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离心式上充泵小流量工况转换瞬态流动特性

原子能科学技术 2014年第12期48卷 2200-2207页

作者：付强张帆袁寿其朱荣生陶艺江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013

为研究核电站离心式上充泵由上充工况向小流量工况转换运行过程中的瞬态流动特性,基于RANS方程和RNGk-ε湍流模型,采用商业软件CFX对其进行定常数值模拟,并通过试验验证了数值计算方法的正确性。在此基础上,继续对该瞬态过程进行数值计... 详细信息

为研究核电站离心式上充泵由上充工况向小流量工况转换运行过程中的瞬态流动特性,基于RANS方程和RNGk-ε湍流模型,采用商业软件CFX对其进行定常数值模拟,并通过试验验证了数值计算方法的正确性。在此基础上,继续对该瞬态过程进行数值计算,得到上充泵内部流动瞬态压力及速度的变化规律。结果表明:在由上充工况向小流量工况转变过渡过程中,叶轮、导叶、出口涡壳的流道内压力有不同程度的上升趋势;在瞬态转变过程中,随着流量的减小,上充泵内部漩涡范围增大,流动形式也愈来愈差,导致压力和速度波动幅值增大;由于动静干涉影响,叶轮与导叶交界面附近监测点的压力和速度波动程度高于其他监测点的波动程度,双蜗壳流道内圈的波动高于外圈的波动。

关键词：离心式上充泵核电站变工况漩涡瞬态流动

离心力作用下流体在矩形微通道中的瞬态流动特性

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上海交通大学学报 2016年第6期50卷 968-974页

作者：沈腾王炅南京理工大学机械工程学院南京210094

为预测离心力作用下单位时间内流体在矩形微通道中的流动位移,对离心力作用下流体在矩形微通道中的流动机理进行理论分析.基于N-S方程建立了微流体的瞬态流动模型,得到矩形微通道内流体的压力分布、速度分布及其流动前端的位移变化规律... 详细信息

为预测离心力作用下单位时间内流体在矩形微通道中的流动位移,对离心力作用下流体在矩形微通道中的流动机理进行理论分析.基于N-S方程建立了微流体的瞬态流动模型,得到矩形微通道内流体的压力分布、速度分布及其流动前端的位移变化规律,并对所建立的瞬态流动模型进行仿真分析,在仿真结果的基础上分析截面尺寸以及转速对流体的流动位移和横向速度的影响.结果表明,所建立的瞬态流动模型的计算结果与其仿真结果较吻合,能够较好地预测离心力作用下流体在矩形微通道中的位移变化规律.

关键词：离心力微流体矩形微通道瞬态流动

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欠平衡钻井正气举过程井筒瞬态流动数值模拟

石油学报 2014年第1期35卷 166-171页

作者：魏纳孟英峰李皋李永杰徐朝阳李红涛西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500

正举法气举作业的实施效果直接决定着欠平衡钻完井施工的成败,特别是气举过程中的井下压力动态演变,关系到整个作业过程中的井控安全。正举法气举作业的实质是在井下停止循环的初始条件下氮气连续气举作业,井下流体由静止状态到气体穿... 详细信息

正举法气举作业的实施效果直接决定着欠平衡钻完井施工的成败,特别是气举过程中的井下压力动态演变,关系到整个作业过程中的井控安全。正举法气举作业的实质是在井下停止循环的初始条件下氮气连续气举作业,井下流体由静止状态到气体穿越液体滑脱至井口的不同于常规稳态流动的瞬态气液两相流动。针对这一特殊流动研究,完成了停止循环开井条件下气举时井下瞬态气液两相流动特征参数变化数值模拟计算方法和数学求解模型的建立,通过实际井数值计算连续气举时井下瞬态气液两相流特征参数变化得出规律性认识,如氮气沿井眼滑脱上升运动速度逐步加大、顶出钻井液随时间的增多、井底流压瞬时波动在初始阶段最大等。研究成果丰富了欠平衡氮气钻完井施工正举法气举作业的井筒流动模型体系和压力控制方案,增强了该特殊流动规律的认识,为井控安全提供了理论保障。

