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缸内流场扰动对快速压缩机着火中间物种采样测量影响的数值研究

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西安交通大学学报 2024年第8期58卷 60-68页

作者：武颖韬饶伯暄汤成龙黄佐华西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

针对燃料自燃活性表现出负温度系数(NTC)效应时的快速压缩机缸内流场扰动对物种采样精度影响不明的问题,建立了燃料自燃过程物种采样的数值模型,通过控制活塞缝隙容积在燃烧缸内产生了不同强度的气流扰动,探究了NTC及气流扰动共同作用... 详细信息

针对燃料自燃活性表现出负温度系数(NTC)效应时的快速压缩机缸内流场扰动对物种采样精度影响不明的问题,建立了燃料自燃过程物种采样的数值模型,通过控制活塞缝隙容积在燃烧缸内产生了不同强度的气流扰动,探究了NTC及气流扰动共同作用对正丁烷混合气自燃过程物种采样精度的影响规律。研究结果表明:受燃料NTC效应的影响,两种典型的物种采样方法均出现了反向稀释现象,即燃料的采样浓度偏低,中间产物的采样浓度偏高。反向稀释与采样方法的系统误差产生抵消,导致NTC区域内物种采样精度受气流扰动的敏感性降低。抑制燃烧缸内的气流扰动有利于提高采样精度,然而在绝对无扰动的流场下,整体冻结法的采样误差受热边界层作用反而会略微提高。该研究为燃料自燃过程中物种采样实验的设计及数据不确定性分析提供了有价值的参考。

关键词：物种采样气流扰动负温度系数着火延迟时间快速压缩机

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超临界水甲烷制氢的分子动力学研究

西安交通大学学报 2024年第5期58卷 143-155页

作者：周淑梅赵浩黄佐华张英佳西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

煤-超临界水气化过程中重要中间产物挥发分的反应机理尚未明晰,采用反应分子动力学方法对重要挥发分组分甲烷(CH_(4))在超临界水氛围的反应机理及制氢机制进行了探究。系统比较了反应模拟时间和燃料分子规模对目标反应体系关键组分数时... 详细信息

煤-超临界水气化过程中重要中间产物挥发分的反应机理尚未明晰,采用反应分子动力学方法对重要挥发分组分甲烷(CH_(4))在超临界水氛围的反应机理及制氢机制进行了探究。系统比较了反应模拟时间和燃料分子规模对目标反应体系关键组分数时程和重要反应通道占比的影响,量化分析了反应温度、反应压力、CH_(4)质量分数对超临界水相反应中CH_(4)消耗路径和H_(2)生成反应的影响规律。仿真结果表明,CH_(4)在超临界水中氧化可转化为H_(2)、CO及少量C基中间体,H_(2)O+—H→-OH+H_(2)是贡献H_(2)生成的主导反应,反应过程中—OH自由基和—H原子的相对数量显著影响H_(2)产量。降低反应温度和压力对CH_(4)主要氧化路径影响较小,但H_(2)净产量增加;降低CH_(4)质量分数,H_(2)净产量先增加后减少,存在“最佳质量分数”。研究结果可为优化煤-超临界水气化过程中挥发分组分高效制氢方案提供参考。

关键词：分子动力学超临界水挥发分组分甲烷制氢机制

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甲烷/空气预混旋流火焰回火实验与模拟研究

工程热物理学报 2024年第6期45卷 1605-1614页

作者：王云程王金华夏昊张玮杰黄佐华西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

回火是贫燃预混低污染燃烧室中重要的燃烧不稳定问题之一。本文通过实验结合大涡模拟对钝体旋流燃烧器甲烷/空气预混旋流火焰回火过程进行研究。结果表明,在低湍流(雷诺数Re=4000)和高旋流(旋流数S=1.3)条件下,上游火焰传播由火舌引导... 详细信息

回火是贫燃预混低污染燃烧室中重要的燃烧不稳定问题之一。本文通过实验结合大涡模拟对钝体旋流燃烧器甲烷/空气预混旋流火焰回火过程进行研究。结果表明,在低湍流(雷诺数Re=4000)和高旋流(旋流数S=1.3)条件下,上游火焰传播由火舌引导的回火模式主导,火舌围绕中心钝体壁面以几乎恒定的回火速度向上游传播,在此过程中火焰–流动相互作用主要发生在火舌前侧。在火焰参考系下,火舌上游的流动偏转主要受径向压力梯度、科氏力以及离心力的影响。

