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稠油掺稀井下静态混合器数值仿真研究
被引量:
6
1
作者
王旭
赵春立
+1 位作者
韩万里
周妍妤
《重庆科技学院学报(自然科学版)》
CAS
2015年第4期50-53,84,共5页
为了进一步了解静态混合器内部流场分布情况及混合器单元数量对混合降黏效果的影响,利用Realizable的k-ε模型结合Levich漩涡扩散模型,对SK型静态混合器中稠油-稀油两相流的三维流场进行模拟,分析混合器单元数量的敏感性。模拟结果显示...
为了进一步了解静态混合器内部流场分布情况及混合器单元数量对混合降黏效果的影响,利用Realizable的k-ε模型结合Levich漩涡扩散模型,对SK型静态混合器中稠油-稀油两相流的三维流场进行模拟,分析混合器单元数量的敏感性。模拟结果显示,新的仿真模型加入混合器后使混合程度有所提高;湍动强度不会随着混合单元的数量增加而无限增加。建议将2个周期的混合单元作为1组,将3组混合单元一起使用。
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关键词
稠油掺稀
静态混合器
混合器流场
湍
动
强度
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职称材料
基于CFD的新型脱硫桨叶
被引量:
5
2
作者
纪俊红
李向龙
郭莹莹
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第S2期22-26,共5页
以此种新型桨叶为例,运用CFD仿真方法,通过对两种叶形的搅拌槽内流场的均匀性、湍动强度、搅拌时间、搅拌头寿命、搅拌成本等方面的对比,探讨不同叶形对流场的影响。结果表明,选择新型桨叶作为搅拌桨的时候,流场湍动度比较高,流场的均...
以此种新型桨叶为例,运用CFD仿真方法,通过对两种叶形的搅拌槽内流场的均匀性、湍动强度、搅拌时间、搅拌头寿命、搅拌成本等方面的对比,探讨不同叶形对流场的影响。结果表明,选择新型桨叶作为搅拌桨的时候,流场湍动度比较高,流场的均匀性、动力性等均有所改善,因此运用新型桨叶可提高脱硫效率。并且,在一定范围内,此种搅拌头寿命比十字桨叶提高了近30%,搅拌成本也可以降低10%~15%。此种桨叶的设计弥补钢铁脱硫桨叶设计的空缺,同时也为以后的研究者提供指导。
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关键词
KR脱硫
新桨叶
Fluent模拟
湍
动
强度
桨叶寿命
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职称材料
真空注型机动态混合器混合性能模拟研究
被引量:
2
3
作者
郑勐
马洪彬
+1 位作者
曹文
胡艳凯
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2018年第5期753-759,共7页
在真空状态下,为将混合时间尺度小、粘度较高的不同液体快速均匀混合,提出了一种带有挤压槽轮和搅拌叶轮的动态混合器,介绍了这种动态混合器的结构原理和混合机理。基于FLUENT中的动网格模型、Mixture多相流模型、RNGκ-ε湍流模型及PIS...
在真空状态下,为将混合时间尺度小、粘度较高的不同液体快速均匀混合,提出了一种带有挤压槽轮和搅拌叶轮的动态混合器,介绍了这种动态混合器的结构原理和混合机理。基于FLUENT中的动网格模型、Mixture多相流模型、RNGκ-ε湍流模型及PISO算法,对混合器预混合管道不同出口位置、叶片数量、叶轮转速等不同条件下的两相流混合效果进行了数值模拟,结果表明:预混合管道出口位置不同时,混合效果不同;当叶片数量为16时,混合效果最理想;模拟还表明,增加叶轮旋转速度对混合效果作用明显,但是达到一定转速后,混合效果趋于稳定。在此基础上,通过液体质点运动矢量图、速度流线图和湍动强度分布云图,分析了加速溶液混合均匀的是叶轮二次剪切和混合器中运动部件对流场的湍动作用,选用环氧树脂(E51)与对应的固化剂进行混合并浇注成型,并对制品的硬度进行了测试,实验结果表明该混合器混合性能可靠。
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关键词
真空注型机
动
网格
动
态混合器
混合性能
湍
动
强度
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职称材料
入口结构对三维凹壁面切向射流作用下离散颗粒行为的影响
被引量:
2
4
作者
张静
王巍
+4 位作者
宋姝宁
龚斌
李雅侠
王学平
吴剑华
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期3021-3032,共12页
液固分离是煤化工污水处理中的常规操作单元,待处理物料贴着圆筒体内壁面切向进入分离设备,形成三维凹壁面切向射流。为了比较射流入口结构对离散颗粒产生的影响,利用液固分离实验和离散相模型模拟研究了颗粒的轨迹和Reynolds数,并对加...
