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探头扰流对多声道超声波流量计测量结果影响研究

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仪表技术与传感器 2023年第2期 110-114页

作者：任大呈魏华彤刘岩王枫宁白天郭林刘莉北京航天计量测试技术研究所北京100076 中国核电工程有限公司北京100840 阿米检测技术有限公司江苏苏州215133

为了研究探头扰流对高精度多声道超声流量计测量结果影响的机理,基于计算流体力学数值仿真技术对超声波流量计内部三维流场进行仿真,并对探头附近流场进行分析。提出了一种用8个面的平均速度替代声道位置平均速度的数据提取方法,适用于... 详细信息

为了研究探头扰流对高精度多声道超声流量计测量结果影响的机理,基于计算流体力学数值仿真技术对超声波流量计内部三维流场进行仿真,并对探头附近流场进行分析。提出了一种用8个面的平均速度替代声道位置平均速度的数据提取方法,适用于扰流对测量结果影响的定量分析。对比未带扰流和带有扰流的仿真模型,结果表明:探头处的扰流对积分结果带来的最大误差为0.60%。用K系数修正消除系统误差后,得到因探头扰流引起的最大积分误差为0.16%。

关键词：超声波流量计多声道扰流计算流体力学仿真高精度

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扰流对达里厄风力机气动攻角的影响分析

太阳能学报 2017年第2期38卷 444-449页

作者：赵振宙陈景茹王同光李涛田晨郑源河海大学可再生能源发电技术教育部工程研究中心南京211100 南京航空航天大学江苏省风力机设计高技术研究重点实验室南京210016

提出利用扰流来解决因局部方位角叶片攻角极小,而导致达里厄风力机整体性能较低的方法。采用多流管模型,预测扰流对风力机风能利用系数的影响规律,分析对在不同尖速比下赤道半径R和0.8R叶素攻角的影响规律。计算表明:在扰流的作用下,在... 详细信息

提出利用扰流来解决因局部方位角叶片攻角极小,而导致达里厄风力机整体性能较低的方法。采用多流管模型,预测扰流对风力机风能利用系数的影响规律,分析对在不同尖速比下赤道半径R和0.8R叶素攻角的影响规律。计算表明:在扰流的作用下,在最佳尖速比工况下,风力机风能利用系数提高了10%,且随尖速比增加,增幅继续增大,也扩大了风力机的运行尖速比范围。扰流增大了叶片攻角,在0?≤θ≤15?内,攻角增幅随方位角的增加而增加;在175?≤θ≤180?内,随方位角的增加而减小。旋转半径相同时,尖速比越大,叶素攻角的增幅越小;同一尖速比下,叶素旋转半径越小,方位角175?≤θ≤180?内的叶素攻角增幅越大。

关键词：达里厄风力机扰流多流管模型性能改善

基于通道内扰流与滑移减阻的双层微通道热沉强化传热

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基于通道内扰流与滑移减阻的双层微通道热沉强化传热

作者：许海涛华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

双层微通道热沉具有显著提高底壁面的温度均匀性和单位体积的换热效率相比单层微通道热沉更高的优点,因此,受到了学者们的广泛关注。在微通道内引入强化结构可以增强冷却剂流体的流动混合、扩展换热面积,进而能够进一步降低热沉的热阻,... 详细信息

双层微通道热沉具有显著提高底壁面的温度均匀性和单位体积的换热效率相比单层微通道热沉更高的优点,因此,受到了学者们的广泛关注。在微通道内引入强化结构可以增强冷却剂流体的流动混合、扩展换热面积,进而能够进一步降低热沉的热阻,其近些年来成为研究焦点。关于在热沉的通道内加入扰流柱、扰流脊等强化微结构已有很多相关的研究。强化结构的引入必然会导致热沉通道内压降的升高,这对于双层热沉换热性能的进一步提升有不利影响。由于多孔肋具有显著降低热沉通道内压降的作用,因此本文提出了一种扰流柱和多孔肋相结合的新设计,探讨两种强化手段结合在一起的效果。首先,以总泵功相同为约束条件对比扰流柱不同布置的几种设计的热阻,确定了扰流柱的最佳覆盖方式:下层通道靠近出口半覆盖扰流柱。依据有无扰流柱、侧肋是多孔肋或是实心肋,由此产生了四种不同的设计:直通道多孔肋热沉、直通道实心肋热沉、覆盖扰流柱的多孔肋热沉和覆盖扰流柱的实心肋热沉。通过对比分析比较了四种设计的换热性能表现。在整个泵功范围内,覆盖扰流柱的多孔肋热沉始终拥有最低的热阻,表现出最好的换热性能,这也证明了两种强化手段结合在一起实现强强联合的学术思路是可行的。而其余三种设计的换热性能孰优孰劣,则在泵功由0到0.6W的范围内呈现出不同的变化。之后以覆盖扰流柱的多孔肋热沉模型为研究对象,分析了扰流柱的高度、扰流柱的材质、扰流柱的截面形状、多孔侧肋的二次阻力系数这几个参数对热沉性能的影响。将强化结构由扰流柱替换为在上下流道的相同位置布置的竖直脊,并提出了一种新的选择性多孔肋（上层通道侧肋是多孔肋、下层通道侧肋是实心肋）的方案,由此设计出了三种均覆盖竖直脊但侧肋材质不同的三种结构:实心肋新设计、多孔肋新设计、选择性多孔肋新设计。在整个泵功范围内,选择性多孔肋的新设计始终拥有最佳的换热性能。

