电磁力连续控制圆柱绕流态变化的研究
作用于电介质溶液流体边界层上的Lorentz电磁力可以改变流体边界层的结构,从而控制流体绕流的形态。通过理论分析和数值模拟确定了实验控制的关键参数,交替分布的电极和磁极包覆在圆柱体的表面置于电介质溶液中,简单调整电磁力的分布可以方便地控制圆柱尾迹的流动结构,实现了电磁力消涡和增涡的连续控制。
大型管中两相爆炸现象的实验研究
介绍了用于研究气-液和气-固悬浮流中加速火焰诱导激波现象的两套实验装置,即长9m,内径0.14m两侧装有15套喷雾系统的水平气云火焰加速管和长12m内径0.14m两侧装有20套喷粉系统的水平粉尘火焰加速管,利用上述装置,对铝粉粉尘云和戊烷气雾云两相悬浮流中火焰加速诱导激波现象进行了实验研究,用压电传感器测试管内某点的压力信号和离子探针测试火焰阵面信号,从而得到管内火焰传播的规律和管内压力参数的变化
惰性粉尘抑爆过程的实验研究
在长9m,内径0.14m的燃烧管内进行了CaCO3颗粒其H2-O2混合物中发生爆炸过程的抑制作用的实验研究。该管分为三部分:激波成长段,抑爆段和抑爆后观察段。其中抑爆段装有10套可形成均匀颗粒悬浮流的喷粉系统。实验结果表明,仅当颗粒浓度大于某值时,才可能有效抑制爆炸,否则爆炸波会在抑制后重新成长。笔者还基于两相化学反应流的基本方程,通过分裂方法,全耦合TVD格式和Lax-Wen-droff-Rubin格式对粉尘抑爆现象进行了数值模拟,计划结果反映了惰性颗粒作用下激波的变化过程,其结果与实验结果一致。
障碍物导致火焰变形的数值模拟
工业部大量存在着障碍物。实践证明,障碍物对加速燃烧和诱导爆炸具有非常重要的影响。为了深入研究障碍物与火焰之间的关系本文基于湍流的k-ε模型和改进的EBU-Arrhenius燃烧模型,考虑了障碍物对流动的附加作用,通过修改方程的源项,建立了湍流加速火焰使火焰形状改变的理论模型。本文选用Simple格式,壁面边界层采用壁面函数法处理,模拟了火焰在含有障碍物的三维空间中的传播现象,其数值模拟得到的火焰形状与实验结果做了对比,结果表明本计算是成功的。最后,还分析了导致火焰变形的原因。
堆积粉尘本构方程的实验测试
确定堆积粉尘的本构方程对讨论有关现象是十分重要的,设计了一种测试方法,利用阴影摄影和带示踪粒子的X光脉冲摄影,记录激波与堆积粉尘相互作用的流场,再通过对该流场的理论分析,以确定堆积粉尘的本构方程,以国淀粉为例,对所测的方程做了实验验证。
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