关键词：欠平衡钻井停止循环气举瞬态流动数值模拟

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柴油机原型喷嘴内瞬态流动的特性试验

内燃机学报 2017年第2期35卷 136-141页

作者：张正洋何志霞郭根苗孙申鑫陶希成江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212013 江苏大学能源研究院江苏镇江212013

柴油机喷嘴内的空化流动很大程度上影响燃油的雾化效果,继而影响整机的排放特性.笔者基于高速摄影技术和长工作距离显微成像技术,通过高压共轨试验系统研究原型喷嘴内的流动特性和喷雾特性.针对空化的发展进行了不同压力下的对比试验,... 详细信息

柴油机喷嘴内的空化流动很大程度上影响燃油的雾化效果,继而影响整机的排放特性.笔者基于高速摄影技术和长工作距离显微成像技术,通过高压共轨试验系统研究原型喷嘴内的流动特性和喷雾特性.针对空化的发展进行了不同压力下的对比试验,结果表明:喷射压力越高,空化出现的时间越早,还存在喷油初期的气泡"释放"以及喷油末期的气泡"倒吸"现象;同时还观察到特殊的空化现象—线空化,并且发现线空化的出现与针阀的位置有很大关联,总结了两种不同形态的线空化发生规律.

关键词：柴油机原型喷嘴线空化瞬态流动

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基于动网格方法的圆柱启动瞬态流动数值模拟

浙江大学学报（工学版） 2008年第2期42卷 264-268页

作者：李志峰吴大转王乐勤浙江大学化工机械研究所浙江杭州310027

为考察有限体积法求解边界突然变化引起的流动问题的有效性,并考虑向流体机械瞬时启动问题求解的拓展,基于非结构化动网格,采用有限体积法对圆柱突然启动过程的二维非定常黏性不可压缩流动进行了数值模拟,分析了雷诺数为60-9 500的非定... 详细信息

为考察有限体积法求解边界突然变化引起的流动问题的有效性,并考虑向流体机械瞬时启动问题求解的拓展,基于非结构化动网格,采用有限体积法对圆柱突然启动过程的二维非定常黏性不可压缩流动进行了数值模拟,分析了雷诺数为60-9 500的非定常流动的演化过程.在不同雷诺数下的计算结果与实验结果吻合很好.对于高雷诺数（800≤Re≤9 500）的情况,当雷诺数为5 000时捕捉到了α现象;当雷诺数为9 500时依次捕捉到了β和α现象,且流动分离区的几何参数和流型均与实验结果符合较好.同时计算得到了在不同雷诺数下圆柱的瞬态阻力系数.

关键词：瞬态流动有限体积法动网格启动数值模拟

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螺旋管蒸汽发生器的瞬态流动与传热特性

西安交通大学学报 2002年第9期36卷 925-928页

作者：白博峰郭烈锦王学兴西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049 郑州机电工程研究所

针对快速和安全启动的要求 ,实验研究了螺旋管蒸汽发生器在同步启动过程中的流动和传热特性 ,并分析了各种参数对启动安全和启动时间的影响 .螺旋管的管圈直径和管道直径分别为2 5 6mm和 0 0 11mm .启动的参数范围是 :最大加热流密度 6... 详细信息

针对快速和安全启动的要求 ,实验研究了螺旋管蒸汽发生器在同步启动过程中的流动和传热特性 ,并分析了各种参数对启动安全和启动时间的影响 .螺旋管的管圈直径和管道直径分别为2 5 6mm和 0 0 11mm .启动的参数范围是 :最大加热流密度 6 0 0kW /m2 ,最大质量流速 12 0 0kg/(m2 ·s) ,最大实验压力 3 0MPa .由实验得到了启动过程的单相湍流、沸腾传热规律 ,以及瞬态临界热负荷 .瞬态单相湍流传热和临界热负荷的规律与稳态的有明显不同 .瞬态湍流传热特性符合直管的Dittus Boelter公式 ,瞬态临界热负荷远远低于稳态的值。

