基于风洞实验的丘陵下垫面气溶胶大气扩散特性研究 被引量：2

1

作者 吴思远 贺金鹏 +2 位作者 顾卫国 聂保杰 王德忠 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2086-2093,共8页

核电厂正常运行或发生核事故时,会向大气释放一定量的放射性气溶胶,研究气溶胶在复杂下垫面的大气扩散特性对实现气载流出物辐射影响的准确评价具有重要意义。高斯烟羽或烟团模型被广泛用于大气扩散评价中,模型中的扩散参数描述了气溶... 核电厂正常运行或发生核事故时,会向大气释放一定量的放射性气溶胶,研究气溶胶在复杂下垫面的大气扩散特性对实现气载流出物辐射影响的准确评价具有重要意义。高斯烟羽或烟团模型被广泛用于大气扩散评价中,模型中的扩散参数描述了气溶胶受湍流作用扩散的强弱,需要针对不同的地形如平坦、丘陵下垫面进行校正。本文针对典型下垫面开展了气溶胶大气扩散风洞实验,采用激光粒子图像扩散参数估计方法,针对释放源高度不同的多组工况,统计分析了竖直截面内高分辨率的气溶胶浓度,根据高斯分布估计了下风向烟羽的上下边界及垂直方向扩散参数。结果表明:烟羽经过山体会出现整体抬升现象,这将导致山体后近地表浓度有所下降;烟羽经过山体前后出现浓度中心线两侧浓度分布不均现象,远离山体烟羽轨迹回归类高斯分布;释放源高度小于山体1/2高度的烟羽经过山体后轨迹趋于一致。高斯模型在丘陵下垫面适用度有限。 展开更多

关键词 核电厂 气溶胶 风洞 激光粒子图像 扩散参数

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异重流在层结与非层结水体中沿斜坡运动的实验研究 被引量：19

2

作者 贺治国 林挺 +4 位作者 赵亮 林颖典 胡鹏 冉启华 何昊哲 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期570-578,共9页

异重流在层结环境下的运动特性是海洋、大气等学科领域重要的研究主题之一.本研究在不同层结盐水中开展一系列实验,对突然释放型异重流在斜坡上的发展和演变特性进行了研究.非层结水体中异重流头部速度先迅速增大,而后基本不变减速幅度... 异重流在层结环境下的运动特性是海洋、大气等学科领域重要的研究主题之一.本研究在不同层结盐水中开展一系列实验,对突然释放型异重流在斜坡上的发展和演变特性进行了研究.非层结水体中异重流头部速度先迅速增大,而后基本不变减速幅度较小;而在层结水体中异重流头部速度先增大,之后明显减小,其发展主要分为加速阶段、减速阶段和分离阶段三个过程.异重流的运动特性可以用相对层结度S、雷诺数Re和理查德森数Ri0等无量纲参数描述.采用高速相机对异重流头部位置、头部速度和剖面速度等进行了分析.用激光粒子图像测速技术(PIV)得到异重流的速度场和涡度场,结果表明在异重流不同位置的涡度方向存在差异,上边界的正向开尔文-亥姆霍兹涡是产生卷吸的主要原因,下边界的负向涡度则由边界层引起.本文揭示了层结与非层结水体下异重流运动特性的不同影响机理和特性,结果可在河口盐水入侵、海底浊流发展等实际领域中得到应用. 展开更多

关键词 异重流 斜坡 层结 边界不稳定性 激光粒子图像测速技术 涡度 速度剖面

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近失速状态下压气机静子通道内的三维流动 被引量：6

3

作者 于贤君 刘宝杰 +1 位作者 张志博 赵斌 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期53-56,共4页

本文综合运用体式激光粒子图像测速技术和油流显示技术研究了近失速状态下压气机静子通道内部的复杂三维流动,建立了静叶通道内部三维流动结构模型,并分析了典型流动结构的产生、发展和演化机制。实验结果表明,在近失速状态,近叶通道出... 本文综合运用体式激光粒子图像测速技术和油流显示技术研究了近失速状态下压气机静子通道内部的复杂三维流动,建立了静叶通道内部三维流动结构模型,并分析了典型流动结构的产生、发展和演化机制。实验结果表明,在近失速状态,近叶通道出现了两个截然不同的分离区—吸力面近机匣角区分离(7%～50%弦长,闭式分离)和吸力面近轮毂角区分离(50%弦长以后,开式分离),以及一些复杂的流向旋涡流动结构。 展开更多

