新疆维吾尔自治区科技攻关项目(200833121)
- 作品数：7 被引量：56H指数：6
- 相关作者：金文张鸿雁何文博王元孟庆龙更多>>
- 相关机构：西安航空技术高等专科学校西安建筑科技大学西安交通大学更多>>
- 发文基金：新疆维吾尔自治区科技攻关项目国家自然科学基金陕西省教育厅科研计划项目更多>>
- 相关领域：理学农业科学建筑科学更多>>
- 微通道内流流场的数值模拟及Micro-PIV测量被引量：10
- 2011年
- 采用数值模拟与实验研究方法对直管微通道内流流场进行了详细研究.实验测量借助Micro-PIV技术,采用3μm荧光示踪粒子、10倍显微物镜和14位灰阶CCD相机获取微尺度流场速度分布.利用Fluent数值计算软件,将微尺度通道壁面粗糙元抽象为多孔介质模型,采用realizable k-ε两方程模型,对边长为600μm和800μm的方形断面微尺度直通道分别在Re=100和Re=300条件下进行数值模拟,模拟结果与同工况下Micro-PIV实验测量结果进行对比,结果表明基于多孔介质模拟壁面粗糙元的realizable k-ε两方程模型能够良好地模拟微尺度管流流动,并且获得了多孔介质厚度采用微尺度通道的相对粗糙度折算,多孔介质的粘性阻力系数和惯性阻力系数由多孔介质区域内的流态及阻力计算的方法.
- 金文张鸿雁何文博
- 关键词：微通道数值模拟多孔介质MICRO-PIV速度场
- 微灌滴头平角齿形微通道流动实验研究被引量：10
- 2010年
- 采用Micro-PIV技术,以边长800μm方形截面平角齿形微灌滴头内流微通道为对象,对微通道内流体运动进行了测量。实验使用10x显微物镜、14位灰阶PCO1600相机、3μm荧光示踪粒子和仅允许610nm红光透过的滤光镜相配合、获取了清晰的粒子图像,解决了相机与PIV系统的匹配问题,提高了图像信噪比。在图像处理中使用多次测量取平均的方法消除示踪粒子的布朗运动影响,运用系综互相关算法获取流场速度分布和流线图。实验发现微通道内各齿间流动结构基本一致,即通道内流充分发展后是一种周期性流动;通道顶角和转角内侧存在低速涡旋区,其涡旋结构和尺度随时间和Re变化而变化;颗粒在低速涡旋区易发生沉积,是造成堵塞的主要原因。
- 金文张鸿雁何文博
- 灌水器内流道流场Micro-PIV试验分析被引量：22
- 2010年
- 采用Micro-PIV测量技术,在雷诺数Re=200情况下分别对方形截面平角和圆角齿形结构微尺度通道内流流体运动进行测量并加以比较,寻找灌水器内流流动规律和流道堵塞机理。试验使用10倍显微物镜、14位灰阶PCO.1600相机、3?m荧光示踪粒子和仅允许610nm红光透过的滤光镜相配合获取清晰的粒子图像,通过图像处理技术得到高分辨率的流场速度矢量分布图和流线图。试验发现各类微通道齿间内流充分发展后是一种重复性流动,平角微通道顶角和转角内侧存在低速涡旋区,圆角微通道只在转角内侧出现回流,颗粒在低速涡旋区易发生沉积,是造成堵塞的主要原因。若缩小断面尺寸则低速回流区范围有所扩大,顶角转向处出现回流趋势,对防堵不利。
- 金文张鸿雁
- 关键词：流场MICRO-PIV灌水器微通道
- 利用动网格技术对日光模拟器动态辐照特性的研究被引量：2
- 2013年
- 利用动网格技术实现日光模拟器的动态运动模拟,对不同工况下模拟器的动态辐照特性进行研究。利用动网格模型中的动态铺层算法来实现网格的更新,通过用户自定义函数UDF定义模拟器的周期性升降运动。通过数值计算得到辐照度变化的详尽动态信息,并与实验数据进行对比分析。结果显示,模拟器高度和光源数量是影响辐照度的主要因素。模拟器距地面高度与地面辐照度呈线性关系,辐照不均匀性随高度降低而变小;各工况下辐照度满足叠加性;典型点的动态辐照度数值结果与实验结果基本吻合,验证了该动网格数值模型的可靠性。该模型可用于其他多种工况的研究,为实现太阳辐射的日变化模拟提供预测数据参考。
- 孟庆龙王元
- 关键词：计算流体动力学动网格
- 微尺度内流流场数值模拟方法及实验被引量：10
- 2010年
- 以Micro-PIV实验测量的微尺度流场为基础,利用Fluent数值计算软件设计最佳微尺度流动数值模拟方案。针对微尺度特性,采用设定壁面粗糙度和多孔介质模拟粗糙元的微尺度效应处理方法,利用Fluent软件提供的realizablek-ε模型和标准k-ω模型,分别在Reynolds数为100和300情况下对边长600μm的矩形断面的微通道内流场水流流动进行数值模拟,通过各种数值模拟方案下计算出的速度场与Micro-PIV实验结果的对比,得出以多孔介质模拟壁面粗糙元、配合realizablek-ε模型进行数值计算的方案是微尺度流场CFD的最佳方案。
- 金文张鸿雁
- 关键词：微通道流场数值模拟粗糙度多孔介质
- 全光谱日光模拟器的辐照特性仿真研究与优化被引量：9
- 2012年
- 以全光谱日光模拟器为对象,利用光学软件LightTools对其辐照特性进行仿真研究。分别建立光源和模拟器的光学系统仿真模型,并将辐照度仿真结果与实验结果进行对比,获得光学基准模型,最终完成模拟器优化。结果显示,利用基准模型可有效预测各工况下日光模拟器的辐照特性;借助该光学基准模型进行日光模拟器的优化设计,确定反射板的最佳宽度与最佳反射角分别为1.2m和20°,在模拟器与辐照面间距为2.0m,只开A组、B组、C组、D组以及灯组全开的工况下,有效辐照面较优化前平均扩大81.6%。
- 孟庆龙王元
- 关键词：太阳模拟器镝灯辐照度
- 多孔介质壁面条件下微尺度流动的数值模拟被引量：8
- 2010年
- 利用多孔介质模拟微通道壁面粗糙元,建立了一种新的微尺度化流场的数值模拟方法.多孔介质模型厚度由微通道壁面相对粗糙度折算,多孔介质的阻力系数由该区域内的流态及阻力计算;配合采用k-ε和k-ω多种形式的湍流模型,对边长为600μm的方形断面微通道流场在雷诺数分别为100和300的情况下进行了数值模拟计算.通过模拟结果与Micro-PIV测量数据的对比分析发现,采用realizablek-ε湍流模型,搭配多孔介质微尺度化模型进行数值计算,能够有效地模拟微尺度流场的流动状况,而标准k-ε湍流模型和RNGk-ε湍流模型的微尺度模拟计算结果虽接近试验测量值,但仍有偏差;标准k-ω湍流模型和SSTk-ω湍流模型的微尺度模拟效果较差.
- 金文张鸿雁何文博
- 关键词：微尺度通道流场多孔介质湍流模型数值模拟
