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动力失灵与系统断流工况动力系统空穴特性研究与计算

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动力失灵与系统断流工况动力系统空穴特性研究与计算

作者：董若凌太原理工大学

学位级别：硕士

空穴现象是引起动力系统事故的主要现象之一。近年来，随着工业安全水准的提高，对于动力系统空穴的特性研究日益紧迫。本文即是针对动力失灵和系统断流两种主要事故工况下，所引起的动力系统中空穴的特性作以研究。在利用瞬变流实验台... 详细信息

空穴现象是引起动力系统事故的主要现象之一。近年来，随着工业安全水准的提高，对于动力系统空穴的特性研究日益紧迫。本文即是针对动力失灵和系统断流两种主要事故工况下，所引起的动力系统中空穴的特性作以研究。在利用瞬变流实验台空穴特性研究段进行实验分析的同时，本文还应用两种数学模型对空穴现象进行了计算分析，得出了空穴在产生，发展和消失各阶段的压力，流量变化规律。给出了有关空穴发展特性的新发现。本文所采用的数学模型和计算方法可以为以后的研究提供借鉴，获得的实验数据也可用于相关的研究中。最后，本文还浅谈了空穴特性进一步研究的方向，为学科的深入提供了方向。

关键词：空穴动力失灵系统断流实验计算

基于锅炉低NO_x再燃技术中再燃燃料选择的讨论

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热能动力工程 2005年第3期20卷 226-229页

作者：董若凌周俊虎岑可法浙江大学热能工程研究所能源洁净利用与环境工程教育部重点试验室浙江杭州310027

再燃是一种清洁燃烧技术,可以实现锅炉低NOx排放。着重阐述了再燃技术基础及其反应机理,以及天然气、煤粉和煤浆等不同再燃燃料对锅炉NOx排放的控制效果和各自特点。不同燃料的再燃特性和运行成本有一定差异,根据燃料特点和使用经济性... 详细信息

再燃是一种清洁燃烧技术,可以实现锅炉低NOx排放。着重阐述了再燃技术基础及其反应机理,以及天然气、煤粉和煤浆等不同再燃燃料对锅炉NOx排放的控制效果和各自特点。不同燃料的再燃特性和运行成本有一定差异,根据燃料特点和使用经济性来选择再燃燃料,可以满足现有锅炉污染控制的经济要求和环境要求。

关键词：再燃脱硝天然气煤粉煤浆

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水下超声速气体射流气液两相复杂流动研究

工程热物理学报 2012年第5期33卷 809-812页

作者：郭强施红辉王超陈帅董若凌章利特贾会霞株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007 浙江理工大学机械与自动控制学院浙江杭州310018

本文实验研究了水下超声速气体射流气液两相复杂流动。利用高速摄影仪和电子相机分别实时记录了过膨胀超声速工况水下气体射流的喷射状态和整体形貌,显示了不同工况水下高速气体垂直射流的演化过程和动态不稳定性形貌。研究结果表明:在... 详细信息

本文实验研究了水下超声速气体射流气液两相复杂流动。利用高速摄影仪和电子相机分别实时记录了过膨胀超声速工况水下气体射流的喷射状态和整体形貌,显示了不同工况水下高速气体垂直射流的演化过程和动态不稳定性形貌。研究结果表明:在射流的初始段存在与射流内部复杂波系相关的激波反馈特性,激波反馈特性发生之前存在能量积聚的高频低幅的胀鼓过程,二者均随机发生;在射流的主体段,在气水掺混和卷吸大规模能量交换作用下,射流呈现随机的偏摆效应,并且偏摆受环境流场影响明显。

关键词：水下超声速射流实验研究流动不稳定性激波反馈

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水下超音速气体射流胀鼓和回击的关联性研究

力学学报 2010年第6期42卷 1206-1210页

作者：施红辉郭强王超王晓刚章利特董若凌贾会霞浙江理工大学机械与自动控制学院杭州310018

阐述了水下超音速气体射流的实验研究结果.用高速摄影仪实时记录了水下超音速气体射流喷射的状态,清晰地演示了射流气体在上中游流域的演化过程.具体分析了水下高速气体射流的动态不稳定性形貌,并从实时记录的射流照片中统计测量出了胀... 详细信息

