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不同液池深度下液滴撞击成泡现象

实验流体力学 2019年第4期33卷 95-99页

作者：曹刚余思潇颜廷涧董琪琪黄潇胡海豹西北工业大学航海学院高速水洞实验室西安710072 西北工业大学航海学院西安710072 长庆油田第三采油厂银川750006

液池内液滴撞击成泡现象广泛存在,具有重要科研价值。利用高速摄像技术,测试了液滴从3~15m高度下落撞击不同深度液池时的液面成泡现象,给出了液池深度和液滴韦伯数We对撞击成泡的影响规律。结果表明:液滴撞击浅液池时,可以在撞击中心处... 详细信息

液池内液滴撞击成泡现象广泛存在,具有重要科研价值。利用高速摄像技术,测试了液滴从3~15m高度下落撞击不同深度液池时的液面成泡现象,给出了液池深度和液滴韦伯数We对撞击成泡的影响规律。结果表明:液滴撞击浅液池时,可以在撞击中心处形成1个圆泡,但撞击深液池时,则会先形成环形水泡,进而发展成1或2个圆泡,且成泡位置并不在撞击中心位置;在液滴撞击速度、液池深度、回落二次液滴等因素影响下,液滴撞击成泡现象呈现复杂的概率分布特性。

关键词：液滴撞击液面成泡液池

气固两相流在穿越液池过程中气固分离特性数值分析

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环境工程学报 2015年第10期9卷 4935-4941页

作者：吴晅李海广武文斐内蒙古科技大学内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室内蒙古包头014010 内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古包头014010

利用在欧拉-拉格朗日框架下建立的气液固三相流动数学模型,实现气固两相流穿越液池过程中气液固三相流动的数值模拟。模拟结果直观地揭示出了三相流动形态以及颗粒的运动、分离行为过程。通过对颗粒数的统计计算,获得了分级效率曲线及... 详细信息

利用在欧拉-拉格朗日框架下建立的气液固三相流动数学模型,实现气固两相流穿越液池过程中气液固三相流动的数值模拟。模拟结果直观地揭示出了三相流动形态以及颗粒的运动、分离行为过程。通过对颗粒数的统计计算,获得了分级效率曲线及其变化规律。数值模拟结果发现,气固两相流穿越液池过程中的气固分离主要经历了3个分离作用阶段;细小颗粒的分离效率明显低于大粒径颗粒的分离效率,10μm和1 000μm粒径颗粒分离效率分别为88.2%和99.8%;随着下降管出口气速和下降管出口静态淹没深度的增加,颗粒分离效率提高,其中小粒径颗粒的分离效率提高明显,而随后受其影响的程度减弱。

关键词：液池气液固三相分离效率数值模拟

环形液池内中等Pr数流体的浮力-热毛细对流

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力学学报 2005年第3期37卷 266-271页

作者：彭岚李友荣曾丹苓今石宣之重庆大学动力工程学院重庆400044 日本九州大学先导物质化学研究所

为了了解水平温度梯度作用时环形液池内的浮力-热毛细对流特性,利用有限差分法进行了非稳态三维数值模拟,环形液池外壁被加热,半径为40 mm,内壁被冷却,半径为20 mm,液池深度为3-17 mm,液池内流体为0.65cSt的硅油,其Pr数为6.7.模拟结果表... 详细信息

为了了解水平温度梯度作用时环形液池内的浮力-热毛细对流特性,利用有限差分法进行了非稳态三维数值模拟,环形液池外壁被加热,半径为40 mm,内壁被冷却,半径为20 mm,液池深度为3-17 mm,液池内流体为0.65cSt的硅油,其Pr数为6.7.模拟结果表明,当水平温度梯度较小时,流动为轴对称稳态流动, 随着温度梯度的增加,流动将会失去其稳定性,在浅的液池内(d=3mm),转化成三维振荡流动,在深的液池内(d≥6mm),转化成三维稳定流动;模拟计算的临界温差及表面温度分布图像与实验结果基本吻合.

