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层流泡状流双流体模型的积分解法

清华大学学报（自然科学版） 2004年第11期44卷 1551-1553页

作者：许兆峰罗锐杨献勇清华大学热能工程系北京100084

为弥补用于泡状流双流体模型的直接离散差分解法无法比较直观地揭示流场成因的缺陷,针对最基本的泡状流(垂直圆管内充分发展段层流泡状流)提出了一种双流体模型解法——积分解法。首先通过对双流体模型进行符号积分,得到表示该模型的近... 详细信息

为弥补用于泡状流双流体模型的直接离散差分解法无法比较直观地揭示流场成因的缺陷,针对最基本的泡状流(垂直圆管内充分发展段层流泡状流)提出了一种双流体模型解法——积分解法。首先通过对双流体模型进行符号积分,得到表示该模型的近似解析解,然后再用数值方法迭代求得数值解。该积分解法得到的近似解析解比较直观地表明:液相轴向速度主要与阻力、浮力和空泡率有关,而空泡率则主要受升力和壁面力的影响。数值解与实验数据基本吻合,预测精度一般不低于75%。

关键词：流体力学泡状流双流体模型积分解法

中等Reynolds数线性剪切泡状流的液相雷诺应力

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化工学报 2004年第11期55卷 1889-1893页

作者：许兆峰罗锐杨献勇清华大学热能工程系北京100084

Analytical investigation of liquid Reynolds stress in shear bubbly flow with intermediate Reynolds numbers is *** this paper, the velocity field around a sphere bubble in linear shear liquid is assumed to be the linear superposition of the velocity field of uniform liquid passing a sphere bubble and the linear shear velocity *** formula of shear liquid Reynolds stress was derived by averaging the velocity field in the cell-ensemble averaging method, and the formula was corrected under conditions of intermediate Reynolds *** formula was compared with that of Sato, and the predicted results of local liquid velocity of the fully developed upward bubbly flow in pipes were compared with the experimental *** results show that the formula is valid and accurate in prediction.

关键词：雷诺应力剪切泡状流中等Reynolds数单元系综平均

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层流泡状流的近似解析解

化工学报 2005年第3期56卷 450-454页

作者：许兆峰罗锐杨献勇清华大学热能工程系北京100084

当前描述泡状流的双流体模型无法求得解析解, 只能通过数值计算的方法进行模拟. 本文则针对最基本的泡状流 (垂直圆管内稳态层流泡状流), 通过对其双流体模型进行积分, 得到比较直观的揭示层流泡状流流场成因的近似解析表达式. 并用数... 详细信息

当前描述泡状流的双流体模型无法求得解析解, 只能通过数值计算的方法进行模拟. 本文则针对最基本的泡状流 (垂直圆管内稳态层流泡状流), 通过对其双流体模型进行积分, 得到比较直观的揭示层流泡状流流场成因的近似解析表达式. 并用数值积分的方法迭代求解该表达式, 所得到的数值结果与实验数据吻合很好. 虽然该表达式是积分形式的, 仅能算是近似的解析解, 但它揭示了影响泡状流流场的因素, 在理论上向前迈进了一步.

关键词：泡状流双流体模型近似解析解

运用单元系综平均方法研究“层流”泡状流压力场

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过程工程学报 2004年第4期4卷 380-384页

作者：许兆峰罗锐杨献勇清华大学热能工程系北京100084

在考虑真实流体粘度、忽略气泡尾迹区影响的前提下,通过对真实流体绕球形气泡的流场进行研究,运用单元系综平均方法推导出液相界面平均压力与液相平均压力差pli-pl的表达式,反映了液体粘度对该压力差的影响. 由于湍流泡状流相对雷诺数较... 详细信息

在考虑真实流体粘度、忽略气泡尾迹区影响的前提下,通过对真实流体绕球形气泡的流场进行研究,运用单元系综平均方法推导出液相界面平均压力与液相平均压力差pli-pl的表达式,反映了液体粘度对该压力差的影响. 由于湍流泡状流相对雷诺数较大,无法忽略尾迹区对其气泡周围压力场的影响,因此该表达式只适用于“层流”泡状流.

