,发现压力信号波动的平均频率分布在25Hz左右,且HHT变换后的高频部分和小波多分辨率分解后的1尺度(25~50 Hz)和2尺度(12.5~25 Hz)能量的占比较大,表明提升管内颗粒运动时存在强烈的颗粒碰撞、摩擦作用。此外还发现提升管风速的通过控制两床间颗粒循环流率影响到气化室内的颗粒运动规律,使其压力信号主频分布于10Hz左右,其小波分析时2尺度(12.5~25 Hz)和3尺度(6.25~12.5 Hz)能量占比较大,且对应的递归参数(层流率)也呈现一定的变化规律。(4)过向双循环流化床中加入生物质结块和堵塞气化室布风装置不同区域的方法,模拟床内发生的结块和堵塞故障,进行各故障状态下压力信号特征参数与结块程度、堵塞位置间关系的研究,发现结块、堵塞故障将造成颗粒流动规律的变差,并使对应的压力信号波动特征随故障的不同而呈现不同变化规律。在此基础上,采用小波分解(变分模态分解)与样本熵(特征能量)相结合的方法对压力信号进行特征提取,并建立核极限学习机模型实现对故障的诊断和分类,其中,基于小波分解与特征能量提取的核极限学习机模型在对故障诊断时的训练和测试精度分别高达100%和82.50%,可实现压力信号在双循环流化床系统诊断方面的应用。(5)根据颗粒浓度分布(密相-稀相分区)和颗粒速度变化(加速-充分发展区)分别建立提升管压降模型,比较选取较优提升管压降模型,然后基于两床压力平衡和床料质量守恒建立双循环流化床动力学模型,实现大异重颗粒循环流率的预测。模型建立过程中,根据各分区特点将大异重颗粒分别采用均相颗粒或分相颗粒进行替代。预测结果表明,尽管对大异重颗粒循环流率的预测存在一定误差(最大误差-22.18%),但该动力学模型对控制参数与循环流率间关系的预测与实验测量具有相同的变化趋势,因此其在对双循环流化床系统尤其是大异重颗粒时的循环流率预测具有较高的适用性。
二、异重射流流动形态和浓度分布特性的实验研究(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、异重射流流动形态和浓度分布特性的实验研究(论文提纲范文)
(1)聚合物稀溶液文丘里空化非定常流动及柱状射流破碎研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 课题背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 空化相关研究综述 |
1.2.2 聚合物溶液空化研究进展 |
1.2.3 粘弹性流体性质及牛顿流体射流破碎综述 |
1.2.4 粘弹性流体射流破碎研究进展 |
1.3 研究内容及技术路线 |
第二章 聚合物稀溶液文丘里空化非定常流动 |
2.1 实验流体及实验方法 |
2.1.1 实验流体 |
2.1.2 文丘里空化实验系统及实验方法 |
2.2 聚合物溶液文丘里空化空泡流动理论分析 |
2.3 牛顿流体文丘里空化流动特征 |
2.3.1 过滤水空化流动及典型特征提取 |
2.3.2 空泡溃灭冲击波与气液两相介质的相互作用 |
2.3.3 不同浓度甘油溶液文丘里空化流动 |
2.4 聚合物稀溶液空化流动特征 |
2.4.1 不同分子量聚合物稀溶液空化流动特征 |
2.4.2 不同浓度聚合物稀溶液空化流动特征 |
2.4.3 不同分子量、不同浓度聚合物稀溶液附着空化长度随κ变化规律 |
2.5 聚合物稀溶液空化机理分析 |
2.5.1 聚合物稀溶液空化流动和空泡形态特征的微观机理分析 |
2.5.2 PEO溶液空化流动和空泡形态特征的宏观机理分析 |
2.6 聚合物溶液空化流动非定常特性分析 |
2.6.1 空化脱落机制分析 |
2.6.2 聚合物溶液附着空化长度振荡频谱分析 |
2.7 本章小结 |
第三章 文丘里空化非定常流动及动力学模态分解 |
3.1 流体粘性对文丘里空化流动的影响 |
3.2 POD模态分解原理和实现方法 |
3.3 不同浓度甘油溶液文丘里空化流动模态分解 |
3.3.1 20wt.%甘油溶液顶视图文丘里空化POD模态分解 |
3.3.2 40wt.%甘油溶液顶视图文丘里空化POD模态分解 |
3.3.3 60wt.%甘油溶液顶视图文丘里空化POD模态分解 |
3.3.4 不同粘度甘油溶液顶视图文丘里空化特征尺寸变化规律 |
3.4 聚合物稀溶液双视角空化流动特征及POD模态分解 |
3.4.1 100 万分子量500ppm PEO溶液文丘里空化POD模态分解 |
3.4.2 200 万分子量500ppm PEO溶液文丘里空化POD模态分解 |
3.4.3 500 万分子量100ppm PEO溶液文丘里空化POD模态分解 |
