扩散火焰烟黑的数值模拟与参数优化

烟黑是燃料燃烧产生颗粒污染物的重要组成部分。火焰中烟黑的形成与多个因素有关,并且各因素对烟黑的影响效果不同。选取烟黑成核速率常数的活化能和指前因子、生长速率常数的活化能和指前因子,以及OH与烟黑颗粒的碰撞率这5个重要因素对烟黑形成的影响进行优化研究。创新性地将正交设计与烟黑模拟相结合,旨在分析各因素对烟黑形成的影响程度,并对这5个因素进行了优化设计。运用正交试验设计方案,对5个因素进行16组数值模拟试验。基于试验结果,应用极差和方差分析进行详细研究。研究结果表明,5个因素对烟黑形成的影响强弱程度依次是:生长速率常数活化能、生长速率常数指前因子、成核速率常数活化能、生长速率常数指前因子、OH和烟黑颗粒的碰撞率。该研究为更加精确、可靠地模拟出烟黑形成提供了指导思想和参考。     

静态星模拟器设计与精度分析

为了实现对星敏感器进行的地面标定和精度测试,研制高精度静态星模拟器,要求模拟器的星间角距精度优于10″。利用激光直写技术制作星点分划板,将其作为核心显示器件来模拟星图,设计准直光学系统实现无穷远距离和角度模拟,并通过优化像差保证模拟星点的成像质量。同时,提出星点位置修正方法以改善由于焦距测不准和光学系统相差带来的星图模拟误差。实验结果表明:经过修正的星图,单星位置模拟精度优于10″,可以作为地面标定与测试装置,供星敏感器进行观测。     

陶瓷辊道窑高温带流场的数值模拟研究

研究了陶瓷辊道窑高温带的窑体结构,根据实际的尺寸建立了三维流域模型,综合生成了非结构化和结构化网格。通过分析工程中用于求解不可压缩湍流问题常用的湍流模型的使用范围及特点,确定选用k-ε模型作为计算的湍流模型,得到了陶瓷辊道窑高温带流场的分布情况,生成了速度和压力等物理量分布图。同时考察了不同入口速度及有烟气流动等因素的条件下流场的分布。     

电容层析成像图像重建的新型在线迭代法

快速有效的图像重建算法是电容层析成像技术(ECT)的关键.基于 Landweher 迭代法,导出一种快速ECT图像重建迭代格式,分析了该迭代格式的收敛条件,并运用有限元仿真进行验证.结果表明,该迭代格式与常用的 Landweber 算法相比,成像质量相同,但迭代速度快,受像素个数影响不大,有望应用于在线成像.     

陶瓷厂全数字化综合管理系统研究

首先提出陶瓷厂全数字化管理的概念。详细介绍了整套管理系统的构成．并分析其对国内建筑陶瓷生产的重要意义以及带来的经济和社会效益。文中还使用CAD技术完成了全数字化综合管理系统中产品烧成的自动控制系统的辊道窑高温带数字化建模及CFD数值仿真计算，结果肯定了陶瓷厂数字化操作思路的可行性。     

电容层析成像算法的比较

对12电极方形电容层析成像系统进行了仿真计算,针对几种不同的方形管道内流动形状,比较了采用LBP(线性逆反推)算法、Landweber迭代算法和MLRR(多元线性和正则化算法)等三种算法的成像结果,结果表明Landweber迭代算法可以较好的反映管道内的情况,MLRR算法由于所选的系数a的不同,其成像效果有所不同,该方法产生的图像噪音也大,而LBP算法可以定性的快速反映管道情况.     

ECT在多孔介质内火焰分布可视化测量中的应用研究

本文利用电容层析成像（ECT）的方法,对通道型多孔介质内单/双火焰分布情况以及泡沫型多孔介质内火焰分布进行可视化测量。在介绍和分析多种成像方法的适应性和局限性的基础上,针对被测对象的性质和特点采用了适当的成像方法及其合适的满标定物质,得到了清晰的火焰图像。测量结果显示了ECT可以较为准确地判断多孔介质内火焰的位置、大小以及脉动情况。其成果为多孔介质燃烧领域提供了新的研究方法和测量手段。本文最后指明了测量过程中存在的问题以及今后的发展方向。     

页岩气增产采出水处理方法研究

针对页岩气增产采出水易起泡，难以平稳蒸发脱盐的问题，利用“预处理＋多效蒸发”处理方法， 对井站两种不同性质的采出水进行中试，连续监测各工艺单元处理后水质及蒸发出水水质。结果表明：通过破 乳混凝、催化氧化、电荷中和及除硬等步骤，能够完全消除泡排水起泡性；中试稳定运行7d，两种泡排水蒸发出 水水质稳定，COD浓度＜55mg/L，NH+4-N浓度＜18mg/L，满足 GB8978—1996《污水综合排放标准》一级标 准；cl- 浓度＜21mg/L，满足DB51/190—1993《四川省水污染物排放标准》要求。     

部分进汽下汽轮机不稳定振动及抑制方法

汽轮机组在部分进汽模式下运行时容易出现不稳定振动。以某台大型汽轮机组为例,应用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)技术,建立调节级叶片不均衡汽流力计算模型,给出不同阀序下汽流力变化情况。不同进汽工况下不均衡汽流力大小和方向相差很大,汽流力作用到转子上后改变轴颈在轴承内的偏心率和偏位角,从而改变轴承动力特性。建立转子-轴承系统动力特性有限元模型,分析阀序切换过程中不平衡响应和稳定性变化情况,从剩余汽流力角度解释阀序切换过程中所出现的不稳定振动机理。实例说明,部分进汽状态下所出现的不稳定振动受调节级侧轴承所承受载荷的影响较大,轻载轴承特别容易出现不稳定振动。从轴承标高调整角度提出不稳定振动抑制方法。在瓦温不超标的前提下,应适当抬高调节级侧轴承标高。     

两相流测量中电容层析成像图像重建的广义逆最小模解与线性反投影和迭代法的

本文根据电容层析成像ECT(Electrical Capacitance Tomography)线性化了的电容与图像的关系，求出图像向量的广义逆最小模解。以试验数据对广义逆最小模解的图像重建能力进行研究。通过广义逆最小模解、线性反投影法和迭代法三者的比较，了解了电容一图像线性方程的解不适宜电容层析图像重建的特点、线性反投影处理复杂物体分布图像的局限性，以及迭代法的优越性。同时发现了不加控制的迭代结果向广义逆最小模解结果趋进的现象。