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基于流体体积函数模型的横板型稳压罐内气液两相流场仿真研究
被引量：
7
1
作者
于陆军
侯松梁
+1 位作者
马宇明
曹久莹
《计量学报》
CSCD
北大核心
2019年第6期1050-1056,共7页
针对水流量标准装置中横板型稳压罐,基于Navier-Stokes方程建立罐体计算流体动力学仿真模型。使用湍流模型、流体体积函数瞬态模型和有限体积法进行离散,并在近壁区采用标准的壁面函数法进行修正,完成横板型稳压罐内部两相流场的数值模...
针对水流量标准装置中横板型稳压罐,基于Navier-Stokes方程建立罐体计算流体动力学仿真模型。使用湍流模型、流体体积函数瞬态模型和有限体积法进行离散,并在近壁区采用标准的壁面函数法进行修正,完成横板型稳压罐内部两相流场的数值模拟。数值结果显示空罐充水流态依次经过无水状态—射流—上壅—漫流—稳定状态,同时形成掺气现象和泡状流;气液体积比13情况下,满罐充水流场有固定周期的晃荡现象,上侧形成逆时针转动的漩涡气腔,流场湍流粘度较小,分布较均匀,稳定效果最好。
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关键词
计量学
水流量标准装置
流体
体积
函数
模型
横板型稳压罐
数值模拟
漩涡气腔
气液两相流
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职称材料
返回舱垂直自由入水砰击过程的数值模拟
被引量：
2
2
作者
李少伟
屈秋林
+1 位作者
刘沛清
周丹杰
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2015年第5期41-49,共9页
文章数值研究返回舱垂直自由入水砰击过程中水气流场与返回舱运动之间的动力学与运动学耦合问题。水气两相流的流动方程选为非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程和Realizable k-ε湍流模型,返回舱的运动方程选为刚体的一维平动方程...
文章数值研究返回舱垂直自由入水砰击过程中水气流场与返回舱运动之间的动力学与运动学耦合问题。水气两相流的流动方程选为非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程和Realizable k-ε湍流模型,返回舱的运动方程选为刚体的一维平动方程,水气交界面的追踪采用流体体积函数(VoF)方法,返回舱与水面之间的相对运动采用动网格技术实现。在计算方法得到试验验证的基础上,数值研究了返回舱的不同触水速度、质量对入水过程中砰击力、加速度等参数的影响规律;给出了入水过程中加速度峰值与触水速度及质量之间的定量关系式;发现了返回舱底部的入水砰击压强峰值发生在入水初期,且压强峰值始终位于喷溅射流的根部。
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关键词
水动力学
水上降落
砰击载荷
流体
体积
函数
模型
返回舱
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职称材料
密炼机部分充满流场的二维非稳态数值模拟
被引量：
1
3
作者
刘金朋
李凡珠
+1 位作者
杨海波
张立群
《合成橡胶工业》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第5期336-341,共6页
以两相流模型为研究对象,利用流体力学软件FLUENT的流体体积函数(VOF)模型和动网格技术,对部分充满密炼机内的丁苯橡胶胶料-空气两相流动进行二维非稳态数值模拟,对胶料空间分布和不同区域的流场进行了详细分析。结果表明,利用VOF模型...
以两相流模型为研究对象,利用流体力学软件FLUENT的流体体积函数(VOF)模型和动网格技术,对部分充满密炼机内的丁苯橡胶胶料-空气两相流动进行二维非稳态数值模拟,对胶料空间分布和不同区域的流场进行了详细分析。结果表明,利用VOF模型可以较真实地模拟出胶料自由界面的动态变化,得到胶料-空气两相的瞬时分布;密炼机部分充满时胶料受到转子剪切后在密炼室壁上黏附形成胶料层,转子背后形成空隙,较容易实现物料的传递和交换;适当的填充系数能够使转子棱推进区总是充满物料,且能提供较高的剪切应力使填料聚集体破碎分散;在转子背后形成不被胶料占据的空隙,扰动胶料的层流流动,并促进胶料的运动、反转和交换。
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关键词
密炼机
流体
力学软件
流体
体积
函数
模型
动网格技术
非稳态数值模拟
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职称材料
重力对垂直管内气液搅混流相界面特性影响的数值研究
被引量：
1
4
作者
周云龙
黄娜
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2013年第14期75-81,6,共7页
采用流体体积函数模型(VOF)对常重力、部分重力和微重力环境下垂直管内空气–水搅混流和制冷剂R134a蒸汽–液体搅混流进行数值模拟,研究重力环境对气液搅混流界面波高度,相界面稳定性及界面波形成周期的影响。与实验结果的对比显示数值...