关键词：双层微通道热沉对流换热扰流多孔肋热阻

基于扰流技术的直叶片升力型垂直轴风轮的性能改善

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机械工程学报 2016年第22期52卷 146-152页

作者：赵振宙陈潘浩王同光田晨刘玄郑源河海大学能源与电气学院南京211100 南京航空航天大学江苏省风力机设计高技术研究重点实验室南京210016

提出采用扰流方法,来解决因局部方位角的叶片攻角极小而导致整体H型风轮性能较低的问题。基于双盘面多流管模型,分析了尖速比分别为5和6时,扰流对叶片攻角、切向力系数和转矩的影响规律。计算表明:扰流作用下,在0o≤θ≤15o和345o<θ≤3... 详细信息

提出采用扰流方法,来解决因局部方位角的叶片攻角极小而导致整体H型风轮性能较低的问题。基于双盘面多流管模型,分析了尖速比分别为5和6时,扰流对叶片攻角、切向力系数和转矩的影响规律。计算表明:扰流作用下,在0o≤θ≤15o和345o扰流对0o方位角性能改善效果比180o方位角明显,切向力系数和转矩的增幅在0o≤θ≤15o扰流范围内较大,345o扰流角对风轮性能的影响规律,研究表明适当增大0o和180o处的扰流角可以提高风轮性能,扰流角增加相同幅度,上盘面的转矩的提高幅度更大。

关键词： Darrieus-H型风轮扰流双盘面多流管模型性能改善

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带扰流微细槽道冷却系统的实验研究

强激光与粒子束 2011年第1期23卷 25-30页

作者：刘东刘明侯王亚青许胜中国科学技术大学热科学和能源工程系

针对高热流密度器件的散热问题,设计了有扰流微细槽道散热器。采用去离子水为工作介质,对其内流动和换热特性进行实验研究,结果表明:流体流过槽道时单位长度压降与雷诺数成正比,扰流对槽道内压降特性影响较小;存在最佳的雷诺数使有无扰... 详细信息

针对高热流密度器件的散热问题,设计了有扰流微细槽道散热器。采用去离子水为工作介质,对其内流动和换热特性进行实验研究,结果表明:流体流过槽道时单位长度压降与雷诺数成正比,扰流对槽道内压降特性影响较小;存在最佳的雷诺数使有无扰流情况下槽道内换热努谢尔特数差别最大,并拟合了不同情况下努谢尔特数和雷诺数的关系式;采用进口段无量纲加热长度分析发现,扰流导致流体的热进口段长度增加;分析压降和进口热阻特性可以发现,在槽道长度一定时存在最佳流速使带扰流的微槽道的性能最佳。

关键词：微细槽道换热扰流高热流

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进口扰流对槽道散热器换热特性的影响

中国激光 2010年第10期37卷 2508-2514页

作者：刘东刘明侯王亚青中国科学技术大学热科学和能源工程系安徽合肥230027

在小槽道散热器入口处安置扰流圆柱,实验研究去离子水流过不同高宽比小槽道散热器的散热性能。结果表明,换热性能随着流量的增加而增强。流量为58.2 L/h,散热面温度为81.7℃时,带扰流的4 mm高度槽道具有3.2×106W/m2的散热能力;小流量时... 详细信息

在小槽道散热器入口处安置扰流圆柱,实验研究去离子水流过不同高宽比小槽道散热器的散热性能。结果表明,换热性能随着流量的增加而增强。流量为58.2 L/h,散热面温度为81.7℃时,带扰流的4 mm高度槽道具有3.2×106W/m2的散热能力;小流量时,扰流对换热的影响较小;随着流量的增加,扰流对换热的影响逐渐增强;带扰流的槽道在不同的流速下存在着不同的最佳高度值,对于相同的槽道其扰流对散热的影响与单位槽道的流量有关。拟合了努塞尔(Nu)数与进口段无量纲加热长度、槽肋比和扰流直径与槽高比的换热关系式,能较好反映类似散热器的散热性能。

