国家教育部博士点基金(200800070027)
- 作品数：5 被引量：13H指数：2
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- 相关机构：北京理工大学北京宇航系统工程研究所更多>>
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- 相关领域：水利工程航空宇航科学技术理学更多>>
- 空化热力学效应对相间质量传输过程的影响
- 2012年
- 为了分析空化热力学效应对相间质量传输过程的影响,应用二次开发技术在商业软件中引入修正的Merkle空化模型及液氮物性参数随流场温度的变化,并在能量方程的源项中考虑了空化的影响,对绕对称回转体液氮空化流动进行了计算.通过将计算结果与实验数据进行对比,对计算方法进行了验证.基于数值计算结果分析了空化热力学效应对质量传输过程的影响.相间质量传输过程包括蒸发和凝结过程.在蒸发过程中,低温流体空化的发展不仅与当地空化数σ有关,且依赖于流场的密度比R(T).随温度升高,液体/蒸汽的密度比梯度(dR/dT)增加,导致蒸发量减小;随温度升高,饱和蒸汽压变化梯度升高,导致蒸发量减小.凝结过程中,随温度升高,(1-φl)值减小,凝结量减小;随温度升高,max(0,Cp+σ)值增大,凝结量增加.
- 时素果王国玉赵宇王小波
- 关键词：空化液氮
- 滤波器湍流模型在低温流体空化流动数值计算中的应用被引量：1
- 2012年
- 评价了滤波器湍流模型在低温流体空化流动计算中的应用。分别采用标准k-ε、修正RNG k-ε和FBM湍流模型对绕对称回转体在液氮中的空化流动进行模拟,并计算了进口湍流度对空化流动的影响。与实验结果对比表明:相对标准k-ε和修正RNG k-ε湍流模型的计算结果,FBM湍流模型可以更好地反映低温流体中汽液混合的空泡界面,更准确捕捉由于热力学效应影响而造成的压力和温度变化,计算得到的结果与实验数据更为接近。标准k-ε和修正RNG k-ε模型对计算工况的进口μT/μL|inlet粘性比比较敏感。采用FBM湍流模型计算,可以明显减小进口μT/μL|inlet粘性比对计算结果的影响。
- 时素果王国玉权晓波赵宇
- 关键词：流体力学低温流体空化湍流模型湍流度
- 质量传输模型在考虑热力学效应空化流动计算中的应用评价被引量：5
- 2011年
- 通过二次开发技术,将Merkle、Kunz、Kubota、Singhal四种不同的质量传输模型和液氮物质属性随温度变化函数等引入了计算软件CFX。在考虑热力学效应的条件下,对绕翼型的液氮空化流动进行了数值计算,并与实验结果进行对比分析。结果表明:由于传输方程的物理机制不同,造成各模型的计算结果尤其是对热力学效应影响的描述存在明显的差别。Merkle模型计算得到的压力和温度分布与实验最为接近,质量传输过程能较好地反映温度场变化的影响,从而能较好地反映热力学效应对空化发展的影响;Singhal模型计算得到的结果与实验数据差距最大,其模拟得到的质量传输过程不能很好地反应温度流场的变化的影响。
- 时素果王国玉陈广豪
- 关键词：液氮数值模拟
- 绕三维水翼云状空化现象的实验研究被引量：6
- 2011年
- 为了研究云状空化阶段空穴发展和脱落的机理,采用实验的方法对绕三维水翼云状空化流动进行了研究。实验在高速水洞中进行,采用高速摄像技术研究了不同空化阶段的空穴形态,并测量了翼型所受的升阻力,并对上述数据进行了频谱分析。结果发现:在云状空化阶段,观测到空穴的产生-发展-脱落-溃灭的准周期性变化;并捕捉到空泡脱落时附着在翼型前端的U型空穴和翼型方向上不同强度的反向射流;空泡由翼型中前部开始呈漩涡状脱落。将升力通过FFT变换得到了对应的频谱图,得到空穴脱落的频率为24.3Hz。
- 时素果王国玉王复峰高德明
- 关键词：云状空化
- 热力学效应对液氮空化流动的影响被引量：1
- 2012年
- 为了研究低温流体空化流动特性,采用数值计算的方法研究了液氮空化流动特性.计算中应用二次开发方法在商业软件CFX中引入修正的Kunz空化模型及能量方程,其物性参数随流场温度变化而不断更新.对绕翼型和对称回转体在液氮中的空化流动进行了计算,基于计算结果分析了热力学效应对空化特征的影响.结果表明,计算与实验的结果基本一致.当液氮工作温度接近临界点时,热力学效应更加显著.它主要表现在空穴变短、蒸气体积分数减少和汽液界面变得模糊.在空化产生的区域,流场的温度由于吸收蒸发潜热降低,在空穴尾部区域,空穴溃灭释放潜热而导致温度升高.同时发现,由于热力学效应温降在0.5～2.5K之间.
- 时素果王国玉胡常莉
- 关键词：空化液氮