3.4.4 500 万分子量200ppm PEO溶液文丘里空化POD模态分解 |
3.4.5 500 万分子量500ppm PEO溶液文丘里空化POD模态分解 |
3.5 流体文丘里三维空化流动结构组成 |
3.6 本章小结 |
第四章 聚合物稀溶液文丘里空化诱导振动特性 |
4.1 空化诱导振动定性分析 |
4.2 空化诱导振动加速度信号测试方法 |
4.3 空化诱导振动加速度信号时域特征 |
4.3.1 空化诱导振动信号特征 |
4.3.2 空化诱导振动信号峰峰值 |
4.3.3 空化诱导振动信号均方根值 |
4.3.4 空化诱导振动信号峭度 |
4.4 空化诱导振动加速度信号频域特征 |
4.4.1 空化诱导振动信号频域特征 |
4.4.2 PEO分子量对振动信号功率谱的影响 |
4.4.3 PEO浓度对空化诱导振动信号功率谱的影响 |
4.5 基于EMD方法的振动信号低频成分分析 |
4.5.1 EMD原理及实现方法 |
4.5.2 聚合物稀溶液空化诱导振动信号EMD分解 |
4.6 本章小结 |
第五章 聚合物稀溶液柱状射流破碎特性 |
5.1 实验流体及实验方法 |
5.2 牛顿流体和聚合物稀溶液射流破碎形貌特征与差异 |
5.3 聚合物稀溶液在不同的喷射速度下射流破碎特征 |
5.4 聚合物分子量对射流破碎的影响 |
5.5 聚合物浓度对射流破碎的影响 |
5.6 聚合物稀溶液射流破碎形态及特征尺寸变化规律 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
作者在学期间取得的学术成果 |
主要简历 |
致谢 |
(2)近岸海域Γ型扩散器浮射流稀释特性实验与数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 浮射流理论 |
1.2.2 扩散器类型及关键参数 |
1.2.3 扩散器初始稀释特性实验研究 |
1.2.4 扩散器初始稀释特性数值模拟 |
1.3 研究目标与技术路线 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 拟解决的关键问题 |
1.3.3 技术路线 |
1.4 研究内容及主要创新点 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 主要创新点 |
第二章 Γ型扩散器初始稀释特性关键参数影响研究 |
2.1 概化原型设计 |
2.1.1 概化原则 |
2.1.2 扩散器类型及排放参数 |
2.1.3 环境流参数 |
2.2 CORMX模型简介 |
2.2.1 CORMIX1模块 |
2.2.2 CORMIX2模块 |
2.3 单喷口比选计算成果 |
2.3.1 计算工况 |
2.3.2 水平夹角σ的影响 |
2.3.3 出流仰角θ的影响 |
2.3.4 出流流速Uo的影响 |
2.3.5 环境流速Ua的影响 |
2.3.6 环境水深H的影响 |
2.3.7 射流密度弗汝德数Fdo的影响 |
2.4 多喷口扩散器比选优化 |
2.4.1 计算工况 |
2.4.2 扩散器长度LD的影响 |
2.4.3 扩散器轴线与环境流夹角γ的影响 |
2.4.4 水平夹角σ的影响 |
2.4.5 出流流速U_o的影响 |
2.4.6 环境流速U_a的影响 |
2.4.7 环境水深H影响 |
2.4.8 射流密度弗汝德数F_(do)的影响 |
2.5 小结 |
第三章 Γ型扩散器初始稀释特性实验研究 |
3.1 实验设计 |
3.1.1 量纲分析 |
3.1.2 实验工况 |
3.2 实验系统 |
3.2.1 环境流与射流控制系统 |
3.2.2 测量仪器与实验方法 |
3.3 单喷口实验成果分析 |
3.3.1 射流扩散形态 |
3.3.2 射流断面温升分布沿程变化 |
3.3.3 射流断面横向温升分布 |
3.3.4 射流轴线及轴线稀释度沿程变化规律 |
3.4 多喷口实验成果分析 |
3.4.1 射流扩散形态 |
3.4.2 射流断面温升分布沿程变化 |
3.4.3 射流断面横向温升分布 |
3.4.4 射流轴线及轴线稀释度沿程变化规律 |
3.4.5 出流密度弗汝德数F_(do)的影响 |
3.4.6 与CORMIX模型计算结果的对比分析 |
3.5 小结 |
第四章 Γ型扩散器三维数值模拟研究 |
4.1 研究规划 |
4.2 数学模型比选研究 |
4.2.1 模型简介 |
4.2.2 模拟区域与计算网格 |
4.2.3 初边条件 |
4.2.4 数值方法和模型参数 |
4.2.5 验证计算结果 |