关键词：螺旋管蒸汽发生器瞬态流动传热特性瞬态湍流传热临界热负荷传热规律

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失水事故工况下核主泵气液两相瞬态流动特性

华中科技大学学报（自然科学版） 2013年第9期41卷 112-116页

作者：付强袁寿其朱荣生王秀礼江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013

为研究核主泵在失水事故工况下气液两相瞬态流动变化规律,采用Euler-Euler非均相流模型,应用商业计算流体力学软件ANSYS CFX对核主泵内的气液两相瞬态流动特性进行数值模拟计算,分析了在失水事故工况下核主泵内部气液两相的不稳定流动... 详细信息

为研究核主泵在失水事故工况下气液两相瞬态流动变化规律,采用Euler-Euler非均相流模型,应用商业计算流体力学软件ANSYS CFX对核主泵内的气液两相瞬态流动特性进行数值模拟计算,分析了在失水事故工况下核主泵内部气液两相的不稳定流动的规律.结果表明:在流量变化过程中气相主要集中在靠近叶轮背面、导叶工作面区域内;气相所占比值变大使导叶内流速波动幅度向大尺度、无规律方向变化.流量变小时,出口回流对叶轮流道内气体体积分数变化产生主要影响;气相会改变导叶进口附近的流动变化趋势.流量变大时,进口气相区域向出口方向的延伸程度对叶轮流道内气体体积分数变化产生主要影响;气相会改变导叶流道出口附近流动变化趋势.流量变大与流量变小时,导叶内的气体体积分数变化趋势完全相反.在气相比值相同时,流量变小时叶轮内各监测点流速比流量变大时受气相的影响要大,故流量变大时输送汽液混合比有所提高.

关键词：核电站失水事故核主泵两相流气体体积分数瞬态流动

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圆柱和直桨叶突然启动瞬态流动的数值研究

工程热物理学报 2007年第6期28卷 945-947页

作者：李志峰吴大转王乐勤浙江大学化工机械研究所浙江杭州310027

采用基于动网格方法的有限体积法对圆柱和直桨叶突然启动引起的二维非定常不可压粘性流进行了数值模拟,给出了计算方法.通过计算得到了Re=5000和9500时圆柱突然启动后的流场随时间演化的非定常过程.将计算结果与实验结果进行了对比,两... 详细信息

采用基于动网格方法的有限体积法对圆柱和直桨叶突然启动引起的二维非定常不可压粘性流进行了数值模拟,给出了计算方法.通过计算得到了Re=5000和9500时圆柱突然启动后的流场随时间演化的非定常过程.将计算结果与实验结果进行了对比,两者吻合较好;采用大涡模拟对高雷诺数下的直桨叶突然旋转启动的流场进行了计算,得到了完成启动后叶片内部瞬态流场的分布结果.

关键词：瞬态流动数值模拟有限体积法动网格启动

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离心泵叶轮区瞬态流动及压力脉动特性

机械工程学报 2014年第10期50卷 163-169页

作者：王玉川谭磊曹树良祝宝山清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

目前离心泵过流部件的瞬态流动分析主要集中在蜗壳内,对旋转叶轮区内的流动特性研究较少。基于RNG k-ε湍流模型和滑移网格,对不同工况下离心泵内部瞬态流场进行数值模拟,计算得到的离心泵扬程和效率曲线与试验结果吻合较好。在离心泵... 详细信息

目前离心泵过流部件的瞬态流动分析主要集中在蜗壳内,对旋转叶轮区内的流动特性研究较少。基于RNG k-ε湍流模型和滑移网格,对不同工况下离心泵内部瞬态流场进行数值模拟,计算得到的离心泵扬程和效率曲线与试验结果吻合较好。在离心泵叶片正背面分别设置3个监测点,分析叶轮区压力脉动特性。结果表明,设计工况下叶片正背面压力脉动的主频为叶轮转频或2倍叶轮转频,非设计工况下其主频均为叶轮转频。从叶轮进口到出口,叶片正背面的压力脉动最大幅值都逐渐增大。同一监测点上压力脉动最大幅值在小流量时最大,约为设计工况下5倍。分析小流量工况下叶轮内部相对速度分布,叶轮出口处附近随时间变化的旋涡是内部流动不均匀的主要原因,使得离心泵在该工况下运行效率低、压力脉动强度大。

关键词：离心泵叶轮瞬态流动压力脉动