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螺旋流动探讨

河海大学学报（自然科学版） 1991年第3期19卷 1-10页

作者：张长高河海大学环境工程系

本文从运动学方面以二元和轴对称情形为例分析螺旋流动的特点.又从动力学方面的分析指出:不可压缩无粘性液体的螺旋流动只能是恒定流,能量分布必是均匀的;不可压缩粘性液体的恒定螺旋层流,旋度分量必是调和函数,二阶旋度必有势函数,并... 详细信息

本文从运动学方面以二元和轴对称情形为例分析螺旋流动的特点.又从动力学方面的分析指出:不可压缩无粘性液体的螺旋流动只能是恒定流,能量分布必是均匀的;不可压缩粘性液体的恒定螺旋层流,旋度分量必是调和函数,二阶旋度必有势函数,并有相应的能量方程;不可压缩粘性液体的恒定螺旋紊流,旋度与脉动量之间有必然的联系.

关键词：螺旋流动二阶旋度势函数

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宾汉液体螺旋流动的水力分析

江汉石油学院学报 1992年第4期14卷 41-48页

作者：郑应人江汉石油学院油田开发系

简化了文献[1]的螺旋流理论,建立了平面缝隙螺旋流的基本方程式,引入了屈服因子法,对具有屈服应力的宾汉液体进行了水力计算。结果表明,平均速度、摩擦压力损失等参量随角速度变化的规律与环空中的螺旋流相似,并且在环空内外半径的比值... 详细信息

简化了文献[1]的螺旋流理论,建立了平面缝隙螺旋流的基本方程式,引入了屈服因子法,对具有屈服应力的宾汉液体进行了水力计算。结果表明,平均速度、摩擦压力损失等参量随角速度变化的规律与环空中的螺旋流相似,并且在环空内外半径的比值较大时,两种流动理论提供了实际上相等的解答。

关键词：宾汉体螺旋流动二维钻杆

基于螺旋流动的流式细胞仪流动室结构优化研究

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基于螺旋流动的流式细胞仪流动室结构优化研究

作者：金攀武汉科技大学

学位级别：硕士

流式细胞仪是一种新型生物细胞分析及分选仪器,广泛应用于免疫学、生物细胞学、废水处理等多个领域。传统流式细胞仪流动室由于技术上的制约和理论发展上的不足,尚存在结构设计凭经验数据,聚焦效果不良和对试剂的浪费等一系列问题。针... 详细信息

流式细胞仪是一种新型生物细胞分析及分选仪器,广泛应用于免疫学、生物细胞学、废水处理等多个领域。传统流式细胞仪流动室由于技术上的制约和理论发展上的不足,尚存在结构设计凭经验数据,聚焦效果不良和对试剂的浪费等一系列问题。针对传统结构的不足,本课题以螺旋流动的相关规律作为理论支撑,提出鞘液入口错位式流动室结构。以流动室对样品液的聚焦效果作为优化目标,通过仿真分析和算法优化,研究了一套完整的仪器流动室设计和优化方案。优化设计后明显提高了仪器对细胞样品液的聚焦效果,也明显提升了设备的工作性能和分辨能力。本文主要工作内容如下:（1）以螺旋流动的相关规律作为理论支撑,建立双流体旋转模型,并进行了与流体压力分布有关的理论计算,进而提出了以鞘液入口错位为主要标记的新型流动室结构。经仿真研究表明:新型鞘液入口错位式结构与常规流动聚焦结构相比,能够提供更大的流体压差,从而更好地实现细胞样品液的聚焦。（2）作者提出一种样品液聚焦直径的测量方法即密度测量法。通过该方法可对影响流动室聚焦效果的主要因素进行数值方面的优化分析,并探讨了主要影响因素间的相互作用。（3）工程实际中由于影响流动室聚焦效果的因素之间存在一定的相互作用,往往须将影响流动室的聚焦效果的多个影响因子综合考量。针对这种问题本文提出了一种新的优化设计方法——改进的坐标轮换法,并就这种方法在流动室优化仿真中的应用进行了探讨。结果表明:优化后的流动室聚焦直径较传统的流动室减小了64.2%,聚焦效果得到明显的改善。（4）考虑到难以获取实际仪器的实验数据去验证仿真模型的可靠性,本文通过流量守恒定理来计算若干细胞仪流动室的关键数据,并与同位置的仿真结果数据进行对比,两者间的误差均小于13%。其结果表明:流体仿真中使用的计算模型及仿真数据和最后得出的结论均有较高的可信度。