4.3 Γ型单喷口扩散器计算结果 |
4.3.1 计算工况 |
4.3.2 模拟区域、计算网格与初边条件 |
4.3.3 流速分布 |
4.3.4 温升分布 |
4.3.5 射流轴线与轴线稀释度 |
4.4 Γ型多喷口扩散器计算结果 |
4.4.1 计算工况 |
4.4.2 模拟区域、计算网格与初边条件 |
4.4.3 流速分布 |
4.4.4 温升分布 |
4.4.5 射流轴线与轴线稀释度 |
4.5 小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目 |
致谢 |
(3)水下射流冲蚀沙床形成异重流流动规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 水库清淤方法研究现状 |
1.2.2 射流清淤技术研究及其应用 |
1.2.3 异重流的研究 |
1.3 本文的研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 实验系统及实验方法 |
2.1 实验仪器及设备 |
2.1.1 实验系统概况 |
2.1.2 实验系统的设计 |
2.1.3 电机的选型 |
2.1.4 水泵的选型 |
2.2 试验用沙 |
第三章 水下静止射流冲蚀沙床的试验研究 |
3.1 水下静止射流试验概况 |
3.2 试验结果分析 |
3.2.1 冲坑形态与几何相似性 |
3.2.2 冲坑的形成过程 |
3.2.3 喷射角度的影响 |
3.2.4 沙床坡度的影响 |
3.3 本章小结 |
第四章 水下移动射流冲蚀沙床的试验研究 |
4.1 水下移动射流试验概况 |
4.2 试验结果分析 |
4.2.1 移动射流的冲蚀过程 |
4.2.2 泥沙沉积形态特征 |
4.2.3 泥沙输移量和输移距离随沙床坡度和喷嘴移动速度的变化 |
4.3 本章小结 |
第五章 异重流流动特性及射流冲蚀相关参数的计算 |
5.1 异重流的一般特性 |
5.2 理查森数对浑水异重流运动的影响 |
5.3 射流冲蚀塑造异重流相关参数的计算 |
5.4 水下移动射流冲蚀量的计算 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(4)流场对烹饪污染物捕获性能影响的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
字母注释表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 烹饪颗粒物散发特征 |
1.3 厨房排风系统评价方法 |
1.4 厨房排风系统风量确定方法 |
1.5 油烟捕获特性研究现状 |
1.6 研究目的及研究内容 |
第2章 中式烹饪颗粒物散发特性及捕获效率测试方法 |
2.1 研究背景 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 实验装置 |
2.2.2 颗粒物测量仪器 |
2.2.3 烹饪操作过程 |
2.2.4 颗粒物衰减率的测定 |
2.2.5 油烟机捕获效率计算方法 |
2.3 结果 |
2.3.1 颗粒物浓度的测量结果 |
2.3.2 衰减率和排放率 |
2.3.3 颗粒物暴露率 |
2.3.4 捕获效率 |
2.4 小结 |
第3章 烹饪热羽流流动特征的PIV与 POD研究 |
3.1 研究背景 |
3.2 实验装置和方法 |
3.3 结果和讨论 |
3.3.1 热羽流流动形态 |
3.3.2 湍流特征 |
3.3.3 涡量和湍流结构分析 |
3.3.4 本征正交分解(POD)分析 |
3.3.5 卷吸机制 |
3.4 小结 |
第4章 油烟机驱动流的2D-PIV实验研究 |
4.1 研究背景 |
4.2 研究方法 |
4.2.1 实验平台 |
4.2.2 实验装置 |
4.2.3 逃逸长度 |
4.3 结果 |
4.3.1 等温条件下的流场分布 |
4.3.2 加热工况下的流场分布 |
4.3.3 假定边界的溢出特征 |
4.3.4 瞬态速度场和涡量分布 |
4.4 讨论 |
4.4.1 不确定性分析 |
4.4.2 推荐排风量 |
4.5 小结 |
第5章 基于PIV散射灰度法的厨房颗粒物捕集研究 |
5.1 研究背景 |
5.2 研究方法 |
5.2.1 实验平台 |
5.2.2 颗粒物浓度的灰度值评估法 |
5.3 实验验证 |
5.3.1 颗粒物散发特性 |
5.3.2 图像处理 |
5.3.3 颗粒物浓度与灰度值之间的关系 |
5.4 结果和讨论 |
5.4.1 速度场 |