液固分离是煤化工污水处理中的常规操作单元,待处理物料贴着圆筒体内壁面切向进入分离设备,形成三维凹壁面切向射流。为了比较射流入口结构对离散颗粒产生的影响,利用液固分离实验和离散相模型模拟研究了颗粒的轨迹和Reynolds数,并对加入颗粒前后凹壁面切向射流的湍动特性和壁面剪应力分布进行分析。研究结果表明,半圆形、方形、圆形入口与设备内壁面贴合长度依次缩短,颗粒沿径向分布范围依次加宽,流向行程依次缩短。而颗粒停留时间按照圆形、半圆形、方形依次缩短。其原因在于,半圆形入口切向最大速度比方形提高16.0%,圆形降低15.3%。近壁面一倍射流高度范围内的离心力平均值,半圆形入口比方形提高59.9%,圆形降低43.5%。三种入口结构下97%的颗粒Reynolds数在40~400范围内,Reynolds数为80的颗粒数量最多。颗粒受凹壁面切向射流的影响,入口周向10°~35°范围内,离散颗粒与壁面形成第一次冲击,最大壁面剪应力值出现持平趋势,超过90°以后,颗粒沿壁面滚动下滑,壁面剪应力逐渐趋于0。经过计算,方形、半圆形、圆形三种入口结构加入离散颗粒后湍动强度分别提高27.1%、8.8%、62.7%,壁面剪应力分别提高23.7%、13.5%、15.2%。
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关键词
凹壁面切向射流
离散相模型
固相颗粒
湍
动
强度
壁面剪应力
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职称材料
固阀塔板上密集鼓泡区气泡的运动行为特征
被引量:
2
5
作者
姜永浩
陈雪莉
+1 位作者
许琳
于广锁
《华东理工大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期742-749,共8页
利用双头电导探针测定了固阀塔板上密集鼓泡区气泡的运动速度,考察了密集鼓泡区不同轴向高度的气泡速度分布规律及其分形特征,分析了塔板上密集鼓泡区的气泡运动行为。研究结果表明:不同轴向高度处气泡速度沿同方向的分布具有相似性,...
利用双头电导探针测定了固阀塔板上密集鼓泡区气泡的运动速度,考察了密集鼓泡区不同轴向高度的气泡速度分布规律及其分形特征,分析了塔板上密集鼓泡区的气泡运动行为。研究结果表明:不同轴向高度处气泡速度沿同方向的分布具有相似性,近塔中心区域气泡速度变化平缓,呈弱双峰分布;塔板上气泡速度分布具有分形特征,分形维数为1.04~1.25,且随轴向高度的增加均先减小后增大;深层鼓泡区内气泡速度分布的分形维数可以较好地表征气泡运动的湍动强度,两者之间存在线性关系,气泡流湍动强度及分形维数与泡沫层高度间存在指数函数关系。
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关键词
固阀塔板
密集鼓泡
气泡速度
分形维数
湍
动
强度
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职称材料
格栅式底流消能掺气特性研究
6
作者
葛亚飞
邱勇
+2 位作者
何沛山
普进兵
和云秋
《水电能源科学》
北大核心
2023年第11期99-103,共5页
对于底流消能,格栅的布置能够缩短消力池长度,使其更容易适应地形条件的变化。为此,通过FLOW-3D中的掺气模型对圆孔Γ形格栅式消力池内水气两相流进行数值模拟。结果表明,纵向临底掺气浓度沿程递减(由31.3%减小到8.0%),在格栅位置出现...