关键词：流式细胞仪流动室螺旋流动密度聚焦直径改进的坐标轮换法

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螺杆泵环空螺旋流动的数值模拟研究

螺杆泵环空螺旋流动的数值模拟研究

作者： Emmanuel Talemwa 中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

环形管道中的流体流动是石油和天然气开采过程中的常见现象。螺杆泵在世界范围内广泛应用于稠油的开发,其生产过程中也存在环空流动。螺杆泵开采石油过程中溶解气不断析出、分离,杆管环空中会出现气液两相流动。抽油杆的旋转运动还将产... 详细信息

环形管道中的流体流动是石油和天然气开采过程中的常见现象。螺杆泵在世界范围内广泛应用于稠油的开发,其生产过程中也存在环空流动。螺杆泵开采石油过程中溶解气不断析出、分离,杆管环空中会出现气液两相流动。抽油杆的旋转运动还将产生螺旋流动,并产生比圆管和内管静止环空中更为复杂的两相流动流动规律。因而对影响螺旋环空两相流动进行研究对于螺杆泵的设计和管理具有重要意义。论文采用计算流体力学软件Ansys Fluent系统研究了抽油杆旋转对环空单相液流和气液两相流的影响。由于螺杆泵主要应用于稠油开发,生产过程的流体流动一般为低含气率气液流动,论文分别采用欧拉模型和VOF模型对泡状流和段塞流进行了数值模拟研究,并采用文献中可靠的实验数据对模拟结果进行了验证。研究表明:在单相液体层流中,杆柱转动增加了摩擦阻力,使原本为抛物线的轴向速度分布曲线变平,并在靠近管柱的狭窄边界层内产生涡流剖面。这一影响将随着轴向雷诺数的增加而逐渐减小。在气液两相流动中,杆柱旋转通常会减小气泡的轴向上升速度,同时增强空隙率和摩擦阻力。在非常低的液体流量下,重力损失为流动的主控因素,杆柱旋转将导致空隙率增加和总压降的降低。在较高的流量下,杆柱旋转产生的空隙率增加影响并不明显,摩擦阻力的增加成为主控因素,并导致总压降的增加。基于数值模拟数据,考虑管柱旋转对摩擦系数、空隙率和总压降的影响,分别建立了内壁旋转条件下垂直环空环空流动泡流和段塞流机理模型。对比表明,所建立单相液流摩擦系数计算模型的平均绝对百分误差为4.1%。在管柱静止条件下对泡流和段塞流计算结果的误差分别为4.93%和12.39%。在管柱旋转条件下对泡流和段塞流计算结果的误差分别为7.24%和12.81%。计算结果表明,所建立机理模型对数值模拟结果的预测误差较小,且泡流模型的预测精度更高。泡流和段塞流过渡界限的分析表明,随着旋转速度增加,由泡状流过渡为段塞流所需要的气相表观流速逐渐减小,而且这一影响在低液相表观流速下更为明显,并随着液相流量的增加而逐渐消失。

关键词：螺旋流动杆管环空数值模拟机理模型压力梯度

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螺旋流动式搅拌机

建筑机械化 1985年第3期 20-21页

作者：张永康

过去,周期式混凝土搅拌设备以倾翻式搅拌机和涡轮桨强制式搅拌机为主,近年来,吸取了这二者之长的双轴强制武搅拌机已获得好评。日工株式会社制造的双轴搅拌机被称为螺旋流动式搅拌机,该公司继承了沥青混凝土搅拌设备的技术,目前其产量已... 详细信息

过去,周期式混凝土搅拌设备以倾翻式搅拌机和涡轮桨强制式搅拌机为主,近年来,吸取了这二者之长的双轴强制武搅拌机已获得好评。日工株式会社制造的双轴搅拌机被称为螺旋流动式搅拌机,该公司继承了沥青混凝土搅拌设备的技术,目前其产量已达2000台,并且又进一步对混凝土搅拌机作了新的设计。下面就其概要作一介绍。

关键词：搅拌机 SF 混凝土拌胶机搅拌设备无机非金属材料流体流动螺旋流动搅拌叶片

空气在立式花瓣管外螺旋流动传热与流阻性能研究

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化学工业与工程 2010年第4期27卷 299-302页