关键词：预混旋流火焰回火大涡模拟火焰–流动相互作用

宽广工况下湍流燃烧速度模型适用性评估与发展

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推进技术 2024年

作者：蔡骁代鸿超王金华黄佐华西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室

为了发展高适用性的湍流燃烧速度(ST)模型，本研究对比了最近提出的多种ST预测模型在不同湍流预混燃烧条件的准确性。在宽广工况条件下使用300个数据确定了14个ST预测模型的平均绝对百分比误差(MAPE)。通过寻找最小的MAPE，对这14个预... 详细信息

为了发展高适用性的湍流燃烧速度(ST)模型，本研究对比了最近提出的多种ST预测模型在不同湍流预混燃烧条件的准确性。在宽广工况条件下使用300个数据确定了14个ST预测模型的平均绝对百分比误差(MAPE)。通过寻找最小的MAPE，对这14个预测模型中原作者提出的可调常数项进行了修正。结果表明，基于宽广工况修正的拟合常数项均提升了模型准确度。然而，但大多数模型在宽广的Lewis数范围(Le = 0.33～2.94)和Karlovitz数范围(Ka = 0.03～90)下不具有普适性。研究发现，Liu和Nguyen的模型分别对固定Le工况(= 1)和变化Le工况(=0.33～2.94)具有较好的适用性，但分别缺乏对Damk?hler数(Da)和相对湍流长度尺度(LI/δ)的考虑。因此，本文提出两个修正的预测模型，分别将其MAPE降低至11.5%和15.5%。

关键词：湍流燃烧速度湍流传播火焰速度模型宽广工况差异扩散

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京津冀协同发展的政策效应及空间分异研究

地理学报 2024年第8期79卷 2020-2041页

作者：尚虎平刘俊腾中国科学技术大学公共事务学院合肥230026 南开大学周恩来政府管理学院天津300350

区域协同政策促进“弱者受益”是协同能够维系的动力。京津冀协同发展战略自实施以来,其实际效果一直备受质疑,一些消极的声音认为该政策只惠及了北京和天津,并未有效带动河北这一“弱者”的发展。针对这种质疑,本文以2015年京津冀协同... 详细信息

区域协同政策促进“弱者受益”是协同能够维系的动力。京津冀协同发展战略自实施以来,其实际效果一直备受质疑,一些消极的声音认为该政策只惠及了北京和天津,并未有效带动河北这一“弱者”的发展。针对这种质疑,本文以2015年京津冀协同发展政策的实施为准自然实验,利用合成控制法和2010—2020年中国省市面板数据,实证评估了该政策对河北省经济增长、产业结构优化升级和空气质量改善所产生的政策效应及空间异质性。结果表明:①京津冀协同发展政策并未对河北省经济增长产生明显带动作用,但促进了河北省产业结构优化和空气质量改善,呈现出高质量协同发展的趋势;②京津冀协同发展政策对河北省内各地级市的政策效应会因其距离京津远近不同而差异化,呈现出以京津为核心的“中心—外围”扩散规律;③邻京地级市获得了明显的产业结构优化效应,邻津地级市获得了明显的经济增长效应,环京津地级市在空气质量改善方面明显优于河北南部地级市。未来需要以高质量发展的理念重新审视京津冀协同发展政策的效果,科学推进城市群内的产业转移与承接,同时夯实河北经济发展的基础条件,实现京津冀协同过程中的空间公平与因地制宜。

关键词：区域协同 “弱者受益” 京津冀协同发展政策效应

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甲烷掺混氢气长直管道压力振荡特性研究

工程热物理学报 2024年第3期45卷 908-914页

作者：吕森林李加兴胡二江黄佐华西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

本文研究了CH_(4)-H_(2)/空气的燃烧和压力振荡特性,在长直管道燃烧平台测量了初始压力为0.15、0.1 MPa,初始温度为298 K,掺氢比范围为0~100%,当量比范围为0.8~1.5,以及管道长径比为1.43、1.86、2.29的火焰发展图像和压力振荡数据。点... 详细信息

本文研究了CH_(4)-H_(2)/空气的燃烧和压力振荡特性,在长直管道燃烧平台测量了初始压力为0.15、0.1 MPa,初始温度为298 K,掺氢比范围为0~100%,当量比范围为0.8~1.5,以及管道长径比为1.43、1.86、2.29的火焰发展图像和压力振荡数据。点火形式有单点和双点。结果表明,指形火焰阶段是强压缩波形成的重要阶段,火焰加速时间和传播速度均是影响压缩波强度的因素。随着掺氢比增加,压力振荡强度整体趋势上升,主频分布在3080 Hz~3470 Hz。双点火条件下,各长径比下的压力峰值、升高率以及振荡强度均高于单点火,振荡的主频分布规律与单点火相同。

