亲油多孔介质残余油膜的微观运移机理

为研究亲油多孔介质中残余油膜的微观运移机理,以毛细管渗流模型为基础,结合边界层理论,建立膜状残余油微观渗流模型.根据亲油多孔介质中膜状残余油的分布特征,推导毛细管中油、水微观运移方程;改进毛细管模型,推导不等径毛细管模型的油水相对渗透率表达式,得到相对渗透率曲线,分析毛细管半径、边界层厚度和流体黏度对相对渗透率曲线的影响.结果表明:随着毛细管半径增大,相对渗透率曲线向左逐渐平移;随着边界层厚度减小,相对渗透率曲线向左逐渐平移;随着油黏度增大,水相的相对渗透率曲线向右下方逐渐平移,油相的相对渗透率曲线没有变化.该结果对分析高含水期残余油渗流机理及提高采收率提供理论指导.     

竖壁自然对流的数值模拟

为了研究竖壁自然对流换热的特点,将边界层的控制方程转化为相似方程。在此基础上,进一步采用引入中间变量的方法,将相似方程转化为五个常微分方程。运用MATLAB对相似解进行数值模拟,获得了层流边界层内速度和温度的分布特点,同时,得到了与其相关的其它物理量的变化规律。     

水平一维与二维单管外层流膜状凝结理论发展

在介绍水平光管外层流膜状凝结换热问题的Nusselt理论解的基础上,结合凝液受力分析,讨论了二维肋结构强化膜状凝结换热机理;介绍了表面张力所致压力梯度与淹没角建模方法的发展;介绍了典型二维表面低肋管外冷凝换热模型.综述分析表明：一维表面单管外的冷凝换热问题已有较为完善的理论求解模型;工业系列化的二维表面外的冷凝换热问题...     

en方法在无限展长后掠翼边界层转捩判断中的初步应用

文章利用三维雷诺平均Navier-Stokes方程求解程序、三维层流边界层方程求解程序以及三维线性稳定性方程求解程序进行了中、小后掠无限展长机翼边界层转捩预测的研究。三维雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程求解程序为三维层流边界层求解程序提供层流边界层外边界的流动参数,后者为基于三维线性稳定性理论的en方法提供高精度的边界层速度型,由en方法得到的边界层转捩信息反馈给三维RANS求解程序,上述3种程序的耦合构成了一次对边界层的转捩判断。经过几次上述流程,边界层转捩的位置收敛,将计算得到的转捩位置与实验测得转捩位置进行比较,初步验证了文中方法的可靠性。     

挑坎对紊流边界层发展的影响

气蚀、掺气、脉动压力、能量损失等高速水流问题都与紊流边界层的发展和特性有关。本文通过实验和理论分析研究了陡坡上的紊流边界层发展规律及挑坎对边界层发展的影响。紊流边界层的计算式是从Von. Karman动量积分方程直接推出的。本文全面研究了挑坎对紊流边界层发展的影响,根据实验资料和理论分析给出了从挑坎上游到挑坎下游整个影响范围内的边界层厚度计算公式和时均流速分布特性。     

烟气冷凝换热过程分析

本文对烟气冷凝换热过程进行了分析 ,给出了换热壁面上珠状凝结分为三个阶段的理论模型 ,给出了三个阶段的数学描述。通过实验验证了该理论模型的实用性 ;对珠状凝结与膜状凝结进行了比较。     

开孔结构内压传递方程的适用性分析

为了研究单一开孔结构内压的传播机理,采用理论推导结合模型实验提出内压传递方程的新形式.考虑到国外学者提出的方程普遍存在低估孔口阻尼值这一不足,从N-S方程出发结合层流边界层理论,推导单一开口结构内外压传递的方程.对6种不同开孔条件下的模型进行扬声器激振试验,以获得内压时程曲线.通过拟合实测内压曲线,来考察不同方程的适用性.研究结果表明,所推导的新方程与国外学者提出的方程相比能够准确地预测开孔模型内压幅值和阻尼.     

S_1流面上带层流分离气泡的边界层的求解方法

文中建立了S_1流面边界层积分方程,吸入方程及无粘流与边界层相互作用选代解法。文中应用边界层积分方程反解法同无粘流与边界层相互作用模型进行迭代,求解了带有分离气泡的S_1流面边界层。文中的算例表明,计算结果与实验结果符合很好。     

水平滴型管外凝结液膜分布及换热特性研究

采用特殊管型是最为常见的、有效的强化膜状凝结换热手段。为了研究特殊管型对纯蒸汽膜状凝结换热及强化过程,建立了滴型管物理模型和凝结液膜厚度分布数学模型;通过边界层方程组及无量纲化得到了计算液膜厚度分布及换热系数的表达式。计算结果表明:椭圆度e及Bo数对液膜脱离壁面的临界角φc的作用相反,即当椭圆度e一定时,临界角φc随着Bo数的增大而增大,当Bo数一定时,临界角φc随着椭圆度e的增大而减小;在有效换热面积相等的情况下,滴型管比圆管具有较好的排液性能,能有效地减薄液膜厚度,强化了换热性能;其强化换热效果主要受椭圆度e及Bo数的影响。因此,在设计滴型管时,应该根据Bo数的具体数值确定最佳的椭圆度e。该文结论对优化管型以实现强化换热有一定的参考意义。     

含层流分离泡的粘性绕流精确数值模拟方法研究

高精度CFD求解器是翼型设计的基础,而翼型流动转捩的准确预测是提高数值模拟精度的关键之一。eN方法是比较可靠的且可应用于翼型设计的转捩判断方法,但目前国内耦合eN转捩预测与二维雷诺平均N-S(RANS)方程求解器的研究仍需要通过求解层流边界层方程为转捩判断提供所需的边界层信息。这种方法不能处理含层流分离泡的流动。为解决上述问题,文章发展了一种直接求解RANS方程为转捩判断提供高精度的边界层解的方法,耦合基于线性稳定性理论的eN转捩判断方法实现了含层流分离泡流动的转捩点自动判断。采用文中方法对含层流分离泡的翼型绕流进行了数值模拟,转捩预测位置与实验值吻合较好,气动力计算精度得到了提高,验证了该方法的有效性。     