阐述了水下超音速气体射流的实验研究结果.用高速摄影仪实时记录了水下超音速气体射流喷射的状态,清晰地演示了射流气体在上中游流域的演化过程.具体分析了水下高速气体射流的动态不稳定性形貌,并从实时记录的射流照片中统计测量出了胀鼓和回击随机频率.结果发现,胀鼓频率越大,回击频率越大;胀鼓频率随着喷嘴的驻室压力与出口背压的比值增大而增大.通过胀鼓与回击事件前后实验数据的对比分析表明其二者之间存在相关性:胀鼓和回击均由射流内部压力振荡引发并且存在一定的随机性;胀鼓是回击前的能量积聚一个前征和表现,当胀鼓的振荡即能量积聚到一定程度后,引发回击.

关键词：水下超音速气体射流流动不稳定性胀鼓回击相关性分析

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山体地形中粗糙度对风速的影响研究

太阳能学报 2018年第12期39卷 3577-3583页

作者：冯林傅军施红辉董若凌章利特浙江理工大学机械与自动控制学院杭州310018 浙江理工大学建筑工程学院杭州310018

采用CFD方法对影响情况进行研究,首先利用三维软件生成某实际案例复杂地形的模型,进行不同湍流模型在西南风下各测点位置模拟速度与实际风速的比较,表明Realizable κ-ε模型误差较小;再模拟不同粗糙度、坡度及地貌类型对简单二维、三... 详细信息

采用CFD方法对影响情况进行研究,首先利用三维软件生成某实际案例复杂地形的模型,进行不同湍流模型在西南风下各测点位置模拟速度与实际风速的比较,表明Realizable κ-ε模型误差较小;再模拟不同粗糙度、坡度及地貌类型对简单二维、三维地形、实际案例复杂地形的风速影响。结果表明:在简单二维和三维中,在相同坡度下,A、B类地貌中迎风面和背风面上的风速随粗糙度的增大而变小;而在C、D类地貌却变大;顶点在4类地貌中的风速随粗糙度的增大而变小。复杂地形在B类地貌中的风速随粗糙度的增大而变小,但变化幅度不是很大。

关键词： CFD 湍流模型粗糙度山体地形风速

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泵及其系统失压特性研究与计算

农业机械学报 2003年第3期34卷 52-54,78页

作者：阎庆绂郭亚洁董若凌太原理工大学建筑与环境工程学院山西省水利科学研究所

通过试验表明 ,在突然停泵和突然关闭泵出口阀两种失压工况下 ,系统中流量和压头出现振荡 ,水流出现正、反向交替流动 ,同时伴有空穴的产生、发展和溃灭 ,使全系统进入瞬变工况。阀突然关闭造成的泵出口管路高压 ,使泵出口压头呈现先突... 详细信息

通过试验表明 ,在突然停泵和突然关闭泵出口阀两种失压工况下 ,系统中流量和压头出现振荡 ,水流出现正、反向交替流动 ,同时伴有空穴的产生、发展和溃灭 ,使全系统进入瞬变工况。阀突然关闭造成的泵出口管路高压 ,使泵出口压头呈现先突然升高再快速下降的振荡曲线 ,它反映出系统失压对泵组运行的影响是明显的。用固定波速无气体释放模型和变波速有气体释放模型对管系中的瞬变工况进行了计算。压头计算结果与试验结果较接近 ,而计算的空穴变化规律只在初始阶段较为符合。

关键词：泵系统结构失压特性计算流量压头

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激波冲击下液滴变形破碎的黏性特征

航空动力学报 2019年第9期34卷 1962-1970页

作者：施红辉刘晨熊红平刘金宏董若凌浙江理工大学机械与自动控制学院杭州310018 中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