作者：陈姝陈胜仲恺农业工程学院机电工程学院广东广州510225 华南理工大学电力学院广东广州510640 广东省工业设备安装公司第一分公司广东广州510665

试验研究了空气在5种管径相同、不同翅片高度和翅片间距的立式花瓣管外螺旋流动的传热和流阻性能,分析出在试验范围内:花瓣管翅片高度相同时存在一最适宜翅片间距,使其传热性能最优;花瓣管翅片间距相同,翅片越高,其传热性能越好,而流动... 详细信息

试验研究了空气在5种管径相同、不同翅片高度和翅片间距的立式花瓣管外螺旋流动的传热和流阻性能,分析出在试验范围内:花瓣管翅片高度相同时存在一最适宜翅片间距,使其传热性能最优;花瓣管翅片间距相同,翅片越高,其传热性能越好,而流动阻力损失也越大;管外系统压力越高,换热效果越好,且不会增加其流动阻力,这可为设计高效立式螺旋隔板花瓣管换热器提供参考依据。

关键词：花瓣管螺旋流动传热特性流阻性能

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空气在立管外螺旋流动数值模拟及实验研究

化学工程与装备 2010年第5期 35-37页

作者：陈姝仲恺农业工程学院机电工程学院华南理工大学电力学院

立式螺旋隔板换热器是占地面积小、高效节能的换热装置,研究空气在立管外螺旋流动的传热和流阻性能可为设计螺旋隔板换热器的提供依据,经实验证明空气在立管外螺旋流动的对流换热系数是空气横掠单管的2-3倍。利用模拟软件PHOENICS对立... 详细信息

立式螺旋隔板换热器是占地面积小、高效节能的换热装置,研究空气在立管外螺旋流动的传热和流阻性能可为设计螺旋隔板换热器的提供依据,经实验证明空气在立管外螺旋流动的对流换热系数是空气横掠单管的2-3倍。利用模拟软件PHOENICS对立管外空气流动进行数值模拟,将其与实验结果进行分析比较,误差低于10%,证明是实验方法的有力补充并对此进行机理分析,可为螺旋隔板换热器提供设计参考。

关键词：螺旋流动实验数值模拟

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流体偏心环空螺旋流动压力梯度的数值计算

流体偏心环空螺旋流动压力梯度的数值计算

第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会

作者：王健修德艳蔡萌中国石油冀东油田公司勘探开发研究院

本研究利用待定系数法对 Newton 流体偏心环空螺旋流动的运动方程进行了变换,得到了给定流量情况下 Newton 流体偏心环空螺旋流动的压力梯度的计算公式.并以水为例,利用上述压力梯度计算公式,采用有限差分法对该流动的压力梯度进行了数... 详细信息

本研究利用待定系数法对 Newton 流体偏心环空螺旋流动的运动方程进行了变换,得到了给定流量情况下 Newton 流体偏心环空螺旋流动的压力梯度的计算公式.并以水为例,利用上述压力梯度计算公式,采用有限差分法对该流动的压力梯度进行了数值计算。计算结果表明:压力梯度随着环空偏心度的增大而减小,随着流量的增大而增大。

关键词： Newton 流体螺旋流动偏心环空压力梯度待定系数法

来源： cnki会议评论

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空气在立管外螺旋流动实验设计

广东化工 2010年第5期37卷 235-236,250页

作者：陈姝仲恺农业工程学院机电工程学院广东广州510225 华南理工大学电力学院广东广州510640

螺旋隔板换热器是一种高效节能换热装置,研究空气在立管外螺旋流动的传热和流阻性能对提高螺旋隔板换热器的传热效果和研究花瓣管、低肋管等高效节能的螺旋隔板换热器形式有一定的研究意义。针对于此,介绍了空气在立管外螺旋流动的实验... 详细信息

螺旋隔板换热器是一种高效节能换热装置,研究空气在立管外螺旋流动的传热和流阻性能对提高螺旋隔板换热器的传热效果和研究花瓣管、低肋管等高效节能的螺旋隔板换热器形式有一定的研究意义。针对于此,介绍了空气在立管外螺旋流动的实验流程,并阐述了相应的实验方法和步骤,描述了关于传热系数和流动阻力的数据处理方法,为此类实验提供了实验指导和依据。

关键词：螺旋流动实验设计空气传热