5.4.2 浓度场 |
5.4.3 浓度湍流特征 |
5.4.4 净逃逸/捕获速度 |
5.5 小结 |
第6章 挡板排风系统汇流湍流特征实验研究 |
6.1 研究背景 |
6.2 研究方法 |
6.2.1 实验装置 |
6.2.2 挡板排风罩的几何形状 |
6.2.3 PIV测量系统 |
6.2.4 速度预测经验模型 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 流动统计量信息 |
6.3.2 湍流特征信息 |
6.3.3 挡板油烟机模型验证 |
6.4 小结 |
第7章 吹吸式排风系统捕获气流特性与效率的实验研究 |
7.1 研究背景 |
7.2 研究方法 |
7.2.1 实验平台 |
7.2.2 油烟机捕获效率测量方法 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 速度场与涡量场 |
7.3.2 捕获射流流动特征 |
7.3.3 颗粒物浓度场 |
7.3.4 颗粒物捕获效率 |
7.3.5 假定逃逸边界捕获速度 |
7.4 小结 |
第8章 总结与展望 |
8.1 主要总结 |
8.2 论文的创新性 |
8.3 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
发表论文 |
专利 |
参与的科研项目 |
获得荣誉 |
致谢 |
(5)底排点火具非稳态燃烧特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 底排减阻增程技术研究 |
1.2.2 底排点火具燃烧特性研究 |
1.2.3 Mg/PTFE烟火药燃烧机理研究 |
1.3 本文主要工作 |
2 不同工作环境中底排点火具燃烧特性的实验研究 |
2.1 引言 |
2.2 大气环境中底排点火具燃烧特性研究 |
2.2.1 实验样品 |
2.2.2 实验观测系统 |
2.2.3 实验结果与分析 |
2.3 快速降压条件下底排点火具燃烧特性研究 |
2.3.1 实验样品 |
2.3.2 实验观测系统 |
2.3.3 实验结果与分析 |
2.4 本章小结 |
3 底排点火具稳态燃烧特性的数值研究 |
3.1 引言 |
3.2 MT烟火药柱二维稳态燃烧特性研究 |
3.2.1 物理模型 |
3.2.2 数学模型 |
3.2.3 反应动力学机理 |
3.2.4 网格划分与初边界条件 |
3.2.5 计算结果与分析 |
3.3 底排点火具三维稳态燃烧特性研究 |
3.3.1 物理模型 |
3.3.2 数学模型 |
3.3.3 计算模型及网格无关性验证 |
3.3.4 数值结果的实验验证 |
3.3.5 计算结果与分析 |
3.4 本章小结 |
4 快速降压条件下底排点火具非稳态燃烧特性的数值研究 |
4.1 引言 |
4.2 数理模型 |
4.2.1 物理模型 |
4.2.2 数学模型 |
4.3 控制方程离散 |
4.3.1 空间离散 |
4.3.2 AUSM~+格式 |
4.3.3 隐式时间推进 |
4.4 计算模型 |
4.4.1 计算域与初边界条件 |
4.4.2 网格无关性验证 |
4.5 数值方法的实验验证 |
4.5.1 实验系统 |
4.5.2 实验结果与数值验证 |
4.6 点火具燃气和发射药燃气耦合流动特性研究 |
4.6.1 喷焰羽流特性 |
4.6.2 点火具瞬态燃烧特性 |
4.6.3 降压瞬间初始喷压比对点火具瞬态燃烧特性的影响 |
4.7 本章小结 |
5 底排装置快速降压过程中点火具非稳态燃烧特性的数值研究 |
5.1 引言 |
5.2 物理模型 |
5.3 计算模型 |
5.3.1 计算域与初始条件 |
5.3.2 边界条件 |
5.3.3 网格无关性验证 |
5.4 实验工况下底排点火具非稳态燃烧特性的数值分析 |
5.4.1 底排装置降压特性 |
5.4.2 点火具瞬态燃烧特性 |
5.4.3 底排药柱二次点火延迟时间 |
5.5 降压瞬间初始喷压比对点火具非稳态燃烧特性的影响 |
5.5.1 底排装置降压特性 |
5.5.2 点火具瞬态燃烧特性 |
5.5.3 底排药柱二次点火延迟时间 |
5.6 Mg/PTFE粒度和质量比对点火具非稳态燃烧特性的影响 |
5.6.1 底排装置降压特性 |
5.6.2 点火具瞬态燃烧特性 |
5.6.3 底排药柱二次点火延迟时间 |
5.7 本章小结 |
6 底排弹出膛口后效期点火具非稳态燃烧特性的数值研究 |
6.1 引言 |
6.2 物理模型 |
6.3 动网格模型 |
6.3.1 动网格方法 |