对于底流消能,格栅的布置能够缩短消力池长度,使其更容易适应地形条件的变化。为此,通过FLOW-3D中的掺气模型对圆孔Γ形格栅式消力池内水气两相流进行数值模拟。结果表明,纵向临底掺气浓度沿程递减(由31.3%减小到8.0%),在格栅位置出现明显下降,栅前(^(#)6断面)临底空穴数最小为5.6,格栅附近空穴数均在9.0左右,栅后空穴数远大于9.0;栅前沿轴线方向近底气泡尺寸沿程增大(由0.9 mm增大到8.1 mm),栅后近底板气泡尺寸则沿程减小(由1.6 mm减小到接近0 mm);流速较大区域较小直径的气泡在掺气减蚀中起主要作用,对混凝土固体边界的保护作用明显,包括格栅在内的消力池结构不易发生空蚀破坏。
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关键词
气泡尺度
湍
动
强度
掺气减蚀
底流消能
数值模拟
下载PDF
职称材料
溢洪道收缩段结构改进设计及数值分析
7
作者
焦致锐
王涛
+2 位作者
王大川
赵斌
谢美铃
《四川水利》
2023年第4期78-81,共4页
溢洪道是保护大坝安全的重要水工建筑物,收缩段是溢洪道的重要组成部分。为优化收缩段功能,结合工程实际地形设计一种迅速由宽浅式变为窄浅式的溢洪道收缩段结构,采用RNGκ-ε模型对其进行数值模拟,并将计算结果和常用直线型收缩段结构...
溢洪道是保护大坝安全的重要水工建筑物,收缩段是溢洪道的重要组成部分。为优化收缩段功能,结合工程实际地形设计一种迅速由宽浅式变为窄浅式的溢洪道收缩段结构,采用RNGκ-ε模型对其进行数值模拟,并将计算结果和常用直线型收缩段结构进行对比。结果表明:改进溢洪道收缩段结构较直线型收缩段的占地面积小173.2735m^(2);水流流态在横向上分布更均匀,且提高了溢洪水流流速;两种收缩段结构中的水流湍动强度分布相似,水流平均湍动强度值相近。改进溢洪道收缩段结构具有占地面积小、泄洪效率高、适应性强等特点,相关成果可为溢洪道工程设计提供参考。
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关键词
溢洪道收缩段
结构改进
占地面积
水流流态
湍
动
强度
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职称材料
SK元件对稠油掺稀混合效果的影响分析
被引量:
1
8
作者
沈瞳瞳
敬加强
《石化技术》
CAS
2017年第2期60-61,共2页
本文基于计算流体动力学理论,建立相关计算模型,模拟光管掺稀以及安装SK型静态混合器后的掺稀过程。
关键词
SK元件
稠油掺稀
混合效果
CFD
湍
动
强度
下载PDF
职称材料
题名
稠油掺稀井下静态混合器数值仿真研究
被引量:
6
1
作者
王旭
赵春立
韩万里
周妍妤
机构
西南石油大学石油与天然气工程学院
南阳市机械制造有限公司
出处
《重庆科技学院学报(自然科学版)》
CAS
2015年第4期50-53,84,共5页
基金
国家科技重大专项"碳酸盐岩油藏深抽工艺技术完善与推广"(2011ZX05049-003-004)
文摘
为了进一步了解静态混合器内部流场分布情况及混合器单元数量对混合降黏效果的影响,利用Realizable的k-ε模型结合Levich漩涡扩散模型,对SK型静态混合器中稠油-稀油两相流的三维流场进行模拟,分析混合器单元数量的敏感性。模拟结果显示,新的仿真模型加入混合器后使混合程度有所提高;湍动强度不会随着混合单元的数量增加而无限增加。建议将2个周期的混合单元作为1组,将3组混合单元一起使用。
关键词
稠油掺稀
静态混合器
混合器流场
湍
动
强度
Keywords
heavy oil thin mixing
SK static mixer
flow field of mixer
turbulent intensity
分类号
TE355 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
基于CFD的新型脱硫桨叶
被引量:
5
2
作者
纪俊红
李向龙
郭莹莹
机构
辽宁工程技术大学机械工程学院