关键词：激光器冷却小槽道扰流传热

气动扰流对飞机T型尾翼跨音速颤振影响的试验研究

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振动与冲击 2013年第1期32卷 94-98页

作者：梁技杨飞杨智春中国商飞上海飞机设计研究院强度部上海200232 西北工业大学航空学院西安710072

跨音速颤振试验通常在稳定的理想流场中进行,不考虑实际非稳定流场的气动扰流对颤振特性的影响。在飞机T型尾翼跨音速颤振试验中,通过设置一种气动扰流装置对风洞流场实施干扰以研究气动扰流对飞机T型尾翼跨音速颤振特性的影响。试验结... 详细信息

跨音速颤振试验通常在稳定的理想流场中进行,不考虑实际非稳定流场的气动扰流对颤振特性的影响。在飞机T型尾翼跨音速颤振试验中,通过设置一种气动扰流装置对风洞流场实施干扰以研究气动扰流对飞机T型尾翼跨音速颤振特性的影响。试验结果表明,气动扰流可以将飞机T型尾翼的颤振耦合模态从平尾弯扭耦合型改变为垂尾弯扭耦合型;可显著降低飞机T型尾翼的颤振动压,翼面外气动扰流较翼面内气动扰流对飞机T尾颤振特性的影响作用大。其原因在于施加的气动扰流所诱导产生的跨音速激波作用在垂尾翼面上改变了垂尾的非定常气动力,引起气动刚度和气动阻尼发生改变,由于平尾的气动阻尼相对较大,可以预计,一旦气动扰流引起垂尾的气动阻尼迅速减小到其临界颤振阻尼,则会引起垂尾弯扭耦合颤振型先于平尾弯扭耦合颤振型发生,从而表现出T尾颤振动压的降低。在颤振模型风洞试验中,当风洞试验结果与期望不一致时,需要研究气动扰流的影响。

关键词：跨音速颤振 T型尾翼风洞试验扰流

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螺杆扰流增效工具的研制与应用

采油工程 2022年第2期 44-51,92-93页

作者：孙聃大庆油田有限责任公司第四采油厂

小泵径螺杆泵井在生产过程中,存在转速调高沉没度不下降、举升能力不足的情况。为进一步提高举升能力,研制了螺杆扰流增效工具。通过Solid Works软件对螺杆扰流增效工具建模,并运用流体模拟软件Fluent对螺杆扰流增效工具开展井下工况下... 详细信息

小泵径螺杆泵井在生产过程中,存在转速调高沉没度不下降、举升能力不足的情况。为进一步提高举升能力,研制了螺杆扰流增效工具。通过Solid Works软件对螺杆扰流增效工具建模,并运用流体模拟软件Fluent对螺杆扰流增效工具开展井下工况下流场和性能的研究,模拟不同结构参数、间隙、导程下,螺杆扰流增效工具压力及速度分布规律及对扭矩、效率、功率的影响,将研究的结果与设计理论相结合,确定了螺杆扰流增效工具的结构参数与尺寸。现场试验3口螺杆泵采油井,泵效与产液量均有提高,产液量平均增加15%,泵效平均增加16%,平均沉没度下降166.7m。研制的螺杆扰流增效工具能够增加小泵径螺杆泵的举升能力。

关键词：螺杆泵扰流增效举升能力流速

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基于扰流的蜂窝层叠微通道热沉散热实验研究

半导体光电 2010年第4期31卷 563-566,574页

作者：刘用鹿罗小兵刘伟华中科技大学能源与动力工程学院武汉430074 南昌工程学院机械与动力工程系南昌330029

针对一种基于扰流作用的多层蜂窝形微通道热沉结构设计,在不同流量、不同加热功率、不同热沉设计尺寸等实验条件下对其进行了散热测试实验,对影响该系统性能的因素进行了分析和讨论。散热实验结果显示在热沉进出口管径采用外径为6mm,... 详细信息

针对一种基于扰流作用的多层蜂窝形微通道热沉结构设计,在不同流量、不同加热功率、不同热沉设计尺寸等实验条件下对其进行了散热测试实验,对影响该系统性能的因素进行了分析和讨论。散热实验结果显示在热沉进出口管径采用外径为6mm,内径为4mm不锈钢毛细管时,其有效散热热流密度可达18.2W/cm2,基板温度为48.3℃,微泵耗功为2.4W,具有良好的换热效果。

关键词：蜂窝层叠微通道扰流实验研究