关键词 角区分离 体式激光粒子图像测速 油流显示 压气机

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现代流动测量技术用于撞击流混合器内流动特性的研究进展 被引量：5

4

作者 张建伟 马彦东 冯颖 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期268-273,共6页

分别介绍了几种现代典型的流动测量技术包括热线风速仪(HWA)、激光多普勒测速技术(LDV)、相位激光多普勒技术(PDA)、激光粒子图像测速技术(PIV)及平面激光诱导荧光技术(PLIF)的基本工作原理。在对这些技术在近几年的应用状况进行了介绍... 分别介绍了几种现代典型的流动测量技术包括热线风速仪(HWA)、激光多普勒测速技术(LDV)、相位激光多普勒技术(PDA)、激光粒子图像测速技术(PIV)及平面激光诱导荧光技术(PLIF)的基本工作原理。在对这些技术在近几年的应用状况进行了介绍和分析,指出使用这些测量技术对撞击流混合器内流场进行测试的重要意义。同时介绍了一种新型撞击流装置,并对撞击流的进一步研究进行展望。 展开更多

关键词 热线风速仪 激光多普勒测速技术 相位激光多普勒技术 激光粒子图像测速技术 平面激光诱导荧光技术 撞击流

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某汽油机进气道数值模拟及试验研究 被引量：5

5

作者 张超 姚炜 +1 位作者 王军 常耀红 《内燃机与动力装置》 2014年第1期21-24,共4页

为了得到某型汽油机进气道的性能,本文通过模拟计算和试验两种方法对该气道进行研究。模拟分析采用AVL Fire软件,试验采用涡流动量计法和激光粒子图像法。模拟分析和试验两种方法均计算得到九个工况点下气道的流量系数和滚流比。结果表... 为了得到某型汽油机进气道的性能,本文通过模拟计算和试验两种方法对该气道进行研究。模拟分析采用AVL Fire软件,试验采用涡流动量计法和激光粒子图像法。模拟分析和试验两种方法均计算得到九个工况点下气道的流量系数和滚流比。结果表明:模拟分析可以得到较准确的流量系数值,滚流比值有待进一步提高。模拟计算和激光粒子图像法均可以准确地得出各个截面的速度分布。 展开更多

关键词 流量系数 滚流比 稳流试验台 激光粒子图像法

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利用PIV技术研究湍流积分尺度 被引量：4

6

作者 张庭芳 吴志军 +2 位作者 熊翔辉 曾文 游步东 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2005年第3期1-3,共3页

近几十年来,随着激光诊断技术的飞速发展,使得对湍流燃烧中湍流特性的直接测量成为可能.对湍流流场积分尺度的精确测量可以获得对流场湍流特性的准确认识,这不仅是湍流自身研究的重要组成,同时对湍流燃烧研究具有重要的指导意义,对深刻... 近几十年来,随着激光诊断技术的飞速发展,使得对湍流燃烧中湍流特性的直接测量成为可能.对湍流流场积分尺度的精确测量可以获得对流场湍流特性的准确认识,这不仅是湍流自身研究的重要组成,同时对湍流燃烧研究具有重要的指导意义,对深刻理解湍流与燃烧两者之间相互耦合作用具有重要的学术意义.本文提出了一种利用激光粒子图像测速技术(PIV)对湍流积分尺度进行试验研究的方法,阐述了湍流积分尺度的测量原理,并对发动机气缸内刚性涡流场的模拟PIV试验数据进行了计算,分析结果表明该方法可行,为湍流研究提供了一种有效试验工具. 展开更多

