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深海探测电极腔液—液高效驱替机理

机械工程学报 2010年第4期46卷 143-149页

作者：樊炜潘华辰陈鹰浙江大学流体传动与控制国家重点试验室杭州310027 杭州电子科技大学机械电子工程研究所杭州310032

为实现深海pH探测电极的在线自校正,按异重流原理设计一种三维结构的新型深海pH探测电极腔。在腔体内设置上、下两个出水口,利用重力分层实现探测电极腔内重液和轻液间的高效驱替:重液驱替轻液时,重液在重力作用下形成底部异重流,将轻... 详细信息

为实现深海pH探测电极的在线自校正,按异重流原理设计一种三维结构的新型深海pH探测电极腔。在腔体内设置上、下两个出水口,利用重力分层实现探测电极腔内重液和轻液间的高效驱替:重液驱替轻液时,重液在重力作用下形成底部异重流,将轻液从上出水口压出;轻液驱替重液时,轻液在重力作用下形成上层异重流,使重液从下出水口排出。运用计算流体动力学方法分析深海pH探测电极腔内速度场和浓度场的分布规律,采用酸性葡萄酒和碱性缓冲液的驱替试验检测腔体的驱替性能,同时阐述发生液—液高效驱替的机理,分析pH探测电极腔的驱替性能与雷诺数、密度差的关系。仿真和试验结果都表明,在海水和缓冲液存在密度差的情况下,圆筒型(SS-Ι)pH探测电极腔不能实现完全驱替,而三棱柱型(SS-ΙΙ)pH探测电极腔可以获得好的驱替性能。

关键词： pH探测电极标定驱替缓冲液

带通道插件管道流磁流体动力学效应的数值模拟

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计算物理 2011年第4期28卷 535-539页

作者：毛洁潘华辰聂欣杭州电子科技大学机械工程学院浙江杭州310018

采用二维完全发展流模型对聚变反应堆包层带通道插件和压力平衡槽隙的矩形磁流体管流的MHD效应进行数值模拟,分析速度分布,MHD压降随哈德曼数以及通道插件的电导率的变化规律.与无插件磁流体管流相比,带绝缘通道插件管流MHD压降显著降低... 详细信息

采用二维完全发展流模型对聚变反应堆包层带通道插件和压力平衡槽隙的矩形磁流体管流的MHD效应进行数值模拟,分析速度分布,MHD压降随哈德曼数以及通道插件的电导率的变化规律.与无插件磁流体管流相比,带绝缘通道插件管流MHD压降显著降低,MHD压降随哈德曼数的增加而减小,通道插件材料的电导率增加MHD压降系数减小.压力平衡槽隙处的回流与通道插件的电导率有关.在宏观上计算结果与实验结果和简化理论结果一致.

关键词：管流通道插件 MHD压降

关键结构参数对离心式雾化喷嘴雾化效果的影响研究

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机械工程学报 2017年第2期53卷 199-206页

作者：潘华辰周泽磊刘雷杭州电子科技大学机械工程学院杭州310018

为提高某离心式喷嘴的雾化质量,对其内部结构进行改进优化,并采用数值模拟和试验相结合的方法详细探讨切向槽位置和倾斜角度对雾化效果的影响。结果表明:数值仿真可以较好地模拟喷嘴的雾化特性,其结果与试验吻合良好;位置和倾角的改变... 详细信息

为提高某离心式喷嘴的雾化质量,对其内部结构进行改进优化,并采用数值模拟和试验相结合的方法详细探讨切向槽位置和倾斜角度对雾化效果的影响。结果表明:数值仿真可以较好地模拟喷嘴的雾化特性,其结果与试验吻合良好;位置和倾角的改变会影响雾化颗粒粒径和雾化锥角,其中雾化锥角受倾角的影响较为显著,随倾角的增大而减小;随着压力增大,雾化颗粒粒径会逐渐减小,雾化锥角逐渐增大并趋于稳定;9组不同工况下喷嘴雾化效果对比表明,在旋流室圆锥半径1/2或3/4处设置20°倾角的切向槽,雾化效果最佳。

关键词：离心式喷嘴数值仿真雾化颗粒粒径雾化锥角切向槽

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声学法深海热液温度场测量及重建算法研究

仪器仪表学报 2010年第10期31卷 2339-2344页

作者：毛洁吴友凤樊炜潘华辰杭州电子科技大学机械工程学院杭州310018 浙江大学流体与传动国家重点实验室杭州310027

介绍了利用声学方法测量深海热液温度场的基本原理。对单峰温度场模型和双峰温度场模型,采用最小二乘法进行重建仿真,给出了重建温度场的三维图和等温线图,计算了重建温度场的绝对误差、相对误差和均方根误差。比较了增加声学测量路径... 详细信息

介绍了利用声学方法测量深海热液温度场的基本原理。对单峰温度场模型和双峰温度场模型,采用最小二乘法进行重建仿真,给出了重建温度场的三维图和等温线图,计算了重建温度场的绝对误差、相对误差和均方根误差。比较了增加声学测量路径后单峰温度场模型的重建结果。仿真结果表明:最小二乘法具有较高的重建精度,增加声学测量路径能有效地提高温度场重建精度。湖试实验结果表明,最小二乘法可基本还原单峰温度场。

关键词：声学测温深海热液重建算法最小二乘法

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超细水雾降低甲烷体积分数的实验研究

煤炭学报 2010年第S1期35卷 115-117页

作者：潘华辰吴磊杭州电子科技大学机械工程学院浙江杭州310018

在自行设计的密闭实验系统中,用甲烷检测报警器检测超细水雾作用下的甲烷体积分数变化。超细水雾由超高压水射流发生系统产生,并在不同水压下进行多次实验。实验结果表明:超细水雾可以降低实验系统中甲烷的体积分数;水射流发生系统水压... 详细信息