6.3.2 动网格流场计算守恒方程 |
6.4 计算模型 |
6.4.1 计算域 |
6.4.2 网格划分 |
6.4.3 动网格设置 |
6.4.4 初边界条件 |
6.5 发射药初始温度为常温条件下底排点火具非稳态燃烧特性的数值分析 |
6.5.1 膛口流场特性 |
6.5.2 弹丸运动特性 |
6.5.3 底排装置降压特性 |
6.5.4 点火具瞬态燃烧特性 |
6.5.5 底排药柱表面对流传热特性 |
6.6 发射药初始温度对底排点火具非稳态燃烧特性的影响 |
6.6.1 膛口流场特性 |
6.6.2 弹丸运动特性 |
6.6.3 底排装置降压特性 |
6.6.4 点火具瞬态燃烧特性 |
6.6.5 底排药柱表面对流传热特性 |
6.7 底排装置静止与运动条件下点火具射流火焰传热特性的比较 |
6.8 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 本文创新点 |
7.3 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
攻读博士学位期间参与的科研项目 |
(6)层化水体中泥沙异重流沿不同底坡运动的动力学特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 现场观测 |
1.2.2 水槽实验 |
1.2.3 数值模拟 |
1.2.4 现有研究的不足 |
1.3 本文研究工作 |
1.3.1 拟解决的科学问题 |
1.3.2 主要研究内容 |
1.4 本文组织结构 |
2 异重流在层化水体环境中沿斜坡运动的实验研究 |
2.1 实验装置与步骤 |
2.2 实验参数 |
2.3 实验结果 |
2.3.1 异重流运动实验现象 |
2.3.2 PIV流场结果 |
2.4 头部速度 |
2.4.1 线性层化环境中异重流加速阶段运动公式 |
2.4.2 线性层化环境中异重流减速阶段运动公式 |
2.4.3 速度公式验证 |
2.4.4 讨论 |
2.5 剖面速度分布 |
2.6 分离深度 |
2.7 本章小结 |
3 泥沙异重流运动的直接数值模拟模型 |
3.1 控制方程 |
3.2 边界条件 |
3.3 数值方法 |
3.3.1 浓度交界面平滑 |
3.3.2 对流-扩散方程的离散 |
3.3.3 N-S方程的离散 |
3.3.4 浸入边界法 |
3.3.5 控制方程求解过程 |
3.4 重要参数的定义 |
3.4.1 头部位置和速度 |
3.4.2 能量变化 |
3.4.3 卷吸系数 |
3.5 本章小结 |
4 泥沙异重流在均匀水体中沿斜坡运动的数值模拟研究 |
4.1 问题描述 |
4.2 模拟工况设置 |
4.3 模型验证 |
4.3.1 头部位置对比 |
4.3.2 泥沙沉降对比 |
4.3.3 二维模拟结果和三维模拟结果对比 |
4.4 泥沙异重流运动过程 |
4.5 能量变化 |
4.5.1 动态参考面 |
4.5.2 坡度对能量变化的影响 |
4.5.3 泥沙沉降速度对能量变化的影响 |
4.6 头部速度 |
4.6.1 泥沙沉降速度对异重流头部速度的影响 |
4.6.2 坡度对异重流头部速度的影响 |
4.7 卷吸系数 |
4.7.1 坡度对卷吸系数的影响 |
4.7.2 泥沙沉降速度对卷吸系数的影响 |
4.8 本章小结 |
5 泥沙异重流在层化水体中运动的数值模拟研究 |
5.1 泥沙异重流在层化水体中沿平坡运动的数值模拟研究 |
5.1.1 问题描述与工况设置 |
5.1.2 模型验证 |
5.1.3 泥沙异重流运动过程 |
5.1.4 头部速度 |
5.1.5 卷吸系数 |
5.1.6 能量变化 |
5.2 泥沙异重流在层化水体中沿斜坡运动的数值模拟研究 |
5.2.1 问题描述与工况设置 |
5.2.2 模型验证 |
5.2.3 泥沙异重流运动过程 |
5.2.4 头部速度和分离深度 |
5.2.5 卷吸系数 |
5.2.6 能量变化 |
5.3 本章小结 |
6 河口泥沙异重流长距离输移机理的数值模拟研究 |
6.1 模拟设置和参数定义 |
6.2 转化过程机理分析 |
6.3 转换时间和距离 |
6.4 讨论 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(7)超临界CO2管道泄漏扩散特性及定量风险评估研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
论文创新点摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究意义 |