采用流体体积函数模型(VOF)对常重力、部分重力和微重力环境下垂直管内空气–水搅混流和制冷剂R134a蒸汽–液体搅混流进行数值模拟,研究重力环境对气液搅混流界面波高度,相界面稳定性及界面波形成周期的影响。与实验结果的对比显示数值模型是可靠的。数值结果表明,随着重力环境的减小,气液搅混流的界面波高度有所增大,相界面稳定性明显增强,界面波形成周期随之延长。空气–水搅混流界面波与R134a蒸汽–液体搅混流相比有显著不同。尽管R134a蒸汽和R134a液体的入口速度较小,但与空气–水搅混流相比,其相界面稳定性明显下降,形成周期缩短。上述结果对微重力和部分重力下换热设备的研究与设计提供了重要依据。
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关键词
搅混流
流体
体积
函数
模型
数值分析
相界面
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职称材料
题名
基于流体体积函数模型的横板型稳压罐内气液两相流场仿真研究
被引量：
7
1
作者
于陆军
侯松梁
马宇明
曹久莹
机构
江苏省计量科学研究院
出处
《计量学报》
CSCD
北大核心
2019年第6期1050-1056,共7页
基金
江苏省质量技术监督局科技项目(KJ168316)
文摘
针对水流量标准装置中横板型稳压罐,基于Navier-Stokes方程建立罐体计算流体动力学仿真模型。使用湍流模型、流体体积函数瞬态模型和有限体积法进行离散,并在近壁区采用标准的壁面函数法进行修正,完成横板型稳压罐内部两相流场的数值模拟。数值结果显示空罐充水流态依次经过无水状态—射流—上壅—漫流—稳定状态,同时形成掺气现象和泡状流;气液体积比13情况下,满罐充水流场有固定周期的晃荡现象,上侧形成逆时针转动的漩涡气腔,流场湍流粘度较小,分布较均匀,稳定效果最好。
关键词
计量学
水流量标准装置
流体
体积
函数
模型
横板型稳压罐
数值模拟
漩涡气腔
气液两相流
Keywords
metrology
water flow standard facility
volume of fluid model
horizontal-baffle type surge tank
numerical simulation
vortex gas chamber
gas-liquid two-phase flow
分类号
TB937 [一般工业技术—计量学]
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职称材料
题名
返回舱垂直自由入水砰击过程的数值模拟
被引量：
2
2
作者
李少伟
屈秋林
刘沛清
周丹杰
机构
北京机电工程研究所
北京航空航天大学航空科学与工程学院
出处
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2015年第5期41-49,共9页
文摘
文章数值研究返回舱垂直自由入水砰击过程中水气流场与返回舱运动之间的动力学与运动学耦合问题。水气两相流的流动方程选为非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程和Realizable k-ε湍流模型,返回舱的运动方程选为刚体的一维平动方程,水气交界面的追踪采用流体体积函数(VoF)方法,返回舱与水面之间的相对运动采用动网格技术实现。在计算方法得到试验验证的基础上,数值研究了返回舱的不同触水速度、质量对入水过程中砰击力、加速度等参数的影响规律;给出了入水过程中加速度峰值与触水速度及质量之间的定量关系式;发现了返回舱底部的入水砰击压强峰值发生在入水初期,且压强峰值始终位于喷溅射流的根部。
关键词
水动力学
水上降落
砰击载荷
流体
体积
函数
模型
返回舱
Keywords
Hydrodynamics
Water landing
Impact overload
Volume of fluid model
Recovery module
分类号
V423.5 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
密炼机部分充满流场的二维非稳态数值模拟
被引量：
1
3
作者
刘金朋
李凡珠
杨海波
张立群
机构
北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室
出处
《合成橡胶工业》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第5期336-341,共6页
基金
国家自然科学基金面上项目(51173016)
文摘
以两相流模型为研究对象,利用流体力学软件FLUENT的流体体积函数(VOF)模型和动网格技术,对部分充满密炼机内的丁苯橡胶胶料-空气两相流动进行二维非稳态数值模拟,对胶料空间分布和不同区域的流场进行了详细分析。结果表明,利用VOF模型可以较真实地模拟出胶料自由界面的动态变化,得到胶料-空气两相的瞬时分布;密炼机部分充满时胶料受到转子剪切后在密炼室壁上黏附形成胶料层,转子背后形成空隙,较容易实现物料的传递和交换;适当的填充系数能够使转子棱推进区总是充满物料,且能提供较高的剪切应力使填料聚集体破碎分散;在转子背后形成不被胶料占据的空隙,扰动胶料的层流流动,并促进胶料的运动、反转和交换。
关键词
密炼机
流体
力学软件
流体
体积
函数
模型
动网格技术
非稳态数值模拟
Keywords
internal mixer
fluid dynamics software
volume of fluid model
dynamic mesh technology
unsteady numerical simulation
分类号
TQ330.43 [化学工程—橡胶工业]
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职称材料
题名
重力对垂直管内气液搅混流相界面特性影响的数值研究
被引量：
1
4
作者
周云龙
黄娜
机构
东北电力大学能源与动力工程学院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2013年第14期75-81,6,共7页
文摘
采用流体体积函数模型(VOF)对常重力、部分重力和微重力环境下垂直管内空气–水搅混流和制冷剂R134a蒸汽–液体搅混流进行数值模拟,研究重力环境对气液搅混流界面波高度,相界面稳定性及界面波形成周期的影响。与实验结果的对比显示数值模型是可靠的。数值结果表明,随着重力环境的减小,气液搅混流的界面波高度有所增大,相界面稳定性明显增强,界面波形成周期随之延长。空气–水搅混流界面波与R134a蒸汽–液体搅混流相比有显著不同。尽管R134a蒸汽和R134a液体的入口速度较小,但与空气–水搅混流相比,其相界面稳定性明显下降,形成周期缩短。上述结果对微重力和部分重力下换热设备的研究与设计提供了重要依据。
关键词
搅混流
流体
体积
函数
模型
数值分析
相界面
Keywords
chum flow
volume of fluid （VOF）
numericalsimulation
interface
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于流体体积函数模型的横板型稳压罐内气液两相流场仿真研究
于陆军
侯松梁
马宇明
曹久莹
《计量学报》
CSCD
北大核心
2019
7
下载PDF
职称材料
2
返回舱垂直自由入水砰击过程的数值模拟
李少伟
屈秋林
刘沛清
周丹杰
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2015
2
下载PDF
职称材料
3
密炼机部分充满流场的二维非稳态数值模拟
刘金朋
李凡珠
杨海波
张立群
《合成橡胶工业》
CAS
CSCD
北大核心
2015
1
下载PDF
职称材料
4
重力对垂直管内气液搅混流相界面特性影响的数值研究
周云龙
黄娜
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2013
1
下载PDF
职称材料
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