上海市教育委员会创新基金(12YZ096)
- 作品数：10 被引量：29H指数：3
- 相关作者：郭雪岩杨帆张岩朱张平苏东涛更多>>
- 相关机构：上海理工大学更多>>
- 发文基金：上海市教育委员会创新基金国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：化学工程动力工程及工程热物理理学机械工程更多>>
- 不同热物性下串联双圆柱共轭传热的数值分析
- 2014年
- 基于Chimera网格采用有限体积法模拟串联双圆柱在亚临界区的共轭传热,采用二维瞬态N-S方程,结合RNG k-ε湍流模型和压力Poisson方程方法,分析亚临界区(Re=6×104)不同固体与流体热容比以及导热系数比下,圆柱表面努赛尔数和圆柱内无量纲温度的变化规律.结果表明,圆柱内温度稳定后最高温度随着导热系数比的提高减小并逐渐趋于平缓,但体积热容比对于稳定后的温度场影响并不明显;另外圆柱内部最高温度位置随导热系数比提高而向后圆柱后部移动;下游圆柱的表面温度以及柱内最高温度均高于上游圆柱,而上游圆柱努赛尔数要高于下游圆柱.
- 翁鹏程郭雪岩杨帆戴韧
- 关键词：共轭传热
- 基于有效参数法的固定床化学链燃烧数值模拟被引量：3
- 2016年
- 本文基于有效参数法和变核颗粒模型,对固定床化学链燃烧进行数值模拟.计算并分析不同颗粒参数对二维固定床化学链燃烧结果的影响.在有效参数模型中,颗粒填充床被看作均匀的流体域.本文主要模拟了组分场和温度场,通过改变颗粒直径、孔隙率、内部粒子直径三组参数,取得了不同条件下二维固定床化学链燃烧床层所能达到的最高温度以及反应所用的时间.通过对不同参数模拟结果的分析,得出颗粒内部结构对反应特性的影响规律.
- 张岩郭雪岩朱张平
- 关键词：固定床化学链燃烧反应速率最高温度
- 活性物质分布对镍基载氧体固定床化学链燃烧的影响被引量：3
- 2017年
- 采用实验的方法,以空气和甲烷为反应气体,研究了活性物质分布对镍基载氧体固定床化学链燃烧的影响.实验结果表明:气体流量会同时对温升和反应速率产生影响,其中对反应速率影响更大,流量越大,反应速率越大,温升越大;半活性颗粒对应的反应器轴心处各点最大温升大于全活性颗粒对应的轴心处各点最大温升;相同条件下全活性颗粒的反应速率略大于半活性颗粒.研究结果表明,半活性颗粒更有利于活性物质反应完全,其反应特性更优.
- 尹靖郭雪岩张岩
- 关键词：固定床化学链燃烧
- 方腔内自然对流与混合对流的有限差分格子Boltzmann研究被引量：10
- 2016年
- 基于有限差分法,建立了贴体坐标系下求解流体流动和传热的双分布格子Boltzmann模型.在密度分布函数和温度分布函数对应的离散速度方程中,时间项采用四阶Runge-Kutta法离散,空间离散采用二阶迎风和二阶中心差分的混合形式.采用此模型分别对瑞利数为10^3、10^4、10^5、10^6的方腔自然对流以及理查森数为0.1、1、10的方腔混合对流进行了数值模拟,获得了流体速度与温度分布的典型特征,得到的努塞尔数也与基准解高度吻合.计算结果表明了本文采用的数值方法和计算程序的有效性.
- 阳海成杨帆郭雪岩
- 关键词：自然对流
- 基于DES方法平底水力旋流器内部流场特征的数值分析被引量：5
- 2014年
- 采用分离涡模拟方法(Detached Eddy Simulation,DES)针对平底水力旋流器的特殊结构进行了清水流场三维湍流流动的数值模拟.与RNG k-ε模型、雷诺应力模型的计算结果比较后发现,DES方法所预测出的切向速度结果与实验结果吻合最好,从而验证了DES方法在水力旋流器数值模拟方面的可行性.进一步分析了在一定入口流量下平底水力旋流器内部流场的切向速度、轴向速度、径向速度及静压力的分布特征以及局部流动现象,获得了有关平底水力旋流器内流场流动结构的丰富的信息,讨论了圆柱结构内的流动特征对固液分离可能存在的影响.分析表明平底水力旋流器的内流场呈现出兰金涡的特点,并且为非对称分布,其内部的能量损耗主要集中在受强制涡影响的中心轴线附近区域内.本文结果为进一步研究平底水力旋流器的流场特征提供了参考.
