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题名基于剪切稀化模型的三通减阻数值模拟
- 1
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作者
张志
张浩
李茂林
石若冉
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机构
山东建筑大学热能工程学院
山东省绿色建筑协同创新中心
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出处
《山东建筑大学学报》
2024年第1期48-56,共9页
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基金
山东省专业学位研究生教学案例库项目(SDYAL20162)
山东省研究生优质课程建设项目(SDYKC19117)。
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文摘
为了研究添加表面活性剂在供热管道局部构件处的减阻效果,选取三通构件模型,利用计算流体力学软件模拟管内不同雷诺数下纯水和CTAC/NaSal溶液的流动。通过网格无关性、对比减阻规律验证了Carreau-Bird模型的可靠性,着重分析了减阻率、流速分布和湍动能的变化,并采用Ω准则和Q准则分析三通涡结构变化。结果表明:三通中添加CTAC溶液,减阻效果小于直管,但在较小雷诺数下就达到减阻率最大值;添加CTAC溶液改变了三通内流速分布,会使管内低速流动区域减小,而高速流动区域增大,出口段湍流流动层流化;降低了壁面附近的涡量,但增加了涡旋中心区的涡量。
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关键词
表面活性剂减阻
三通
涡分析
数值模拟
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Keywords
surfactant drag reduction
three-way
vortex analysis
numerical simulation
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分类号
TV134
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名添加剂湍流减阻的研究进展
被引量：3
- 2
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作者
李茂林
张浩
玄克勇
石若冉
张志
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机构
山东建筑大学热能工程学院
山东林李建筑设计有限公司
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出处
《区域供热》
2022年第2期41-49,共9页
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基金
山东省专业学位研究生教学案例库项目(SDYAL20162)
山东省研究生优质课程建设项目(SDYKC19117)。
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文摘
添加剂减阻经过多年发展,在油气采运、暖通工程、消防应急、造纸领域及农田灌溉等众多领域都发挥了其作用。高分子聚合物与表面活性剂是最常见的两类减阻剂,二者均有其优缺点。高聚物与表面活性剂协同减阻、表面活性剂与微沟槽协同减阻等方案基于优缺点互补原则,可实现高效减阻。本文对减阻剂的特性与减阻机理进行了总结,并简述了近些年来的研究成果,提出了认为可作为今后研究重点的方向。
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关键词
添加剂
高聚物
表面活性剂
减阻
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Keywords
additive
polymer
surfactant
drag reduction
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分类号
TQ423.9
[化学工程]
TQ317
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题名突扩管中高分子聚合物溶液湍流减阻的数值模拟
被引量：1
- 3
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作者
石若冉
张浩
张志
李茂林
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机构
山东建筑大学热能工程学院
山东省绿色建筑协同创新中心
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出处
《山东建筑大学学报》
2023年第6期31-38,共8页
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基金
山东省专业学位研究生教学案例库项目(SDYAL20162)
山东省研究生优质课程建设项目(SDYKC19117)。
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文摘
高分子聚合物添加剂减阻是实现管道减阻的重要方法之一,突扩管是管道系统中常见的管件,研究添加剂在其中的流动特性对流动减阻和节能减排有着重要意义。文章利用数值模拟法通过Cross模型模拟高分子聚合物聚丙烯酰胺(Polyacry lamide,PAM)溶液在突扩管中的湍流流动,分析其流场、减阻规律以及回流区变化。结果表明:相同雷诺数时,PAM溶液工况的压力恢复最大值大于纯水工况的;随着雷诺数的增加,上游直管的减阻率先增大后减小;PAM溶液工况下突扩处局部阻力系数随着雷诺数的增加而增加,并表现出减阻效果,但其减阻率相较于直管段有明显减小;相同雷诺数下,PAM溶液中的回流区长度相比纯水的增加,这种变化及减阻效果的产生皆与湍动能的改变有关。
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关键词
突扩管
高分子聚合物
减阻
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Keywords
sudden expansion
high molecular polymer
drag reduction
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分类号
TV134
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名三角形微沟槽壁面湍流减阻的数值研究
- 4
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作者
李茂林
张浩
玄克勇
张志
石若冉
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机构
山东建筑大学热能工程学院
山东省绿色建筑协同创新中心
山东林李建筑设计有限公司
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出处
《煤气与热力》
2023年第3期18-24,共7页
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基金
山东省专业学位研究生教学案例库项目(SDYAL20162)
山东省研究生优质课程建设项目(SDYKC19117)。
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文摘