关键词 湍流 积分尺度 激光粒子图像测速

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PIV技术在涡轮静叶测量中的应用 被引量：5

7

作者 李军 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期105-108,共4页

详细介绍了PIV的工作原理、数据处理流程和使用要点。针对涡轮内部复杂的流动特性,应用具有较高空间分辨率的非接触式瞬态速度的PIV测量技术,获得了较清晰完整的沿叶高平面和叶栅出口速度场的瞬时速度场信息,并据此分析了涡轮静叶出口... 详细介绍了PIV的工作原理、数据处理流程和使用要点。针对涡轮内部复杂的流动特性,应用具有较高空间分辨率的非接触式瞬态速度的PIV测量技术,获得了较清晰完整的沿叶高平面和叶栅出口速度场的瞬时速度场信息,并据此分析了涡轮静叶出口二次流的流动特性,为叶栅流场优化提供了有益的参考。 展开更多

关键词 激光粒子图像测速仪 涡轮 二次流 尾迹 非定常

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分层水体和障碍物对斜坡异重流运动特性的影响 被引量：4

8

作者 赵亮 吕亚飞 +3 位作者 贺治国 林颖典 胡鹏 林挺 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2466-2473,共8页

开展一系列开闸式异重流沿斜坡运动的水槽实验.利用"双缸法"生成线性分层水体,通过高速摄像机记录异重流的发展过程,利用激光粒子图像测速技术(PIV)获取局部流场结构.结果表明:在有障碍物的情况下,异重流的头部速度变化过程为... 开展一系列开闸式异重流沿斜坡运动的水槽实验.利用"双缸法"生成线性分层水体,通过高速摄像机记录异重流的发展过程,利用激光粒子图像测速技术(PIV)获取局部流场结构.结果表明:在有障碍物的情况下,异重流的头部速度变化过程为"加速-减速-二次加速-减速";在分层水体中,二次加速达到的最大速度比在均匀水体中约小50%.异重流在越过障碍物的过程中,会在障碍物的上前方出现非常明显的负向漩涡,从而加剧异重流与环境水体之间的掺混与交换,掺混强度随着障碍物高度的增大而增加.水体分层和障碍物的存在均会抑制异重流正向涡度场的发展,其中水体分层的抑制作用更强. 展开更多

关键词 线性分层 障碍物 斜坡 异重流 界面不稳定性 激光粒子图像测速

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多孔式喷嘴加湿旋流扩散燃烧流场的实验研究 被引量：4

9

作者 葛冰 臧述升 郭培卿 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期661-665,共5页

利用激光粒子图像速度场测量技术对环型多孔式喷嘴的加湿与不加湿旋流扩散燃烧流场进行了实验研究,分析了湿度对旋流扩散燃烧流场的影响.结果表明,随着燃烧流场湿度增大,火焰明显变暗,火焰宽度和高度增大,回流区漩涡与燃烧器出口和喷嘴... 利用激光粒子图像速度场测量技术对环型多孔式喷嘴的加湿与不加湿旋流扩散燃烧流场进行了实验研究,分析了湿度对旋流扩散燃烧流场的影响.结果表明,随着燃烧流场湿度增大,火焰明显变暗,火焰宽度和高度增大,回流区漩涡与燃烧器出口和喷嘴轴线间的距离减小,轴线上最大回流速度降低,轴线最大回流速度点与喷嘴的距离增加,逆流区宽度和喷嘴旋转射流扩展角减小,流场轴向出口的不均匀系数增大. 展开更多

关键词 旋流燃烧 湿空气燃烧 激光粒子图像速度场测量技术

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涡轮叶栅流场的PIV测量实例 被引量：3

10

作者 杨文滨 王鹤寿 李军 《电子测量技术》 2008年第9期83-86,共4页

详细介绍了PIV的工作原理、数据处理流程和使用要点。针对涡轮内部复杂的流动特性,应用具有较高空间分辨率的非接触式瞬态速度的PIV测量技术,获得了较清晰完整的沿叶高平面和叶栅出口速度场的瞬时速度场信息,并据此分析了涡轮静叶出口... 详细介绍了PIV的工作原理、数据处理流程和使用要点。针对涡轮内部复杂的流动特性,应用具有较高空间分辨率的非接触式瞬态速度的PIV测量技术,获得了较清晰完整的沿叶高平面和叶栅出口速度场的瞬时速度场信息,并据此分析了涡轮静叶出口二次流的流动特性。叶栅实验中将模拟动叶的圆柱列每次沿周向方向移动1/4节距,测量沿叶高平面的速度场。研究发现,前排圆柱尾迹进入叶栅流道不同,对叶栅内部流场气动效率影响巨大;同时由压力面向吸力面运动的二次涡(低能流体,耗能过程)逐渐向后传递、扩张,并在吸力面卷起、堆积,使吸力面附面层骤然增厚,并引起沿叶高总压损失系数和沿叶高出口气流角的剧烈变化。 展开更多

