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横流作用下近海开敞式航道演变理论模型研究

泥沙研究 2024年第4期49卷 67-73页

作者：朱文谨于伟董啸天张洋江苏海洋大学土木与港海工程学院江苏连云港222005

近海开敞式航道在横流作用下常常发生航道轴线偏移和断面形态变化,构建了一套能够复演近海开敞式航道轴线和航道断面在横流作用下演变过程的理论模型。分别对推移质和悬移质运动引起的海床变形方程在潮周期内平均并简化,采用高斯分布函... 详细信息

近海开敞式航道在横流作用下常常发生航道轴线偏移和断面形态变化,构建了一套能够复演近海开敞式航道轴线和航道断面在横流作用下演变过程的理论模型。分别对推移质和悬移质运动引起的海床变形方程在潮周期内平均并简化,采用高斯分布函数概化航道断面,得到航道断面在横流作用下随时间变化的模型方程。将该模型应用到连云港30万t级深水航道和琼州海峡海安航道在近岸横流作用下演变规律的研究。模型计算表明,在横流作用下,连云港航道轴线每年偏移5 m左右,海安航道每年偏移10 m左右。同时复演了两处航道在横流作用下均出现水深变浅、宽度变宽、迎水面的变化略大于背水面变化的现象。

关键词：近海航道横流海床变形方程

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横流中脉冲射流冲击流动换热特性数值研究

航空动力学报 2024年

作者：王国旺孙文静张靖周谭晓茗南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室

针对横流中单股圆射流冲击模型开展数值研究，在特定的射流雷诺数(Rej=1×104)和不同的横流-射流速度比（M=0.1～0.4）和脉冲频率（f=20Hz～200Hz）下，阐释了脉冲激励对射流冲击对流换热特性的影响。研究结果表明，横流中脉冲射流冲击... 详细信息

针对横流中单股圆射流冲击模型开展数值研究，在特定的射流雷诺数(Rej=1×104)和不同的横流-射流速度比（M=0.1～0.4）和脉冲频率（f=20Hz～200Hz）下，阐释了脉冲激励对射流冲击对流换热特性的影响。研究结果表明，横流中脉冲射流冲击体现出以围巾涡为主体的瞬时涡结构；与稳定射流相比，脉冲射流沿流向偏转程度有显著的减弱，在大的横流-射流速度比下并未形成以肾形涡结构为主导的流动结构，显著提高了冲击靶面的对流换热；脉冲射流与横流的相干过程具有高度的复杂性，导致冲击靶面对流换热与脉冲频率、横流-射流速度比之间存在着复杂的变化关系，在本文的研究参数中，f=100Hz是一个相对较优的脉冲频率。

关键词：射流冲击脉冲射流横流对流换热涡结构

横流与对流结合的立轴混凝土搅拌机可行性分析

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建筑机械化 2024年第9期45卷 46-52页

作者：张鑫鹏范斌彬刘志伟张鹏大连工业大学辽宁大连116034

针对横流与对流相结合的运动形式,对撞的料流会加剧物料的扩散,缩短混合时间的难题,提出了两种使搅爪换向的结构方案,可在单个设备内同时形成横流运动和对流运动。通过EDEM软件模拟混凝土搅拌的过程,并在现有混合度评价指标的基础上归... 详细信息

针对横流与对流相结合的运动形式,对撞的料流会加剧物料的扩散,缩短混合时间的难题,提出了两种使搅爪换向的结构方案,可在单个设备内同时形成横流运动和对流运动。通过EDEM软件模拟混凝土搅拌的过程,并在现有混合度评价指标的基础上归纳总结了新的基于离散元模型的混合度计算方法。仿真结果表明:横流对流相结合的搅拌机搅拌效率相较于普通横流式搅拌机可提高约33%。