出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第S2期22-26,共5页
文摘
以此种新型桨叶为例,运用CFD仿真方法,通过对两种叶形的搅拌槽内流场的均匀性、湍动强度、搅拌时间、搅拌头寿命、搅拌成本等方面的对比,探讨不同叶形对流场的影响。结果表明,选择新型桨叶作为搅拌桨的时候,流场湍动度比较高,流场的均匀性、动力性等均有所改善,因此运用新型桨叶可提高脱硫效率。并且,在一定范围内,此种搅拌头寿命比十字桨叶提高了近30%,搅拌成本也可以降低10%~15%。此种桨叶的设计弥补钢铁脱硫桨叶设计的空缺,同时也为以后的研究者提供指导。
关键词
KR脱硫
新桨叶
Fluent模拟
湍
动
强度
桨叶寿命
Keywords
KR desulfurization
developed impeller
Fluent simulation
turbulent intensity
life-span of impellers
分类号
TQ01 [化学工程]
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职称材料
题名
真空注型机动态混合器混合性能模拟研究
被引量:
2
3
作者
郑勐
马洪彬
曹文
胡艳凯
机构
西安理工大学机械与精密仪器工程学院
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2018年第5期753-759,共7页
基金
陕西省自然科学基础研究计划项目(2017JM5126)资助
文摘
在真空状态下,为将混合时间尺度小、粘度较高的不同液体快速均匀混合,提出了一种带有挤压槽轮和搅拌叶轮的动态混合器,介绍了这种动态混合器的结构原理和混合机理。基于FLUENT中的动网格模型、Mixture多相流模型、RNGκ-ε湍流模型及PISO算法,对混合器预混合管道不同出口位置、叶片数量、叶轮转速等不同条件下的两相流混合效果进行了数值模拟,结果表明:预混合管道出口位置不同时,混合效果不同;当叶片数量为16时,混合效果最理想;模拟还表明,增加叶轮旋转速度对混合效果作用明显,但是达到一定转速后,混合效果趋于稳定。在此基础上,通过液体质点运动矢量图、速度流线图和湍动强度分布云图,分析了加速溶液混合均匀的是叶轮二次剪切和混合器中运动部件对流场的湍动作用,选用环氧树脂(E51)与对应的固化剂进行混合并浇注成型,并对制品的硬度进行了测试,实验结果表明该混合器混合性能可靠。
关键词
真空注型机
动
网格
动
态混合器
混合性能
湍
动
强度
Keywords
vacuum casting machine
dynamic mesh
dynamic mixer
mixing performance
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
TQ021.1 [化学工程]
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职称材料
题名
入口结构对三维凹壁面切向射流作用下离散颗粒行为的影响
被引量:
2
4
作者
张静
王巍
宋姝宁
龚斌
李雅侠
王学平
吴剑华
机构
沈阳化工大学辽宁省化工新技术转移推广中心
天津大学化工学院
昆士兰大学化学与分子生物科学学院
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期3021-3032,共12页
基金
国家自然科学基金项目(51506133)
辽宁省自然基金指导计划项目(1553734485448)
辽宁省教育厅一般项目(LQ2017001)
文摘