关键词 激光粒子图像测速仪 涡轮 二次流 尾迹 非定常

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PIV和CFD在搅拌桨设计和优化中的应用 被引量：3

11

作者 葛春艳 王嘉骏 +1 位作者 顾雪萍 冯连芳 《化工与医药工程》 2014年第1期29-33,共5页

综述了激光粒子图像速度场仪(PIV)和计算流体力学(CFD)技术在搅拌桨设计和优化中的应用,阐述了PIV的实验测量基本原理及从平面PIV向三维PIV的发展趋势。目前,CFD数值模拟方法主要集中在雷诺平均方法(RANS)和大涡模拟方法(LES),而直接数... 综述了激光粒子图像速度场仪(PIV)和计算流体力学(CFD)技术在搅拌桨设计和优化中的应用,阐述了PIV的实验测量基本原理及从平面PIV向三维PIV的发展趋势。目前,CFD数值模拟方法主要集中在雷诺平均方法(RANS)和大涡模拟方法(LES),而直接数值模拟方法由于物性模型精度以及计算量等原因尚难以工程化直接应用。通过CFD数值模拟方法和PIV实验方法验证,探究搅拌槽式反应器中速度场、剪切场、湍流动能耗散速率场等微观信息,进一步可以得到循环流量、平均剪切速率、搅拌功率、混合时间等宏观信息,这些结果将有助于对搅拌反应器中的流动与混合过程的深入剖析。随着高性能计算技术的发展,CFD数值模拟方法将会得到更大的应用,其与先进的三维PIV技术的耦合,将成为搅拌反应器设计与优化的重要方法。 展开更多

关键词 激光粒子图像速度场仪 计算流体力学 搅拌 混合

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涡轮叶栅非定常实验的测量方法研究 被引量：2

12

作者 李军 《燃气涡轮试验与研究》 2008年第2期33-38,共6页

阐述了实验测试技术的发展历程和现代测量技术发展的最新成果,比较了各种实验测量仪器的具体参数。而后分别利用激光粒子图像测速仪和热线风速仪测量了涡轮叶栅沿叶高平面和出口速度场的整场信息,分析了圆柱尾迹对下游叶栅流动性能的影... 阐述了实验测试技术的发展历程和现代测量技术发展的最新成果,比较了各种实验测量仪器的具体参数。而后分别利用激光粒子图像测速仪和热线风速仪测量了涡轮叶栅沿叶高平面和出口速度场的整场信息,分析了圆柱尾迹对下游叶栅流动性能的影响,以及不同相对叶高下叶顶和叶根的二次涡会合、脱离情况。研究发现,在较小的相对叶高下叶栅出口二次涡汇合,强度较大;而在较大的相对叶高下二次涡分离。同时,上游圆柱相对位置变化得到的最高效率对应着圆柱尾迹被输运到下游静叶的前缘附近,最低效率对应着圆柱尾迹被输运到下游静叶的流道中央。实验结果可为叶栅气动性能研究提供有益的参考。 展开更多

关键词 激光粒子图像测速仪 热线风速仪 涡轮 二次流损失 尾迹 非定常

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四边形外循环膜生物流化床内液相涡结构特性 被引量：1

13

作者 董亮 曾涛 +2 位作者 刘少北 王荣麟 张长练 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期893-905,共13页