表面张力对膜状凝结换影响研究

对圆管内膜状凝结换热过程进行了理论分析,探讨了重力、表面张力梯度引起的Marangoni力以及气液界面剪切力对凝结换热Nusselt数的影响.建立了含有凝结液膜的物理模型和基于边界层方程组的数学模型,应用相似理论进行了无量纲变换.结果表明,表面张力梯度对凝结换热过程的影响不可忽略,梯度越大,液膜越薄,Nu数越大,换热越好.     

含不凝气蒸汽在锯齿形表面的凝结传热特性

为了在含不凝气蒸汽凝结过程中获得更高的热效率,提出新型锯齿形强化板并建立其二维模型,使用Fluent软件对锯齿形强化板和相同规格波纹板的凝结传热特性进行对比研究。建立可同时计算不凝气层及液膜层的凝结传热模型并在数值模拟中通过用户自定义函数进行编译,模型的可靠性通过和相同工况下的试验进行对比得到验证。数值模拟得到两种板型表面的两相流动及热质交换特征,发现相比于波纹板,锯齿形板能够显著提高不凝气层的紊流度,利于相界面处传热传质过程的进行;锯齿形板的液膜会在波节的齿峰处产生周期性的断裂后在下游壁面上重新形成并在波谷处达到最大厚度;相比于波纹板,在所研究工况内锯齿形板的换热能力总体提高60%以上。     

含不凝气蒸汽在锯齿形表面的凝结传热特性

为了在含不凝气蒸汽凝结过程中获得更高的热效率,提出新型锯齿形强化板并建立其二维模型,使用Fluent软件对锯齿形强化板和相同规格波纹板的凝结传热特性进行对比研究。建立可同时计算不凝气层及液膜层的凝结传热模型并在数值模拟中通过用户自定义函数进行编译,模型的可靠性通过和相同工况下的试验进行对比得到验证。数值模拟得到两种板型表面的两相流动及热质交换特征,发现相比于波纹板,锯齿形板能够显著提高不凝气层的紊流度,利于相界面处传热传质过程的进行;锯齿形板的液膜会在波节的齿峰处产生周期性的断裂后在下游壁面上重新形成并在波谷处达到最大厚度;相比于波纹板,在所研究工况内锯齿形板的换热能力总体提高60%以上。     

基于时域边界元法的散热结构瞬态热传导分析

针对散热器结构的瞬态热传导问题,首先,在热力学理论基础上,利用问题的控制方程推导出问题的积分方程;然后针对积分方程中的域积分,采用双互易边界元法(DRBEM)进行处理,得到边界积分方程;再对其进行边界离散,获得常系数微分方程组;最后,运用精细积分法(PIM)进行方程组求解,得到内部点的温度结果.通过边界元法与有限元法计...     

Condensation heat transfer characteristics of vapor flow in vertical small-diameter tube with variable wall temperature

To explore the condensation characteristics of vapor flow inside vertical small-diameter tubes, the classical Nusselt theory is revised and an analytical model with variable tube wall temperature is established by considering the effect of surface tension exerted by condensate film bending as well as the effect of shear stress on vapor-liquid interface. The effects of various factors including tube wall temperature and gravity on flow condensation in small-diameter tubes are analyzed theoretically to show the heat transfer characteristics. Comparison with the experimental data indicates that the proposed analytical model is fit to reveal the fundamental characteristics of flow condensation heat transfer in vertical small-diameter tube.     

非线性表面张力对饱和液膜传热稳定性的影响

用温度的非线性简化式表示液膜表面张力，推导出小扰动的线性稳定性方程，研究等壁温边界条件下，壁温变化时非线性表面张力对饱和液膜传热稳定性的影响。推广了文献［５］所建立的理论和结果。     

Film condensation heat transfer on a vertical porous-layer coated plate

Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎｏｆｖａｐｏｒｏｎａｃｏｏｌｅｄｗａｌｌｔａｋｅｓｐｌａｃｅｉｎｎｕｍｅｒｏｕｓｔｈｅｒｍａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ,ｓｕｃｈａｓｉｎｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｕｓｔｒｙ,ｔｈｅｓｔｅａｍｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓａｎｄｔｈｅｃｒｙｏｇｅｎｉｃｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｇａｓｅｓ.Ｔｈｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒａｔｔｒａｃｔｓｅｘｔｅｎｓｉｖｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎｔｈｅｐａｓｔｆｅｗｄｅｃａｄｅｓ.Ｒｅｃ…     

钢筋混凝土板分析的边界无单元法

提出了求解钢筋混凝土板弯曲问题的边界无单元法,使求解边界积分方程容易。算例表明,方法简单,精度高。     

恒温边界矩形区域内热传导的可视化计算

建立了稳态热传导问题的有限差分方程,编写了相应的温度场差分计算程序,借此可求得不同恒温边界条件下带内热源的矩形区域内的温度分布,然后采用计算机图形学原理编写了图形显示程序,并将所得离散的温度分布数据转化为相应的图形。最后,基于所得计算图形讨论了相应区域内的热传导特性。     

求解两端固定弦的强迫振动问题的3种方法

针对两端固定弦的强迫振动问题,给出了冲量定理法、按相应齐次问题的本征函数展开法、方程和边界条件同时齐次化法等3种不同的求解方法.并介绍了应用上述3种方法的基本思路和适用条件.