液固分离是煤化工污水处理中的常规操作单元,待处理物料贴着圆筒体内壁面切向进入分离设备,形成三维凹壁面切向射流。为了比较射流入口结构对离散颗粒产生的影响,利用液固分离实验和离散相模型模拟研究了颗粒的轨迹和Reynolds数,并对加入颗粒前后凹壁面切向射流的湍动特性和壁面剪应力分布进行分析。研究结果表明,半圆形、方形、圆形入口与设备内壁面贴合长度依次缩短,颗粒沿径向分布范围依次加宽,流向行程依次缩短。而颗粒停留时间按照圆形、半圆形、方形依次缩短。其原因在于,半圆形入口切向最大速度比方形提高16.0%,圆形降低15.3%。近壁面一倍射流高度范围内的离心力平均值,半圆形入口比方形提高59.9%,圆形降低43.5%。三种入口结构下97%的颗粒Reynolds数在40~400范围内,Reynolds数为80的颗粒数量最多。颗粒受凹壁面切向射流的影响,入口周向10°~35°范围内,离散颗粒与壁面形成第一次冲击,最大壁面剪应力值出现持平趋势,超过90°以后,颗粒沿壁面滚动下滑,壁面剪应力逐渐趋于0。经过计算,方形、半圆形、圆形三种入口结构加入离散颗粒后湍动强度分别提高27.1%、8.8%、62.7%,壁面剪应力分别提高23.7%、13.5%、15.2%。
关键词
凹壁面切向射流
离散相模型
固相颗粒
湍
动
强度
壁面剪应力
Keywords
concave-wall jet
discrete phase model
solid particle
turbulence intensity
wall shear stress
分类号
O358 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
固阀塔板上密集鼓泡区气泡的运动行为特征
被引量:
2
5
作者
姜永浩
陈雪莉
许琳
于广锁
机构
华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室
出处
《华东理工大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期742-749,共8页
基金
国家高技术研究发展(863)计划(2012AA053101)
文摘
利用双头电导探针测定了固阀塔板上密集鼓泡区气泡的运动速度,考察了密集鼓泡区不同轴向高度的气泡速度分布规律及其分形特征,分析了塔板上密集鼓泡区的气泡运动行为。研究结果表明:不同轴向高度处气泡速度沿同方向的分布具有相似性,近塔中心区域气泡速度变化平缓,呈弱双峰分布;塔板上气泡速度分布具有分形特征,分形维数为1.04~1.25,且随轴向高度的增加均先减小后增大;深层鼓泡区内气泡速度分布的分形维数可以较好地表征气泡运动的湍动强度,两者之间存在线性关系,气泡流湍动强度及分形维数与泡沫层高度间存在指数函数关系。
关键词
固阀塔板
密集鼓泡
气泡速度
分形维数
湍
动
强度
Keywords
fixed valve tray plate
dense bubbling
bubble velocity
fractal dimension
turbulent intensity
分类号
TQ021.1 [化学工程]
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职称材料
题名
格栅式底流消能掺气特性研究
6
作者
葛亚飞
邱勇
何沛山
普进兵
和云秋
机构
云南农业大学水利学院
南水北调东线江苏水源有限责任公司宝应站管理所
昆明红昭水利水电工程设计咨询有限公司
出处
《水电能源科学》
北大核心
2023年第11期99-103,共5页
基金
云南省兴滇英才支持计划(202201788)。
文摘
对于底流消能,格栅的布置能够缩短消力池长度,使其更容易适应地形条件的变化。为此,通过FLOW-3D中的掺气模型对圆孔Γ形格栅式消力池内水气两相流进行数值模拟。结果表明,纵向临底掺气浓度沿程递减(由31.3%减小到8.0%),在格栅位置出现明显下降,栅前(^(#)6断面)临底空穴数最小为5.6,格栅附近空穴数均在9.0左右,栅后空穴数远大于9.0;栅前沿轴线方向近底气泡尺寸沿程增大(由0.9 mm增大到8.1 mm),栅后近底板气泡尺寸则沿程减小(由1.6 mm减小到接近0 mm);流速较大区域较小直径的气泡在掺气减蚀中起主要作用,对混凝土固体边界的保护作用明显,包括格栅在内的消力池结构不易发生空蚀破坏。
关键词
气泡尺度
湍
动
强度
掺气减蚀
底流消能
数值模拟
Keywords
bubble scale
Turbulence intensity
doped corrosion reduction