关键词：热毛细对流 Pr数液池环形浮力水平温度梯度中等三维数值模拟有限差分法模拟结果稳态流动振荡流动稳定流动分布图像表面温度临界温差模拟计算非稳态内流体轴对称稳定性半径转化

水平磁场作用下金属液滴撞击电解质液池表面的实验研究

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中国科学院大学学报（中英文） 2021年第4期38卷 442-449页

作者：任东伟阳倦成倪明玖中国科学院大学工程科学学院北京101408 西安交通大学航天航空学院机械结构与强度国家重点实验室西安710049

通过实验研究磁场环境中金属液滴撞击电解质液池所产生的物理现象。实验装置包括恒定磁场系统、金属液滴发生系统、具有氩气保护的液滴撞击实验容器、高速摄影系统4个部分。本实验可以实现高速精细地观察无氧环境中不同水平磁场强度、... 详细信息

通过实验研究磁场环境中金属液滴撞击电解质液池所产生的物理现象。实验装置包括恒定磁场系统、金属液滴发生系统、具有氩气保护的液滴撞击实验容器、高速摄影系统4个部分。本实验可以实现高速精细地观察无氧环境中不同水平磁场强度、液滴直径、初速度条件下金属液滴撞击液池的物理过程。实验中液面上方现象可以归纳为3种:伴随二次液滴的细射流、伴随即时飞溅的粗射流,以及伴随二次液滴的粗射流。其中,伴随即时飞溅的粗射流为施加水平磁场后特有的现象。并且,外部水平磁场会抑制中心射流的高度和二次液滴的产生,且磁场强度越大,抑制效果越明显。同时,在液面下方观测到5种现象(椭球震荡、扁平震荡、碗状形变、解体破碎、第2次碗状形变)。外部水平磁场可以改变这些现象发生的临界We以及液滴在运动过程中的演化形态。此外,通过对比液面上方和液池内部金属液滴所产生的现象,获得2种不同区域液滴运动特性的关联性。实验结果表明在外部磁场环境下,金属液滴撞击电解质液池会产生复杂的物理现象,需要后期开展更为详细的实验和数值模拟工作。

关键词：液态金属液滴液池磁场

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洗涤冷却室液池内气液流动特性的模拟研究

热力发电 2008年第5期37卷 10-15,53页

作者：吴晅李铁蔡杰袁竹林东南大学江苏南京210096

为了更好地揭示水煤浆气化炉洗涤冷却室内合成气体穿越液池的多相流动特性,运用流体体积模型对顶部浸没气体射流过程进行了动态模拟,详尽分析了在不同气流速度和不同突扩比下的流场形态、演化过程以及该过程的流动特性,并将计算结果与... 详细信息

为了更好地揭示水煤浆气化炉洗涤冷却室内合成气体穿越液池的多相流动特性,运用流体体积模型对顶部浸没气体射流过程进行了动态模拟,详尽分析了在不同气流速度和不同突扩比下的流场形态、演化过程以及该过程的流动特性,并将计算结果与试验结论进行了对比。研究结果表明:该过程是一个突扩的、存在逆压力梯度和负浮力的顶部浸没气体射流流动过程;气体的最大冲击深度与气体出口动量通量之间呈幂函数关系;随着突扩比的减少,合成气对液池内水的扰动加强,液滴和气泡增多,液面升高。计算结果与试验结果一致。

关键词：水煤浆气化炉洗涤冷却室液池气液两相流顶部浸没气体射流突扩比

LNG船泄漏事故液池扩展计算及不确定性分析

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中国航海 2017年第2期40卷 73-77页

作者：庄学强孙迪高孝洪李格升集美大学轮机工程学院福建厦门361021 福建省船舶与海洋工程重点实验室福建厦门361021 武汉理工大学能源与动力工程学院武汉430070

根据小孔射流、惯性-质量平衡扩展等理论搭建包括泄漏源强和液池半径扩展在内的LNG船泄漏液池扩展模型,分析影响液池扩展变化的重要参数及其不确定性,借助MATLAB编程计算这些不确定对预测结果的影响。研究结果表明:导致LNG船泄漏的事件... 详细信息

根据小孔射流、惯性-质量平衡扩展等理论搭建包括泄漏源强和液池半径扩展在内的LNG船泄漏液池扩展模型,分析影响液池扩展变化的重要参数及其不确定性,借助MATLAB编程计算这些不确定对预测结果的影响。研究结果表明:导致LNG船泄漏的事件不同,泄漏口的大小可能会有所不同(0~16 m^2不等),当泄漏口面积液池扩展对泄漏口大小的变化相当敏感;受泄漏口形状和流动状态等因素影响,流量系数取值范围较广(0.4~1.0),预测偏差可达2.5倍;因LNG-水搅合程度及沸腾形式不同,液池蒸发速率为0.042~0.25 kg/(m^2·s),预测的最大液池半径差别较大。