为了获得不同黏度的液滴在高速气流中变形破碎的形态特征图像,定量分析黏性对变形破碎过程的影响,使用高速相机直接拍摄法在水平激波管中实验研究了液滴的变形破碎过程,测量了液滴迎风面位移、横向变形宽度、破碎时间等特征参数。所得... 详细信息

为了获得不同黏度的液滴在高速气流中变形破碎的形态特征图像,定量分析黏性对变形破碎过程的影响,使用高速相机直接拍摄法在水平激波管中实验研究了液滴的变形破碎过程,测量了液滴迎风面位移、横向变形宽度、破碎时间等特征参数。所得结果表明:液滴的黏度较低时,液滴尾部形成的尾迹形状为细长的尖锥形,当液滴的黏度较高时,尾迹形状呈现波纹状,随着黏度的逐渐增大,液滴的尾迹更加复杂且紊乱;由于波后气流的作用,液滴迎风面发生变形失稳并演变出'尖钉'结构;黏性对液滴变形破碎过程起阻碍抑制作用;随着液滴黏度的增加,Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性发展速率减缓,'尖钉'的数量先增加后减小。

关键词：激波液滴黏性 “尖钉”结构 Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性

不同密度梯度的多层流体界面上的Richtmyer-Meshkov不稳定性研究

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实验流体力学 2011年第5期25卷 45-50页

作者：施红辉杜凯王超章利特贾会霞董若凌浙江理工大学机械与自动控制学院

在气-液界面Richtmyer-Meshkov(R-M)不稳定性研究的基础上,利用不同流体间密度的差异,构造了空气-硅油-水、空气-酒精-硅油两种流体粘度方向迥异的气-液-液三相界面,实验中以氮气作为高压驱动气体,在不同激波马赫数下对这两种界面R-M不... 详细信息

在气-液界面Richtmyer-Meshkov(R-M)不稳定性研究的基础上,利用不同流体间密度的差异,构造了空气-硅油-水、空气-酒精-硅油两种流体粘度方向迥异的气-液-液三相界面,实验中以氮气作为高压驱动气体,在不同激波马赫数下对这两种界面R-M不稳定性后期尖钉与气泡区发展进行了测量与统计,通过对实验数据的分析,得出了相关规律,并用这些规律与已有的单层气-液界面R-M不稳定性研究成果作比较,得出了异同点。同时,还研究了两种三相界面在R-M不稳定发展中的差异。实验结果表明:当流体的粘度梯度方向(从小到大的方向)与激波方向一致时,界面失稳更加明显,湍流混合更为显著。

关键词：多层流体界面 R-M不稳定性激波管

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伴随超空泡产生的高速细长体入水实验研究

力学学报 2012年第1期44卷 49-55页

作者：施红辉周浩磊吴岩贾会霞张晓萍周素云章利特董若凌王超浙江理工大学机械与自动控制学院杭州310018

介绍了几种不同工况下高速细长体入水过程的实验研究工作.用高速摄影仪实时记录了细长体高速入水时与自由液面之间的瞬态相互冲击作用,清晰地观察了细长体高速入水后诱导生成的水中空泡流的形态及其演化过程.具体分析了几种工况下高速... 详细信息

介绍了几种不同工况下高速细长体入水过程的实验研究工作.用高速摄影仪实时记录了细长体高速入水时与自由液面之间的瞬态相互冲击作用,清晰地观察了细长体高速入水后诱导生成的水中空泡流的形态及其演化过程.具体分析了几种工况下高速细长体入水瞬间自由面的波动特性和细长体入水后运动的不稳定性.从实时记录的照片中,测量出相邻2帧图片之间的细长体的位移差之后,计算出细长体在入水过程中以及在水中的瞬时速度.通过分析物体速度的变化趋势,了解了超空泡流动的复杂过程.

关键词：高速细长体入水超空泡自由面实验研究