1.1.1 碳捕集及封存(CCS) |
1.1.2 CO_2泄漏危害 |
1.1.3 超临界CO_2泄漏扩散的特殊问题 |
1.1.4 超临界CO_2泄漏扩散过程中的科学问题 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 高压CO_2近场多相射流研究进展 |
1.2.2 高压CO_2管道泄漏远场扩散研究进展 |
1.2.3 CO_2管道风险定量风险评估(QRA)研究进展 |
1.3 本文研究内容 |
第二章 超临界CO_2泄漏扩散实验研究 |
2.1 实验装置设计原则及考量 |
2.2 泄漏扩散实验系统 |
2.2.1 实验流程及工艺参数 |
2.2.2 实验系统 |
2.2.3 实验测试参数及不确定度分析 |
2.2.4 实验方案及步骤 |
2.2.5 图像数据处理方法 |
2.3 实验结果分析及讨论 |
2.3.1 超临界CO_2泄漏过程水力热力特性 |
2.3.2 超临界CO_2泄漏近场射流特性 |
2.3.3 干冰颗粒演化过程 |
2.4 本章小结 |
第三章 超临界CO_2管道泄漏源强度研究 |
3.1 超临界CO_2泄漏源强度预测模型 |
3.1.1 控制方程 |
3.1.2 热物性模型 |
3.1.3 二氧化碳相变模型 |
3.1.4 湍流模型 |
3.2 数值计算方法及模型验证 |
3.2.1 验证实验条件及工况 |
3.2.2 网格及边界条件 |
3.2.3 数值方法 |
3.2.4 实验验证结果及讨论 |
3.3 模拟结果与讨论 |
3.3.1 超临界CO_2射流近场特性 |
3.3.2 泄漏口尺寸对泄漏源强度的影响 |
3.3.3 迟滞时间对泄漏源强度的影响 |
3.3.4 初始压力对泄漏源强度的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 复杂条件下含杂质超临界CO_2管道泄漏远场扩散特性研究 |
4.1 水蒸气相变对低温CO_2扩散的影响 |
4.1.1 考虑水蒸气相变的CO_2扩散模型 |
4.1.2 BP超临界CO_2扩散实验验证 |
4.1.3 考虑水相变的城镇复杂地形低温重气扩散模拟 |
4.2 考虑固体二氧化碳生成的三维多相扩散模拟 |
4.2.1 欧拉-拉格朗日模型 |
4.2.2 模拟条件 |
4.2.3 结果与讨论 |
4.3 危险杂质扩散模拟 |
4.3.1 杂质的含量要求 |
4.3.2 气体扩散数值模型及参数设置 |
4.3.3 结果与讨论 |
4.4 本章小结 |
第五章 含杂质超临界CO_2管道泄漏扩散定量风险评估 |
5.1 危害识别 |
5.1.1 CO_2的危害 |
5.1.2 有毒杂质的危害 |
5.1.3 噪声污染 |
5.1.4 低温及冲击波的危害 |
5.2 管道失效模式及其概率分析 |
5.2.1 基础失效频率 |
5.2.2 失效概率修正 |
5.3 风险计算模型 |
5.3.1 致死概率函数 |
5.3.2 计量-反应概率模型 |
5.3.3 致死长度计算方法 |
5.3.4 个人风险计算模型 |
5.3.5 社会风险计算模型 |
5.4 后果评估实例 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
作者简介 |
(8)复杂流动中典型赤潮藻聚集的水动力机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 藻类自身游动特性研究 |
1.2.2 藻类聚集的水动力机制 |
1.2.3 藻类迁移分布的数值模拟研究 |
1.2.4 相关研究的不足 |
1.3 研究内容与主要创新点 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 主要创新点 |
第二章 赤潮异弯藻自身游动特性的实验研究 |
2.1 实验装置及方法 |
2.1.1 藻种选取 |
2.1.2 实验设计 |
2.1.3 实验方法 |
2.1.4 实验图像处理与数据统计 |
2.2 赤潮异弯藻游动特征 |
2.2.1 藻细胞运动轨迹 |
2.2.2 藻细胞运动速度分布 |
2.2.3 藻细胞运动方向分布 |
2.3 藻细胞的重力致旋参数与旋转扩散系数 |
2.3.1 偏向性参数λ |
2.3.2 重定位时间B |
2.3.3 旋转扩散系数D_r |
2.4 小结 |
第三章 三维涡量场中典型赤潮藻游动特性研究 |
3.1 Fokker-Planck方程 |
3.2 水平涡量场中藻细胞游动特性 |
