微型管内摩擦特性的实验研究
以水、乙醇及四氯化碳作为工质,流过内径分别为0.168mm、0.399mm和0.799mm不锈钢管及内径分别为0.242mm、0.315mm和0.52mm石英玻璃管,测量其压降与流量,从而获得摩擦系数f与雷诺数Re的关系.实验结果表明,当Re小于1200~1800时,除内径为0.168mm的不锈钢管外,其他微管内的与经典层流理论值几乎一致;而对于内径为0.168mm,相对粗糙度为8%~10%的不锈钢管,当Re超过800时,其值比经典理论值高10%~15%;当Re超过1800时,所有微管的f值明显偏离经典层流理论值.
一种新型螺旋式微混合器及其流场的数值研究
设计了一种新型的螺旋式微混合器。为说明其混合效果,对不同组分流体在螺旋式微通道中的扩散和混合进行了数值模拟,结果发现:在小雷诺数下,由于流体分层而增加了流体接触面积,显著加快了流体混合速度,其混合效果不仅比直通道有明显提高,甚至比蛇形通道还好;随着雷诺数的增大,对流作用得到加强,分合式通道的混合效果与直通道相比提高更大,但与蛇形通道相差无几。
节流装置流量测量的分析
节流装置流量测量是目前工业生产中用来测量气体、液体和蒸汽流量常用的一种流量测量方式,选择合适的公称直径和径比才能保持流量测量的精度和节能效果,否则,流量测量的精度将受到影响,也不利于节能。通过对节流装置流量测量进行分析,分析影响节流装置流量测量精度的因素,分析表明采用不同径比和雷诺数范围时,其测量精度不同。通过提出采用一些选用原则,从而提高流量测量的测量精度,达到节能效果。
仿生扑翼飞行器风洞实验研究进展
仿生扑翼飞行器的设计灵感来源于自然界中的鸟类、昆虫和蝙蝠的飞行模式,通过机翼的主动运动来产生飞行所需要的升力和推力.仿生扑翼飞行器具有隐蔽性好、机动性强等优点,成为近年来国内外飞行器研究的重点.但是仿生扑翼飞行器研究涉及到低雷诺数、非定常空气动力学等问题,与常规固定翼飞行器有很大的不同.仿生扑翼飞行器的研究方法一般分三种气动计算、风洞实验和外场试飞.气动计算方面,非定常气动设计优化理论与方法目前仍存在不足;外场试飞的方法无法精确测量出飞行器复杂的气动力,难以对飞行器进行定量分析研究;风洞实验由于可以模拟飞行时的真实情况,获得的数据较为真实可靠,且可以定量分析研究,成为目前研究仿生扑翼飞行器非常有效的方法.国内外研究人员利用风洞进行了大量针对仿生扑翼飞行器的实验研究.在介绍了风洞...
分离式三箱梁车-桥系统气动特性风洞试验
为研究分离式三箱梁气动力特性和主梁-列车系统的气动干扰效应,基于风洞试验对比分析了直线型腹板及圆形腹板以及附属设施对主梁断面三分力系数的影响,进一步研究了不同腹板形式主梁气动力的雷诺数效应,同时讨论了列车与主梁间的气动干扰效应。结果表明分离式三箱梁的阻力系数随风攻角的变化趋势与分离式双箱梁十分接近,即先减小后增大,且拐点大约在风攻角为-2°到0°之间。腹板形状对分离式三箱梁的三分力系数影响很小,而风屏障等附属设施和气动措施的影响较大。在试验雷诺数范围内,两种腹板形式的分离式三箱梁施工期裸梁断面均存在明显雷诺数效应,但两者有明显区别直线型腹板主梁的阻力系数对雷诺数变化较为敏感,升力系数和力矩系数则不敏感;而圆形倒角腹板主梁的阻力系数和力矩系数均对雷诺数的变化较为敏感。列车与分离...
基于RANS湍流模型的梯形柱气动特性研究
文中基于流体计算软件Fluent,采用Realizable k-ε湍流模型,对高雷诺数(Re=6.8×105)下梯形柱的绕流特性进行数值模拟,通过对不同宽高比与不同偏角(迎风面与来流方向的夹角)的梯形柱进行流场分析与研究,获得不同结构特征参数下梯形柱的气动参数以及流场绕流特性。结果表明当偏角不变时,随着宽高比的增加,阻力系数、升力系数均方根逐渐减小,斯托罗哈数先增加后减小;当宽高比不变时,随着偏角的增加,阻力系数、升力系数均方根、斯托罗哈数逐渐增加。与同宽高比下的矩形柱相比,在宽高比R=0.5时梯形柱的阻力系数大于矩形柱,在宽高比R=0.6~1.0时矩形柱的阻力系数大于梯形柱。
螺旋线对斜拉桥斜拉索横风向气动力和稳定性的影响
在斜拉索表面缠绕螺旋线能有效抑制斜拉索风雨激振现象,但却改变了斜拉索的气动外形。为了研究不同螺旋线参数对斜拉索气动稳定性的影响,该试验通过自行设计的斜拉索测振试验系统,在风洞中对直径为120 mm的斜拉索模型和25种螺旋线斜拉索模型进行了刚性模型测振试验。分析了各工况下斜拉索平衡位置和平均升力系数随雷诺数的变化规律。结果表明:在相同螺旋线直径下,螺旋线缠绕间距越小,斜拉索模型的升力越小、平衡位置偏移量越小;在相同缠绕间距下,螺旋线直径越大,斜拉索模型的平均升力越小、平衡位置改变量越小;当缠绕间距越小或螺旋线直径越大,改变另一个参数对平衡位置偏移量产生的影响越小;当螺旋线缠绕间距越大,平衡位置稳定性越差。
气液两相流在管内流动的数值研究
通过在Fluent建立流场计算模型,对油气润滑系统中润滑油在管道中的输送过程进行数值计算,对雷诺数在两相流中对油滴大小的影响及油滴是否连续的影响进行研究。通过模拟发现,当雷诺数取值合理时,在管道中形成连续的油气混合物,且润滑油被离散为油滴状,符合油气润滑的技术要求。
不同雷诺数下均速管流量计流量系数的确定
在不同雷诺数条件下对均速管流量计的内部流动进行数值仿真,引用k-ε湍流模型进行计算,应用有限体积法对控制方程离散和求解.模拟计算得到在不同雷诺数下流量计的内部流动速度和压力分布,算出流量系数,然后与理论结果相比较,两者吻合较好.
采用雷诺数修正法的高精度气体涡街流量计的研究
文中以气体涡街流量计为例,从流体力学的角度分析了涡街流量计测量误差产生的原因,结合气体测量的特点,使用了一种工程化的解决方法.并根据应用实际,给出了精确的将工况流量转化为标况流量的软、硬件方案.