利用计算流体力学的方法,对六弯叶搅拌器在黄原胶水溶液（一种具有屈服应力的假塑性流体）中的流场及洞穴变化进行研究,得到了搅拌器的功率准数、流动准数、泵送效率以及洞穴大小随雷诺数的变化情况.结果表明,层流状态下,功率准数与雷诺数成反比,流动准数和泵送效率随雷诺数增加而增大,随流体粘度增加而降低,采用Herschel-Bulkley流变模型模拟的洞穴形状为圆柱形.Dc〈T时,洞穴大小符合Elson模型的理论计算结果,在双对数坐标图中,Dc/D与P0Rey接近线性关系,拟合后的直线斜率为0.35.

利用光学显微镜、伺服拉伸实验机和X射线衍射仪研究了不同退火温度和保温时间对TiIF钢组织、性能及r值的影响规律,分析了工艺优化后的再结晶织构.结果表明,8h为实验Ti-IF钢从部分饼形晶粒到绝大部分等轴晶粒演变过程中的一个时间界限,冷轧板在710℃下保温8h退火后,再结晶晶粒为均匀的等轴晶粒,r值为2.347,抗拉强度312MPa,延伸率44.7%,{111}面织构密度水平达到13.1.在此工艺条件下,Ti-IF钢得到优良的深冲性能,该实验结果可为Ti-IF钢罩式退火工艺的优化提供理论依据.

基于计算流体力学理论,提出一种可用于预测双套管密相气力输送系统能耗的新方法.与以往依靠经验的计算方法不同,本工作将输送管道分为起始段与充分发展段两部分,分别进行详细的计算流体力学模拟后汇总得出整个系统的总能耗.压力梯度为750Pa/m的情况下,计算所得物料输送速率为10t/h,耗气量为290m^3/h,实验所得物料输送速率为8.0t/h,耗气量240m^3/h,证明本数模方法是可靠的.

通过对常压下9%（ω）TBAB溶液降温生成水合物晶体的过程进行观察,以过冷度作为生长驱动力,研究了TBAB水合物晶体的生长特性.TBAB水合物刚形成时,晶体呈高透光度及规则柱体外形,随晶体继续生长逐渐变得不规则,透光度下降.当恒温浴的过冷度分别为6.0,8.1和9.6K时,水合物晶体长度/宽度方向生长时间依次为183min/140min,85min/65min,70min/37min,同时反应前的等待时间即生成时间分别为83,53和55min.生长时间和生成时间随过冷度增加逐渐降低,幅度逐渐减小,表明过冷度增加能有效减少水合反应时间,促进水合物的快速生成.过冷度增加会增加TBAB水合物晶体成核数量,因此晶体与溶液的总体接触面积增加,有利于水合物的快速形成.

低温球阀是液化天然气(LNG)接收站中必不可少的流体管道控制装置之一,其在低温工况下工作时阀座密封易发生泄露,严重威胁工业生产的正常运行。本工作基于热固耦合方法研究了LNG接收站用低温球阀唇形密封圈与阀体和阀座的接触特性,包括接触间隙和接触压力。结果表明,受低温介质的影响,唇形密封圈上存在较大温差,导致密封圈上的Mises应力大幅增加,最大Mises应力达到204.92 MPa。相比于常温工况时,低温工况时唇形密封圈的接触间隙变大,接触压力减小,最大接触间隙值达到-0.72 mm。增大弹簧预紧力在一定程度上可以改善低温工况时唇形密封圈的密封性能,增大接触压力。本工作对低温球阀的阀座密封设计和研究具有一定参考价值。

在考虑真实流体粘度、忽略气泡尾迹区影响的前提下,通过对真实流体绕球形气泡的流场进行研究,运用单元系综平均方法推导出液相界面平均压力与液相平均压力差Pli-P1的表达式,反映了液体粘度对该压力差的影响.由于湍流泡状流相对雷诺数较大,无法忽略尾迹区对其气泡周围压力场的影响,因此该表达式只适用于"层流"泡状流.