针对三角形微沟槽壁面的流动减阻问题,应用RNG k-ε湍流模型对近壁处湍流进行描述,研究不同来流速度与雷诺数对微沟槽减阻效果的影响,分析微沟槽壁面与光滑壁面的速度场、湍动能、壁面切应力的特征。结果表明:所设计微沟槽结构减阻率随来流速度及雷诺数增加先增大后减小,减阻率最大达到10.23%。减阻主要原因为:相对于光滑壁面,微沟槽壁面近壁处形成低流速带,起到缓冲层的作用;微沟槽特殊形状抑制了展向流的发展,且槽谷内部壁面切应力相对较小。
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关键词
微沟槽
湍流减阻
壁面切应力
数值模拟
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Keywords
micro-groove
turbulent drag reduction
wall shear stress
numerical simulation
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分类号
O352
[理学—流体力学]
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题名壁面微沟槽减阻技术研究进展
- 5
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作者
李茂林
张浩
玄克勇
石若冉
张志
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机构
山东建筑大学热能工程学院
山东省绿色建筑协同创新中心
山东林李建筑设计有限公司
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出处
《煤气与热力》
2023年第10期12-19,共8页
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基金
山东省专业学位研究生教学案例库项目(SDYAL20162)
山东省研究生优质课程建设项目(SDYKC19117)。
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文摘
从减阻效果影响因素、减阻机理、协同减阻、实际应用等方面对壁面微沟槽减阻技术的研究进展进行归纳总结,对壁面微沟槽减阻研究方向进行展望。减阻效果影响因素包括沟槽结构、流场压力梯度等。介绍目前主流的减阻机理,关于减阻机理的各类假说仍存在争议。协同减阻的研究重点为超疏水壁面与微沟槽协同减阻、添加剂与微沟槽协同减阻。微沟槽减阻技术的实际应用涉及竞技泳衣、交通运输、流体输送等方面。研究方向为微沟槽减阻机理、微沟槽加工制造工艺、微沟槽对各类流场的适用性、微沟槽表面清洁技术。
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关键词
微沟槽
减阻
减阻机理
协同减阻
-
Keywords
micro-groove
drag reduction
drag reduction mechanism
synergistic drag reduction
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分类号
TU995.3
[建筑科学—供热、供燃气、通风及空调工程]
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题名表面活性剂减阻及传热研究进展
- 6
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作者
张志
张浩
石若冉
李茂林
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机构
山东建筑大学热能工程学院
山东省绿色建筑协同创新中心
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出处
《区域供热》
2022年第5期150-158,共9页
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基金
山东省专业学位研究生教学案例库项目(SDYAL20162)
山东省研究生优质课程建设项目(SDYKC19117)。
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文摘
表面活性剂能降低流动阻力、节约能源,在流体输配领域发挥重要作用。介绍了表面活性剂的特性、探讨了减阻机理,并梳理了减阻的影响因素,重点总结了国内外在添加单一表面活性剂减阻、耦合减阻以及传热强化角度对表面活性剂减阻的研究现状,最后介绍了表面活性剂在暖通空调领域的应用,对应用中可能存在的不足及发展前景进行探讨,为表面活性剂减阻技术的研究提供参考。
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关键词
表面活性剂
减阻
传热
暖通空调
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Keywords
surfactant
drag reduction
heat transfer
HVAC
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分类号
TU83
[建筑科学—供热、供燃气、通风及空调工程]
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题名变径管湍流流动与传热特性数值模拟研究
- 7
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作者
石若冉
张浩
李茂林
张志
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机构
山东建筑大学热能工程学院
山东省绿色建筑协同创新中心
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出处
《区域供热》
2022年第6期99-105,共7页
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基金
山东省专业学位研究生教学案例库项目(SDYAL20162)
山东省研究生优质课程建设项目(SDYKC19117)。
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文摘
为探究变径圆管的湍流流动和传热特性,利用数值模拟法对具有突缩突扩变径结构的对称二维圆管在约10^(4)~1.2×10^(5)雷诺数范围内的湍流工况进行研究,对其流场、阻力系数、回流区及温度场、努塞尔数的变化进行分析。结果表明:流体流经变径段前后产生了多处涡旋结构,其对下游影响相较上游更大,流动恢复充分发展需要更长的距离;随雷诺数的增加,直管段沿程阻力系数减小,变径结构处局部阻力系数在雷诺数大于79617后便保持稳定,回流区长度随之先增加,后当雷诺数大于99521后长度不再变化;变径段附近流体温度明显升高;平均努塞尔数随雷诺数增加呈现增长趋势。
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关键词
变径
湍流流动
传热
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Keywords
variable diameter
turbulent flow
heat transfer
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分类号
O357.5
[理学—流体力学]
TK124
[理学—力学]
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