在自行设计的密闭实验系统中,用甲烷检测报警器检测超细水雾作用下的甲烷体积分数变化。超细水雾由超高压水射流发生系统产生,并在不同水压下进行多次实验。实验结果表明:超细水雾可以降低实验系统中甲烷的体积分数;水射流发生系统水压分别为50、100、180MPa时,甲烷气体体积分数有不同程度的降低,且在180MPa时最明显;实验中水射流发生系统水压越大,超细水雾颗粒的粒径越小,甲烷气体体积分数降低越明显。

关键词：超细水雾甲烷体积分数超高压水射流

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磁流体管流的层流与湍流模型数值模拟

核聚变与等离子体物理 2013年第1期33卷 7-12页

作者：侯俊毛洁潘华辰杭州电子科技大学杭州310018

采用FLUENT软件分别对外加均匀横向磁场的等截面三维充分发展液态金属管流的层流模型和低雷诺数湍流Lam/Bremhost(LB)模型进行了数值模拟,分析了外加磁场对普通方管LB模型速度分布和压降的影响。比较在相同哈特曼数下,层流和湍流模型方... 详细信息

采用FLUENT软件分别对外加均匀横向磁场的等截面三维充分发展液态金属管流的层流模型和低雷诺数湍流Lam/Bremhost(LB)模型进行了数值模拟,分析了外加磁场对普通方管LB模型速度分布和压降的影响。比较在相同哈特曼数下,层流和湍流模型方管截面上速度分布和管道中MHD压降。其中,对电流的计算采用磁感应方程来求得。数值模拟结果证明了用低雷诺数LB湍流模型解决方管磁流体流动的可行性。通过层流模型和湍流模型的对比可知,层流模型有较短的入口长度,但管内流体的压降却很大;而湍流模型管内速度更加平均化,管内压降较小,但管内入口长度较长。

关键词： MHD压降低雷诺数层流湍流 FLUENT

膜厚为常数时的轴向柱塞泵配流副油膜稳态压力场的计算

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流体工程 1989年第3期17卷 27-31页

作者：潘华辰浙江大学

一、引言轴向柱塞泵(或马达)设计的关键是配流盘与活塞缸体的力平衡问题。对于图1所示不加静压支承的配流盘,油膜是非平衡的。

关键词：轴向柱塞油膜配流盘压力场泵

壁面对半开式注气海水提升系统涌升流流量的影响研究

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机械工程学报 2016年第24期52卷 179-186页

作者：杜加友潘华辰郭滨章慧朱泽飞浙江理工大学机械与自动控制学院杭州310018 杭州电子科技大学机械工程学院杭州310018

半开式注气海水提升系统是制造人工涌升流的重要方式之一。曝气头的离壁距离是影响半开式注气海水提升系统的重要因素。为此,专门设计由曝气头、直线导轨、绳索、活节螺丝、标尺和重物组成的试验系统,用以研究不同孔径的曝气头在不同气... 详细信息

半开式注气海水提升系统是制造人工涌升流的重要方式之一。曝气头的离壁距离是影响半开式注气海水提升系统的重要因素。为此,专门设计由曝气头、直线导轨、绳索、活节螺丝、标尺和重物组成的试验系统,用以研究不同孔径的曝气头在不同气体流量、不同离壁距离时,不同高度下的涌升流流量。结果表明,气泡直径增大时产生的涌升流流量却有所减小;虽然曝气头的离壁距离与气泡直径的变化几乎没有影响,但还是会影响涌升流流量,因为改变曝气头的离壁距离还影响了涌升流半径纵向变化率;而对气泡驱动的涌升流流量影响最大的则是曝气头高度,在距曝气头高度为0.8~1.6 m的水域中,同一高度上涌升流流量随着离壁距离的减小而减小,并且涌升流流量的变化程度随着高度的降低也在逐渐变小,当距曝气头高度小于0.8 m时离壁距离对涌升流流量几乎没有影响,而当距曝气头高度超过1.6 m时离壁距离影响很大。综合考虑曝气头高度和离壁距离的影响,对理论公式进行适当修正后发现,与试验结果符合得很好,为人工涌升流系统的设计提供参考。

关键词：曝气头-壁距离曝气头高度人工涌升流流量涌升流半径

结合水下注气系统的高压水射流清洗技术的研究

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中国机械工程 2016年第6期27卷 717-720页

作者：金成柱缪尧潘华辰杭州电子科技大学杭州310018

为了有效扩大水下高压水射流清洗喷嘴的有效靶距,提出了一种结合水下注气系统的高压水射流清洗技术;设计了一套结合水下注气系统的高压水射流水下模拟实验装置,该装置通过水面高度控制和压力控制有效抑制了大流量水射流实验工况下的内... 详细信息

为了有效扩大水下高压水射流清洗喷嘴的有效靶距,提出了一种结合水下注气系统的高压水射流清洗技术;设计了一套结合水下注气系统的高压水射流水下模拟实验装置,该装置通过水面高度控制和压力控制有效抑制了大流量水射流实验工况下的内部压力波动;计算并分析了在水深为10m的水下清洗过程中,喷嘴外环流内的气液比对射流流场的影响。分析结果表明,增大喷嘴外环流中的气液比,可以有效地增大射流的喷射速度,研究结果为水下清洗实际作业提供了理论依据。

关键词：高压水射流水下清洗水下模拟实验气液比