3.2.1 藻细胞的游动方向 |
3.2.2 藻细胞的扩散特性 |
3.3 三维涡量场中藻细胞的游动特性 |
3.3.1 藻细胞的游动方向 |
3.3.2 藻细胞的扩散特性 |
3.4 小结 |
第四章 复杂流动中典型赤潮藻分布的实验研究 |
4.1 实验装置及方法 |
4.1.1 实验设计 |
4.1.2 实验方法 |
4.1.3 图像处理与数据统计 |
4.2 流场和涡量分布 |
4.2.1 流速场分布 |
4.2.2 涡量场分布 |
4.3 藻细胞浓度分布 |
4.3.1 活藻细胞浓度分布 |
4.3.2 死藻细胞浓度分布 |
4.4 小结 |
第五章 复杂流动中赤潮异弯藻分布的数值模拟研究 |
5.1 数值模拟方法 |
5.2 活性粒子模型 |
5.3 藻细胞运动轨迹及空间分布 |
5.3.1 单个藻细胞运动轨迹分析 |
5.3.2 藻细胞浓度场分布 |
5.4 小结 |
第六章 大亚湾赤潮暴发的水动力机制研究 |
6.1 大亚湾海域赤潮暴发概况 |
6.2 大亚湾赤潮影响因素分析 |
6.2.1 电站排水温升对藻类的影响 |
6.2.2 藻类生长对赤潮暴发的影响 |
6.2.3 水动力影响 |
6.3 大亚湾海域风生流数值模拟计算 |
6.3.1 计算区域、网格及边界条件 |
6.3.2 工况设置 |
6.4 计算结果分析 |
6.4.1 流场分布 |
6.4.2 涡量分布 |
6.4.3 水动力对藻细胞垂向分布的影响 |
6.5 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
附录 |
英文缩写 |
主要符号 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及取得的的研究成果 |
致谢 |
(9)水生植被对异重流动力特性影响的实验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 理论研究 |
1.2.2 野外观测 |
1.2.3 数值模拟 |
1.2.4 室内实验 |
1.2.5 综述小结 |
1.3 研究内容和方法 |
1.4 本文主要创新点 |
1.5 本文组织结构 |
2 异重流三维运动现象及不确定度分析研究 |
2.1 实验设置及工况 |
2.1.1 实验设置及步骤 |
2.1.2 特征参数与实验工况 |
2.2 实验结果与分析 |
2.2.1 异重流运动平面形态分析 |
2.2.2 异重流运动过程分析 |
2.3 本章小结 |
3 浸没及非浸没刚性植被对异重流运动特性影响 |
3.1 实验设置及工况 |
3.1.1 实验装置及步骤 |
3.1.2 特征参数与实验工况 |
3.2 实验结果与分析 |
3.2.1 形态分析 |
3.2.2 头部位置 |
3.2.3 头部角度 |
3.2.4 掺混系数 |
3.2.5 速度场和涡度场 |
3.3 本章小结 |
4 浸没式草本植被对异重流运动特性影响 |
4.1 实验设置及工况 |
4.1.1 实验装置及步骤 |
4.1.2 特征参数与实验工况 |
4.2 实验结果与分析 |
4.2.1 形态分析 |
4.2.2 头部位置 |
4.2.3 头部速度 |
4.2.4 速度场和涡度场 |
4.3 本章小结 |
5 浸没及非浸没单侧植被对异重流运动特性影响 |
5.1 实验设置及工况 |
5.1.1 实验装置及步骤 |
5.1.2 特征参数及实验工况 |
5.2 实验结果与分析 |
5.2.1 实验现象分析 |
5.2.2 头部位置 |
5.2.3 横向掺混速率 |
5.2.4 速度场、涡度场、迹线场 |
5.2.5 异重流特征断面能量变化 |
5.3 本章小结 |
6 底床粗糙度对异重流运动特性影响 |
6.1 实验设置及工况 |
6.1.1 实验装置及步骤 |
6.1.2 特征参数与实验工况 |
6.2 实验结果与分析 |
6.2.1 头部位置 |
6.2.2 弗劳德数 |
6.2.3 掺混系数 |
6.2.4 速度场和涡度场 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(10)基于压力信号的双循环流化床大异重颗粒流动规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 双循环流化床流动特性的研究现状 |
1.2.2 压力信号在流化床特性研究中的应用 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 鼓泡流化床压力信号分析与大异重颗粒流动规律研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验装置与方法 |