关键词：甲烷氢气压力振荡振荡强度火焰自加速

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偏二甲肼分解及NO脱氢反应速率常数计算

西安交通大学学报 2024年

作者：殷阁媛尤佳俊胡二江黄佐华西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室

针对偏二甲肼与N2O4化学反应动力学模型的不准确问题，开展了关键反应的高精度量子化学计算。首先，基于从头算方法，开展了偏二甲肼单分子分解及NO2脱氢反应速率常数计算，利用CCSD（T）/ccpV TZ//B2PLYPD3/6-311++G（d,p）计算级别得... 详细信息

针对偏二甲肼与N2O4化学反应动力学模型的不准确问题，开展了关键反应的高精度量子化学计算。首先，基于从头算方法，开展了偏二甲肼单分子分解及NO2脱氢反应速率常数计算，利用CCSD（T）/ccpV TZ//B2PLYPD3/6-311++G（d,p）计算级别得到反应体系的势能面；接着，采用多参考态方法和计算级别CASPT2/CBS//CASPT2/cc-pVTZ，修正了无势垒反应的势能面；最后，通过气相单分子反应理论/主方程理论求解温度和压力相关的速率常数，采用变分过渡态理论求解无势垒反应的速率常数。数值结果表明：计算得到的速率常数与实验结果吻合良好，生成焓与活性热化学表及NIST数据库的结果相差不超过4.18kJ·mol-1，熵相差不超过0.5 cal·K-1·mol-1；偏二甲肼分解的主要通道为生成CH3+CH3NNH2及NH2+CH3NCH3,NO2脱氢反应中，产物CH3（CH2）NNH2+HONO通道占比最高；对于低势垒和无势垒反应，相较于传统过渡态理论，变分过渡态理论能更准确地计算速率常数，并给出所有速率常数在不同压力和温度下的不确定度。研究结果可为火箭发动机燃烧室的数值模拟提供理论支撑。

关键词：量子化学计算偏二甲肼速率常数主方程理论

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福州地区结构性软土的压缩试验及参数研究

地下空间与工程学报 2024年

作者：张俊腾福建农业职业技术学院园艺园林学院

以实际在建工程项目为依托,对福州四县区的结构性软土进行压缩试验,从工程实践角度出发,修正了Burland提出的归一化压缩曲线模型,同时还提出了双对数模型,作为综合评价福州地区软土结构性的实用模型。结果表明:福州地区土具有较强的结构... 详细信息

以实际在建工程项目为依托,对福州四县区的结构性软土进行压缩试验,从工程实践角度出发,修正了Burland提出的归一化压缩曲线模型,同时还提出了双对数模型,作为综合评价福州地区软土结构性的实用模型。结果表明:福州地区土具有较强的结构性,工程实践上不能简单套用其他地区的经验公式;本文提出的修正的归一化压缩曲线模型能够直观反映福州地区土的压缩性状,在工程实践上应用非常方便;本文提出的双对数法能够方便确定结构性软土的屈服应力,结合屈服阶段和过渡区阶段的直线的斜率可以为工程实践上地基承载力的验算和变形计算提供参考。

关键词：结构性软土屈服应力归一化压缩曲线双对数模型

美学范畴在戏曲研究中的理论价值与实践路径——兼评安葵《戏曲美学范畴论》

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戏曲艺术 2024年第2期45卷 158-165页

作者：李晓腾中国艺术研究院戏剧戏曲学系

美学范畴是20世纪80年代以来戏曲美学研究的热点话题,至今已产生许多重要成果,尤以安葵先生《戏曲美学范畴论》为代表。美学范畴集抽象理论、具象经验于一体,既为戏曲研究提供丰富的本土话语资源,又能够与西方乃至世界文明进行对话,具... 详细信息

美学范畴是20世纪80年代以来戏曲美学研究的热点话题,至今已产生许多重要成果,尤以安葵先生《戏曲美学范畴论》为代表。美学范畴集抽象理论、具象经验于一体,既为戏曲研究提供丰富的本土话语资源,又能够与西方乃至世界文明进行对话,具有较高的理论研究价值。当前戏曲美学范畴研究须对范畴进行更加严谨的鉴别、归纳与阐释,掌握美学范畴的运动规律,从而实现戏曲美学体系的建构。

关键词：美学范畴戏曲理论戏曲美学体系