质子交换膜燃料电池内部传热传质三维模拟

针对常规流场质子交换膜燃料电池提出了三维非等温数学模型。模型考虑了电化学反应动力学以及反应气体在流道和多孔介质内的流动和传递过程,详细研究了水在质子膜内的电渗和扩散作用。计算结果表明,反应气体传质的限制和质子膜内的水含量直接决定了电极局部电流密度的分布和电池输出性能;在电流密度大于0.3~0.4A/cm2时开始出现水从阳极到阴极侧的净迁移;高电流密度时膜厚度方向存在很大的温度梯度,这对膜内传递过程有较大影响。     

流体管网中模糊最小树的算法与分析

目的将模糊集应用到管网分析中,研究流体管网中模糊最小树的算法.方法利用全水平截集排序指标(OERI)法对模糊管网中的分支进行排序,在保持网络结构不变的情况下,将网络图论的常规算法适当调整,求得管网的模糊最小树.结果结合算例,既算出了树的模糊阻抗值,又针对无差异、乐观与悲观3种权重情况获得了树的OERI值,实现了模糊最小树算法.结论在保持网络结构不变的情况下,将网络图论的常规算法适当调整,既可求得管网的模糊最小树,又获得了对应不同主观权重函数时树的OERI值.     

鼓泡塔内气液两相流的研究

用激光多普勒测速仪和粒子成象测速仪详细测量了气液鼓泡塔内气液并流和气液逆流时的流速分布、湍流度分布和气含率分布,并总结出了湍流度、气含率径向分布关联式。在气含率关联式中,首次考虑了塔高的影响。气泡的存在增强了液相湍动。气液并流时,在升力作用下气泡集聚在塔中心区。气液逆流时,气泡集聚在塔壁面附近。中心速度较大且随着表观气速的增大而增大。塔壁附近出现返混区,零轴向速度和最大湍流度均发生在相对半径ｒ／ Ｒ≈０－７ 左右。     

三维液态铝合金泡沫体演化过程中泡径分布的研究

利用MacPherson等人的理论,分析计算三维液态铝合金泡沫体在不同的泡沫结构模型、不同的表面张力下泡沫内气泡体积分布的演化过程。模拟结果表明,球型泡沫体平均体积近似以v∝t1.482方式增长,与MacPherson等人的理论结果相符合。结果表明,泡沫模型对泡沫的胀大、缩小有直接的影响。正六面体型泡沫体平均体积随时间减小,而正二十面体型的泡沫体平均体积随时间增长。表面张力是加速泡沫体演化的重要因素。     

空心圆柱形液体射流分裂与雾化机理的研究

本文采用线性稳定性分析的方法推导出了普遍三维形式下的空心圆柱射流自由表面扰动发展的特征方程.数值计算结果表明当空心圆柱内半径很小时与圆柱形液体射流的结果是一致的.数值计算还表明,当Je＜1时,空心圆柱射流分裂雾化形态与Ah数(内半径与液膜厚度比)的大小有很大关系,当Ah数较小时射流分裂雾化是轴对称扰动模态与非轴对称扰动模态基本相同,当Ah数较大时非轴对称扰动模态占绝对优势;在Je＞1时,所对应的分裂形态是轴对称模态占绝对优势.     

多孔介质内往复流动超绝热燃烧的简化解

通过与稳态的逆流燃烧器类比，得到了一个简化的理论解，并与实验结果进行了对比。该解适用于绝热的惰性多孔介质内往复流动下的超绝热燃烧。简化的理论解包括两个常微分方程，方程中包含所有的控制参数，因此有助于深入理解这些控制参数对燃烧器的影响。与数值模拟的结果相比，多孔介质固体的温度曲线可以用简化解的分段线性函数很好的估算，利用简化的理论解求得的燃烧器内温度的最大值与实验值取得了相同的趋势，但是通常比实验值大，二者的误差大约是20％。     

多孔介质中往复流动下超绝热燃烧技术的进展与前景

多孔介质中往复流动下的超绝热燃烧被认为是目前最先进的燃烧技术之一，对其原理、发展背景和关键技术做了简介，并分别从基础研究和应用研究两方面，对该技术迄今的研究进展进行了综述。最后，指出了以往研究的不足，并对该领域今后应当着重开展的研究工作进行了探讨。     

卸压支护技术在煤巷支护中的应用

根据凤凰山煤矿现场实际,分析了以往巷道支护破坏原因,结合卸压和支护的维护原则,阐述围岩蠕变卸压支护方式的原理及卸压支护参数的确定,成功地在2322工作面上回风巷进行沿空掘巷卸压支护。试验结果表明,与以往使用过的支护方式相比,该方式的巷道变形小,安全状况明显好转,实现该巷在服务期限内无巷修工程,节约维护费用,减少优质煤炭资源的损失,提高矿井的经济效益。该支护方式工艺简单,维护费用低,便于推广,社会和经济效益显著。     

基于过剩焓函数多孔介质中超绝热燃烧的分析

分析了稀预混气体多孔介质中超绝热燃烧反应区的能量集中现象。通过一维双温模型理论上推导出量纲1过剩焓函数。分析表明,超绝热燃烧温度是修正的Lewis数、固体和气体热导率的比值、填充床孔隙率以及量纲1燃烧波波速的综合函数。通过对量纲1焓方程4个源项的分析表明,修正的Lewis数主导源项的大小并决定焓值的分布。     

基于互动小火焰模型的内燃机燃烧过程大涡模拟

引言随着排放法规的日益严格和原油价格的不断上涨,柴油发动机正面临着同时降低排放和减少油耗的双重挑战。计算流体力学(CFD)模拟可以深入理解发动机缸内复杂的流动、喷雾和燃烧过程,