- 苏东涛郭雪岩
- 关键词：切向速度数值模拟
- 基于大涡模拟方法的旋流过滤器内流场数值模拟被引量：3
- 2016年
- 旋流过滤器在设计改进过程中,缺少对旋流过滤器和传统旋流器内流场的对比分析,且多孔介质阻力对流场影响的研究也较少,针对这一问题,文章选用大涡模拟(LES)方法对传统旋流器和不同多孔介质阻力下的旋流过滤器流场进行了数值模拟。得到了不同多孔介质阻力对旋流过滤器的轴向速度、切向速度、径向速度、静压、涡量及Q值的影响规律,并与传统旋流器内流场进行对比,获得了旋流过滤器流场内丰富的流动信息。结果表明与传统旋流器相比,旋流过滤器最大切向速度和压降减小;随多孔介质区域阻力的减小,最大切向速度和压降也随之减小。旋流过滤器减弱了旋流强度,增加了过滤能力,其内流场受多孔介质区域阻力影响较大。
- 潘凤娟郭雪岩杨帆
- 自由表面涡流动现象的数值模拟
- 2018年
- 为了研究自由表面涡流动规律,采用Fluent软件对这一层流流动现象进行了数值模拟。计算中运用流体体积(VOF)模型处理汽水交界面,得到了自由表面涡的流动结构和演化过程,旋涡发展状态与涡量之间的关系。在自由表面涡形成过程中,流体中心区域的涡量随时间不断增大。当涡量达到一定程度时,自由液面处开始出现旋涡,并不断向下延伸直至达到稳定。同时得到了涡核半径、涡核半径处最大切向速度、涡核处环量、涡核内切面速度梯度以及流场中各个速度分量随高度和时间的变化规律。计算结果为了解自由表面涡流动现象提供了一定的参考。
- 张霄月杨帆郭雪岩
- 关键词：层流涡量
- 多入口多孔介质燃烧器的数值模拟被引量：4
- 2017年
- 在多入口燃烧器内加入多孔介质,以甲烷/空气为燃料,采用非预混燃烧的数值模拟方法,探究多入口燃烧器的燃烧情况.对比多孔介质燃烧与空间自由燃烧,分析了"超焓燃烧"现象;在多孔介质燃烧基础上,探究不同当量比对燃烧温度的影响;在多孔介质燃烧和不同当量比的基础上探究污染物CO和CO_2的排放情况.结果表明:多孔介质燃烧可以实现"超焓燃烧"特性,燃烧火焰温度高于自由空间燃烧温度;当量比对燃烧温度影响很大,随着当量比的增大,燃烧器内最高燃烧温度升高,但燃烧过程存在一个最佳当量比0.6,超过该当量比后最高温度将不再变化;多入口多孔介质燃烧有助于减少CO和CO_2的生成量.
- 舒文静郭雪岩
- 关键词：多孔介质燃烧器非预混燃烧当量比数值模拟
- 固定床化学链燃烧氧化反应的数值模拟被引量：3
- 2015年
- 基于Chimera网格采用有限体积法模拟了450个颗粒随机填充固定床中的化学链燃烧的氧化反应过程,并采用三维瞬态N-S方程,结合压力Poisson方程方法,详细分析了床层入口Re=5时的颗粒内部和外部的传质传热过程.模拟结果揭示了在大颗粒的固定床中,颗粒内部有效扩散系数对颗粒内部的传质起着决定性作用,而且颗粒表面的浓度梯度决定了总反应速率;另外,有惰性芯的结构化颗粒能有效地改善颗粒内部总的反应速率,颗粒的转化速率,并且能使床层很快地达到热平衡.模拟结果能更好地帮助我们认识固定床化学链反应器中的反应和组分传递机理.
- 朱张平郭雪岩
- 关键词：固定床化学链燃烧数值模拟
- 铜基载氧体颗粒活性物质分布对固定床化学链燃烧反应的影响被引量：2
- 2016年
- 采用实验方法,使用固定床反应器对两种不同活性物质总量及分布方式的铜基载氧体颗粒(1/2活性颗粒和1/4活性颗粒)进行了化学链燃烧实验研究,并与全活性颗粒进行了对比分析。实验表明,还原过程和氧化过程中载氧体颗粒活性物质的总量与反应放热呈正相关的关系,但同时也受到活性物质分布方式的影响。主要体现在氧化过程中,半活性颗粒所能达到的最大温升与全活性颗粒基本持平。通过温升及反应时间等方面的对比,得到铜基载氧体颗粒活性物质分布对化学链燃烧反应的影响规律。同时分析了近壁效应、颗粒堆积情况以及气流流动在反应中起到的作用。
- 张岩郭雪岩
- 关键词：固定床化学链燃烧