关键词：水路运输液池 LNG船泄漏

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输油管道泄漏液池的蒸气云扩散模型

油气储运 2011年第5期30卷 334-336,313页

作者：项小强戴联双曹涛冯文兴杨克瑞岳静中国石油管道科技研究中心河北廊坊065000 中国石油管道公司中原输气分公司山东德州253000 中国石油管道公司河北廊坊065000

分析了输油管道发生泄漏事故后的油品泄漏扩散、液池扩展、液池挥发和蒸气云扩散等过程,讨论了各物理过程的数学模型。针对液池具有长时间连续挥发的特点,选用高斯烟羽模型作为数值模型,给出了面源的蒸气云扩散计算方法。通过计算典型... 详细信息

分析了输油管道发生泄漏事故后的油品泄漏扩散、液池扩展、液池挥发和蒸气云扩散等过程,讨论了各物理过程的数学模型。针对液池具有长时间连续挥发的特点,选用高斯烟羽模型作为数值模型,给出了面源的蒸气云扩散计算方法。通过计算典型输油管道泄漏后的液池挥发速率和危险性蒸气云扩散范围,分析了温度、风速、大气稳定度对油品泄漏蒸气云的影响。结果表明:在大气对流稳定的静风情况下,汽油等易挥发油品泄漏形成液池后,将挥发产生一个远大于液池范围的爆炸性蒸气云。

关键词：输油管道泄漏液池蒸气云扩散模型

基于VOF模型的偏二甲肼泄漏液池扩展过程的数值模拟

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安全与环境工程 2018年第5期25卷 145-149,155页

作者：詹翔崔村燕周宵灯赵继广辛腾达航天工程大学研究生管理大队北京101416 航天工程大学宇航科学与技术系北京101416 航天工程大学电子与光学工程系北京101416

偏二甲肼泄漏后沿存储容器外壁面扩展以及在地面上形成液池的大小、形状和位置是对其进行危害性评估的前提条件。针对偏二甲肼容器可能发生的泄漏位置,采用VOF模型对偏二甲肼泄漏状况进行了数值模拟,得到了不同时刻偏二甲肼沿存储容器... 详细信息

偏二甲肼泄漏后沿存储容器外壁面扩展以及在地面上形成液池的大小、形状和位置是对其进行危害性评估的前提条件。针对偏二甲肼容器可能发生的泄漏位置,采用VOF模型对偏二甲肼泄漏状况进行了数值模拟,得到了不同时刻偏二甲肼沿存储容器外壁面扩展以及在地面上形成液池的分布情况,分析了偏二甲肼泄漏速度对外壁液体及液池扩展的影响。结果表明:偏二甲肼泄漏时在存储容器外壁面上以细长且垂直向下的方式扩展;偏二甲肼以45.8cm3/s的速度泄漏4s,泄漏液在地面上形成面积约为220cm2的半圆形液池;偏二甲肼泄漏速度越大,泄漏过程中产生的液滴越少;当偏二甲肼泄漏速度加倍时,偏二甲肼泄漏后在地面上形成的液池面积增长了近4倍。

关键词：偏二甲肼泄漏液池 VOF模型数值模拟

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大型储油罐区液池火灾热辐射数值模拟

消防科学与技术 2012年第10期31卷 1036-1037,1040页

作者：闫家伟王青天津市消防总队天津300090

以SAFETI软件为工具,研究了大型储油罐区中一个储罐泄漏引发液池火灾后,相邻储罐及周边的热辐射分布及影响。研究表明,10万m3储油罐区中某一隔堤形成池火后,对周边储罐的热辐射值随着罐身位置的升高而升高;在模拟条件下,池火对第一邻近... 详细信息

以SAFETI软件为工具,研究了大型储油罐区中一个储罐泄漏引发液池火灾后,相邻储罐及周边的热辐射分布及影响。研究表明,10万m3储油罐区中某一隔堤形成池火后,对周边储罐的热辐射值随着罐身位置的升高而升高;在模拟条件下,池火对第一邻近储罐热辐射值为6.76～11.43kW/m2,对第二邻近储罐的热辐射值为3.55～4.70kW/m2,对第三邻近储罐的热辐射值为1.19～1.27kW/m2。并根据热辐射伤害阈值对池火伤害进行了分析。

关键词：液池火灾 SAFETI 罐区热辐射