关键词：泡状流双流体模型单元系综平均压力场

中低Reynolds数泡状流变形气泡升力的实验研究

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清华大学学报（自然科学版） 2007年第11期47卷 2031-2035页

作者：朱学成许兆峰罗锐杨献勇清华大学热能工程系北京100084

为研究气泡变形对泡状流中气泡升力的影响,基于Mei给出的球形颗粒升力公式,根据竖直圆管Poiseuille流场中气泡(颗粒)所受升力与壁面力平衡的原理,通过实验研究了竖直圆管Poiseuille流场中在14.2 详细信息

为研究气泡变形对泡状流中气泡升力的影响,基于Mei给出的球形颗粒升力公式,根据竖直圆管Poiseuille流场中气泡(颗粒)所受升力与壁面力平衡的原理,通过实验研究了竖直圆管Poiseuille流场中在14.2

关键词：升力变形气泡 Poiseuille流动

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球形气泡在匀速粘性液体中引起的伪湍动

清华大学学报（自然科学版） 2005年第11期45卷 1540-1543,1548页

作者：许兆峰罗锐杨献勇吴玉林清华大学热能工程系北京100084

为改进在势流假设下获得的伪湍动表达式,该文在考虑液体粘性的基础上,简化匀速粘性液体绕球体的速度场,运用单元系综平均方法对流场进行处理,得到球形气泡在匀速粘性液体中引起的伪湍动关系式。该关系式表明伪湍动与空泡率成正比,并随颗... 详细信息

为改进在势流假设下获得的伪湍动表达式,该文在考虑液体粘性的基础上,简化匀速粘性液体绕球体的速度场,运用单元系综平均方法对流场进行处理,得到球形气泡在匀速粘性液体中引起的伪湍动关系式。该关系式表明伪湍动与空泡率成正比,并随颗粒R eyno lds数的增大而趋近势流结果。数据对比结果表明:在低空泡率、中等颗粒R eyno lds数的条件下,该表达式能比势流模型更准确地描述球型气泡在匀速粘性液体中引起的伪湍动。

关键词：泡状流 Reynolds应力伪湍动单元系综平均

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图像法测量水泵开敞吸水池内空气吸入量

工程热物理学报 2006年第2期27卷 244-246页

作者：许兆峰周大庆樊毅吴玉林清华大学热能工程系北京100084

水泵吸水池中可能会产生空气吸入涡,这些涡能够将空气带入水泵,影响水泵的运行稳定性,造成水泵的性能下降。本文运用图像法对模型水泵开敞吸水池内不同工况下的空气吸入量进行了试验研究。试验结果表明,在水位高度和平均流速都相同的条... 详细信息

水泵吸水池中可能会产生空气吸入涡,这些涡能够将空气带入水泵,影响水泵的运行稳定性,造成水泵的性能下降。本文运用图像法对模型水泵开敞吸水池内不同工况下的空气吸入量进行了试验研究。试验结果表明,在水位高度和平均流速都相同的条件下,采用30°和60°防涡墙时的空气吸入量要明显小于采用0°防涡墙时的情况。这说明30°和 60°防涡墙能够有效降低吸入涡所引起的空气吸入量,所以可在实际工程中适度加大防涡墙的角度来减少空气的吸入。

关键词：吸水池图像法空气吸入量吸入涡

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含气泡液体流动的剪切雷诺应力研究

工程力学 2005年第3期22卷 63-67,51页

作者：许兆峰罗锐杨献勇清华大学热能工程系北京100084

含气泡液体流动的雷诺应力主要是由气泡存在及液体湍动而引起的,它们分别在层流和湍流流动中占主导地位。通过对粘性流体绕球形颗粒的流场进行研究,运用单元系综平均方法推导出由气泡引起的剪切雷诺应力关系式,并根据Sato(1981)的方法... 详细信息

含气泡液体流动的雷诺应力主要是由气泡存在及液体湍动而引起的,它们分别在层流和湍流流动中占主导地位。通过对粘性流体绕球形颗粒的流场进行研究,运用单元系综平均方法推导出由气泡引起的剪切雷诺应力关系式,并根据Sato(1981)的方法获得最佳剪切雷诺应力系数。此关系式与雷诺数的平方根成正比,且仅适用于空泡率较小的含气泡液体流动。通过模型预测及与Sato(1981)所得关系式进行比较,显示同意所得关系式更具有理论性,更合理。

关键词：两相流泡状流单元系综平均雷诺应力速度脉动

运用VOF模型模拟开敞式水泵吸水池内后台阶流动

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工程热物理学报 2007年第z1期28卷 157-160页

作者：许兆峰陈铁军樊毅吴玉林水沙科学与水利水电工程国家重点实验室(清华大学) 北京100084

开敞式水泵吸水池内流动是具有自由表面的复杂流动。本文利用VOF(Volume of Fluid)模型对开敞式水泵吸水池内的后台阶流动进行了数值模拟,模拟结果与试验数据基本吻合。VOF模型是模拟开敞式水泵吸水池内流动的一种有效方法。

关键词：吸水池后台阶流动数值模拟 VOF模型