关键词：行星式搅拌机横流对流 EDEM 混合熵

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横流下前向与反向复合角沟槽孔气膜冷却效率

工程热物理学报 2021年第5期42卷 1161-1167页

作者：张粜浦健徐帅王建华中国科学技术大学热科学和能源工程系合肥230027

利用红外热像技术实验分析了横流比(Cr=0.08,0.16)和吹风比(BR=0.5,1.0,2.0)对横向沟槽内反向和前向复合角气膜孔的气膜覆盖特性的影响。数据对比指出:沟槽、复合角度和反向冷气出流对于前向简单孔所发生的射流分离现象存在明显的抑制作... 详细信息

利用红外热像技术实验分析了横流比(Cr=0.08,0.16)和吹风比(BR=0.5,1.0,2.0)对横向沟槽内反向和前向复合角气膜孔的气膜覆盖特性的影响。数据对比指出:沟槽、复合角度和反向冷气出流对于前向简单孔所发生的射流分离现象存在明显的抑制作用,有利于提高气膜覆盖。复合角度在大腔进气(Cr=0)时会引起冷却效率偏转,而横流进气可以有效抑制冷却效率的偏转,使得气膜在横流方向分布更加均匀。在相同横流比时,小吹风比导致反向孔的整体气膜覆盖优于前向孔,大吹风比下情况相反。小横流比时,120°沟槽孔在各吹风比呈现出最好的气膜覆盖,较简单角孔而言,效率提高约42%;大横流比时,60°沟槽孔在各吹风比呈现出最好的气膜覆盖,效率提高约26%。

关键词：气膜冷却效率复合角横向沟槽反向出流横流

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横流环境湍射流涡动力学特性数值模拟

水科学进展 2010年第3期21卷 307-314页

作者：姜国强任秀文李炜环境保护部华南环境科学研究所广东广州510655 武汉大学水利水电学院湖北武汉430072

采用三维湍流模型及其混合有限分析解法进行横流中湍射流这一复杂三维流动的研究。在利用实验数据对模型及其计算方法验证的基础上,对多种喷口形式和流速比工况下的流速场和涡量场进行了数值计算,模拟得到了其旋涡结构发展演化特性。在... 详细信息

采用三维湍流模型及其混合有限分析解法进行横流中湍射流这一复杂三维流动的研究。在利用实验数据对模型及其计算方法验证的基础上,对多种喷口形式和流速比工况下的流速场和涡量场进行了数值计算,模拟得到了其旋涡结构发展演化特性。在射流初始阶段,横流在射流背流面形成绕流分离旋涡,其结构与射流喷口形式和流速比有关。射流主轴沿流向布置的窄缝射流产生的旋涡最为特殊和复杂,在喷口侧面存在4个分离点,从而形成4个旋涡。在射流远区,流动主要由反向旋转涡对所控制,并诱导出二次涡对。分析得出了射流喷口形式及流速比对反向旋转涡对涡核位置和旋转强度的影响。

关键词：横流湍射流旋涡结构水动力特性数值模拟

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横流中气固两相射流的数值模拟

工程热物理学报 2010年第7期31卷 1155-1158页

作者：林江李国能胡桂林浙江科技学院轻工学院浙江杭州310023

为研究横流中气固两相射流的穿透性和扩展宽度,采用数值模拟方法研究了射流速度比率为2.68,颗粒与气流质量流率比为5～15的横流中圆管气固两相射流。基于射流直径的雷诺数为14047,基于颗粒直径的最大雷诺数为45.6。模拟结果获得的射流... 详细信息

为研究横流中气固两相射流的穿透性和扩展宽度,采用数值模拟方法研究了射流速度比率为2.68,颗粒与气流质量流率比为5～15的横流中圆管气固两相射流。基于射流直径的雷诺数为14047,基于颗粒直径的最大雷诺数为45.6。模拟结果获得的射流中心轨迹以及射流扩展宽度与试验结果基本一致。另外,数值模拟结果揭示了射流近场的颗粒弥散规律,同时发现越大的颗粒与空气质量流率之比能获得越深的射流穿透度和更大的射流扩展宽度。

关键词：横流携带颗粒射流中心轨迹扩展宽度数值模拟

横流作用下气液两相环状流射流液膜的雾化特性实验研究

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推进技术 2021年第9期42卷 2054-2061页

作者：张海滨白博峰西安交通大学化学工程与技术学院动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049