energy dissipation by bottom flow
nu-merical simulation
分类号
TV135 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
溢洪道收缩段结构改进设计及数值分析
7
作者
焦致锐
王涛
王大川
赵斌
谢美铃
机构
中水君信工程勘察设计有限公司
西华大学能源与动力工程学院
出处
《四川水利》
2023年第4期78-81,共4页
文摘
溢洪道是保护大坝安全的重要水工建筑物,收缩段是溢洪道的重要组成部分。为优化收缩段功能,结合工程实际地形设计一种迅速由宽浅式变为窄浅式的溢洪道收缩段结构,采用RNGκ-ε模型对其进行数值模拟,并将计算结果和常用直线型收缩段结构进行对比。结果表明:改进溢洪道收缩段结构较直线型收缩段的占地面积小173.2735m^(2);水流流态在横向上分布更均匀,且提高了溢洪水流流速;两种收缩段结构中的水流湍动强度分布相似,水流平均湍动强度值相近。改进溢洪道收缩段结构具有占地面积小、泄洪效率高、适应性强等特点,相关成果可为溢洪道工程设计提供参考。
关键词
溢洪道收缩段
结构改进
占地面积
水流流态
湍
动
强度
分类号
TV651.1 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
SK元件对稠油掺稀混合效果的影响分析
被引量:
1
8
作者
沈瞳瞳
敬加强
机构
西南石油大学石油与天然气工程学院
出处
《石化技术》
CAS
2017年第2期60-61,共2页
文摘
本文基于计算流体动力学理论,建立相关计算模型,模拟光管掺稀以及安装SK型静态混合器后的掺稀过程。
关键词
SK元件
稠油掺稀
混合效果
CFD
湍
动
强度
Keywords
SK element
heavy oil mixing with light oil
mixed effect
CFD
turbulent intensity
分类号
TE832 [石油与天然气工程—油气储运工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
稠油掺稀井下静态混合器数值仿真研究
王旭
赵春立
韩万里
周妍妤
《重庆科技学院学报(自然科学版)》
CAS
2015
6
下载PDF
职称材料
2
基于CFD的新型脱硫桨叶
纪俊红
李向龙
郭莹莹
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
5
下载PDF
职称材料
3
真空注型机动态混合器混合性能模拟研究
郑勐
马洪彬
曹文
胡艳凯
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2018
2
下载PDF
职称材料
4
入口结构对三维凹壁面切向射流作用下离散颗粒行为的影响
张静
王巍
宋姝宁
龚斌
李雅侠
王学平
吴剑华
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
下载PDF
职称材料
5
固阀塔板上密集鼓泡区气泡的运动行为特征
姜永浩
陈雪莉
许琳
于广锁
《华东理工大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2015
2
下载PDF
职称材料
6
格栅式底流消能掺气特性研究
葛亚飞
邱勇
何沛山
普进兵
和云秋
《水电能源科学》
北大核心
2023
0
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职称材料
7
溢洪道收缩段结构改进设计及数值分析
焦致锐
王涛
王大川
赵斌
谢美铃
《四川水利》
2023
0
下载PDF
职称材料
8
SK元件对稠油掺稀混合效果的影响分析
沈瞳瞳
敬加强
《石化技术》
CAS
2017
1
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职称材料
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