2.2.1 实验装置 |
2.2.2 实验物料与工况选择 |
2.2.3 实验方法 |
2.3 压力波动信号的分析与处理方法 |
2.4 实验结果分析 |
2.4.1 大异重颗粒初始流化特性分析 |
2.4.2 基于数理统计的压力波动特性分析 |
2.4.3 基于功率谱密度估计的压力波动特性分析 |
2.4.4 基于HHT变换的压力波动特性分析 |
2.4.5 基于小波多分辨率分析的压力波动特性分析 |
2.4.6 基于递归方法的压力波动特性分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 双循环流化床大异重颗粒流动特性实验研究与模型预测 |
3.1 引言 |
3.2 实验系统简介与实验方法 |
3.2.1 实验系统简介 |
3.2.2 实验方法与工况选择 |
3.3 实验结果分析 |
3.3.1 颗粒循环流率的分析 |
3.3.2 循环物料组分变化的分析 |
3.4 混合颗粒循环流率与物料组分变化的预测模型 |
3.4.1 预测模型原理简介 |
3.4.2 网络预测模型构建与参数选取 |
3.4.3 预测模型比较分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 双循环流化床压力波动特性分析与大异重颗粒流动规律研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验系统与方法 |
4.3 提升管侧大异重颗粒流动规律研究 |
4.3.1 气化室表观气速的影响 |
4.3.2 提升管表观气速的影响 |
4.3.3 初始床层物料量的影响 |
4.3.4 石英砂平均粒径的影响 |
4.3.5 初始稻壳质量分数的影响 |
4.4 气化室侧大异重颗粒流动规律研究 |
4.5 本章小结 |
第5章 故障状态下双循环流化床大异重颗粒流动规律与分类诊断 |
5.1 引言 |
5.2 实验装置与方法 |
5.2.1 实验装置 |
5.2.2 实验方法 |
5.3 故障状态压力波动特性分析 |
5.3.1 结块故障状态压力波动特性分析 |
5.3.2 堵塞故障状态压力波动特性分析 |
5.4 基于压力信号的故障诊断与分类模型 |
5.4.1 故障诊断模型建立 |
5.4.2 模型具体参数设计 |
5.4.3 模型诊断结果分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 基于压力平衡的大异重颗粒双循环流化床动力学模型 |
6.1 引言 |
6.2 双循环流化床系统动力学模型的建立 |
6.2.1 提升管压降模型 |
6.2.2 旋风分离器模型 |
6.2.3 立管模型 |
6.2.4 底部返料管模型 |
6.2.5 气化室模型 |
6.2.6 模型计算方法 |
6.3 模型计算结果分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 论文工作总结 |
7.2 对今后工作的建议与展望 |
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 |
四、异重射流流动形态和浓度分布特性的实验研究(论文参考文献)
- [1]聚合物稀溶液文丘里空化非定常流动及柱状射流破碎研究[D]. 余留芳. 军事科学院, 2020(02)
- [2]近岸海域Γ型扩散器浮射流稀释特性实验与数值模拟研究[D]. 罗奇蔚. 中国水利水电科学研究院, 2020(04)
- [3]水下射流冲蚀沙床形成异重流流动规律研究[D]. 高亚平. 西北农林科技大学, 2020
- [4]流场对烹饪污染物捕获性能影响的研究[D]. 陈文华. 天津大学, 2019(01)
- [5]底排点火具非稳态燃烧特性研究[D]. 马龙泽. 南京理工大学, 2020(01)
- [6]层化水体中泥沙异重流沿不同底坡运动的动力学特性研究[D]. 赵亮. 浙江大学, 2019
- [7]超临界CO2管道泄漏扩散特性及定量风险评估研究[D]. 滕霖. 中国石油大学(华东), 2019(01)
- [8]复杂流动中典型赤潮藻聚集的水动力机制研究[D]. 陈晓. 中国水利水电科学研究院, 2019(08)
- [9]水生植被对异重流动力特性影响的实验研究[D]. 熊杰. 浙江大学, 2019(01)
- [10]基于压力信号的双循环流化床大异重颗粒流动规律研究[D]. 杨新. 华北电力大学(北京), 2019(01)