为了更好地认识横向气流对气液两相环状流射流雾化过程的影响,采用高速摄像等技术,针对气液两相环状流射流液膜在横向气流中的破碎与雾化特性开展了实验研究。研究发现,气液两相环状流射流在横流作用下能够实现稳定的雾化,射流液膜的破... 详细信息

为了更好地认识横向气流对气液两相环状流射流雾化过程的影响,采用高速摄像等技术,针对气液两相环状流射流液膜在横向气流中的破碎与雾化特性开展了实验研究。研究发现,气液两相环状流射流在横流作用下能够实现稳定的雾化,射流液膜的破碎与雾化具有周期性和不连续性特征;查清了雾化过程中射流液膜存在三种不同的破碎模式:爆式破碎、分段式破碎和环膜破碎,并对每种破碎模式下的液膜破碎特征进行了研究;结合实验结果统计分析,获得了射流液膜不同破碎模式的动力学条件和变化规律;同时对环状流射流液膜不同破碎阶段的雾化液滴的粒径分布进行了统计分析,发现三种破碎模式下,液膜的爆式破碎产生的雾化液滴粒径更小,雾化效果较好,同时提高环状流表观气速和横流速度也能够促进射流液膜的雾化。

关键词：环状流射流横流破碎与雾化破碎模式液滴高速摄像

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横流中圆孔湍射流的旋涡结构

水科学进展 2003年第5期14卷 576-582页

作者：李炜姜国强张晓元武汉大学水利水电学院湖北武汉430072 天津大学机械工程学院天津300072

应用PIV流场测试系统,研究不同流速比的横流中圆孔湍射流的旋涡结构。发现主要有4类旋涡,即射流主体周缘剪切层的类开尔文涡列、横流绕流分离旋涡、射流喷口前缘的马蹄涡系和尾迹涡。分析了这些旋涡的形成机理及其拓扑性质,射流近区有... 详细信息

应用PIV流场测试系统,研究不同流速比的横流中圆孔湍射流的旋涡结构。发现主要有4类旋涡,即射流主体周缘剪切层的类开尔文涡列、横流绕流分离旋涡、射流喷口前缘的马蹄涡系和尾迹涡。分析了这些旋涡的形成机理及其拓扑性质,射流近区有两条分离线,一条是横流绕流分离线,另一条是使射流两侧剪切层旋涡进入分离旋涡区的分离线。证实绕流分离旋涡最终在射流的顺流贯穿段进入射流主体,混合形成射流主体内的主反向旋转涡对。

关键词：横流圆孔湍射流旋涡结构实验装置湍流

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横流对冲击射流换热特性的影响

航空动力学报 2011年第8期26卷 1768-1774页

作者：张传杰孙纪宁李浩毛宏霞北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室北京100191 中国航天科工集团公司北京环境特性研究所北京100854

用实验和数值计算的方法研究了横流对单孔短距冲击换热特性的影响规律.结果表明:①在实验研究范围内,冲击靶面平均努塞尔数Nuav,is随横流的增大而增大;②冲击靶面前区努塞尔数Nufia随横流的增大而减小,这是因为壁面附近x负向流动的气流... 详细信息

用实验和数值计算的方法研究了横流对单孔短距冲击换热特性的影响规律.结果表明:①在实验研究范围内,冲击靶面平均努塞尔数Nuav,is随横流的增大而增大;②冲击靶面前区努塞尔数Nufia随横流的增大而减小,这是因为壁面附近x负向流动的气流流速绝对值变小,换热削弱;③靶面冲击点附近及冲击靶面后区努塞尔数Nubia随横流的增大而增大,原因是在冲击点上游出现的马蹄涡的旋涡方向和冲击射流自身形成的卷吸涡拉伸涡对方向相同,这两种涡的叠加使该区域冲击靶面的换热得到增强.

关键词：横流对流换热冲击射流拉伸涡马蹄涡