针对研究开发的四边形外循环膜生物流化床,构建了气固液三相流可视化平台,应用激光粒子图像测速(PIV)技术分析了曝气强度对流化床液相流场特性的影响,结合涡量法和旋涡强度法分析了旋涡结构特性,初步剖析了流化床多相流运动形成的机理... 针对研究开发的四边形外循环膜生物流化床,构建了气固液三相流可视化平台,应用激光粒子图像测速(PIV)技术分析了曝气强度对流化床液相流场特性的影响,结合涡量法和旋涡强度法分析了旋涡结构特性,初步剖析了流化床多相流运动形成的机理。结果表明,流化床液相速度随曝气强度的增加而增加,流化床形成的环流有助于控制和降低气泡的附壁效应,曝气量分布和气液掺混效果更好,提高了气含率并降低了能耗,最终提高了污水处理效果。由于流化床降流区和升流区的冲击,使整个流化床形成了大量的小尺度涡;填料在整个床体中长期和稳定的流化机理为大量的小尺度涡把受作用下沉的颗粒托浮起来;冲击使得气泡与气泡的碰撞、破碎及合并概率增大,进而增加气液传质效率;固液接触面摩擦增强,进而造成载体生物膜细胞传质浓度边界层趋向不稳定,进而增加了固液的传质效率;气固液三相冲刷膜组件有助于抑制膜污染。四边形外循环膜生物流化床在传质、流化和抑制膜污染上具有独特的优势,是高负荷有机废水好氧生物处理的开发方向。 展开更多

关键词 流化床 激光粒子图像测速 旋涡强度法 涡量法 小尺度涡 多相流

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无螺灌溉取水技术中压力水槽内的流场分析

14

作者 付小莉 李大美 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期368-372,共5页

血吸虫病是流行于我国长江流域的寄生虫病,钉螺是血吸虫的中间宿主,控制钉螺是控制血吸虫病扩散的最直接有效的方法。利用k ε双方程模型、封闭的紊流Navier stokes方程组和有限体积法建立的数学模型对压力水槽中的射流流场结构进行计... 血吸虫病是流行于我国长江流域的寄生虫病,钉螺是血吸虫的中间宿主,控制钉螺是控制血吸虫病扩散的最直接有效的方法。利用k ε双方程模型、封闭的紊流Navier stokes方程组和有限体积法建立的数学模型对压力水槽中的射流流场结构进行计算并得出其流场特性,同时采用PIV技术对流场结构进行了测量。基于无螺灌溉取水装置中的钉螺沉降水力特性,分析了钉螺在压力水槽中沉降机理而不能随水流进入灌区的原因。 展开更多

关键词 钉螺 无螺取水 激光粒子图像流速仪 沉降机理 流场

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双通道煤粉燃烧器冷态流场激光粒子图像测速测试及完善

15

作者 焦庆丰 姚斌 《中国电力》 CSCD 北大核心 2004年第6期42-45,共4页

为提高火电厂锅炉双通道煤粉燃烧器的技术性能和使用寿命,利用计算机数值模拟和PIV(ParticleImage Velocimetry,激光粒子图像测速)技术联合开展了燃烧器性能实验研究,通过定量测试分析双通道燃烧器出口冷态流场特性,在保证不改变回流区... 为提高火电厂锅炉双通道煤粉燃烧器的技术性能和使用寿命,利用计算机数值模拟和PIV(ParticleImage Velocimetry,激光粒子图像测速)技术联合开展了燃烧器性能实验研究,通过定量测试分析双通道燃烧器出口冷态流场特性,在保证不改变回流区结构的前提下,获得了提高一次风射流刚性,改善燃烧器性能的技术方法。 展开更多

关键词 火电厂 锅炉 双通道煤料燃烧器 冷态流场 计算机 数值模拟 激光粒子图像测速技术

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轴流涡轮平面叶栅出口二维速度场的实验研究

16

作者 李军 《流体机械》 CSCD 北大核心 2007年第5期5-7,共3页

将粒子图像测速仪(PIV)和热线风速仪(HWA)应用到低速轴流平面叶栅实验台上。在2个不同进口流量和3个不同叶片高度下,利用热线风速仪测量平面叶栅出口瞬态速度场,并采用激光粒子图像测速仪测量圆柱尾迹和出口速度场的整场信息。研究发现... 将粒子图像测速仪(PIV)和热线风速仪(HWA)应用到低速轴流平面叶栅实验台上。在2个不同进口流量和3个不同叶片高度下,利用热线风速仪测量平面叶栅出口瞬态速度场,并采用激光粒子图像测速仪测量圆柱尾迹和出口速度场的整场信息。研究发现较大的进口速度或较低的叶片高度情况下,叶栅出口二次流流动强烈;同时发现尾迹的存在会破坏均匀流场,导致叶型流动损失的增加。 展开更多

关键词 激光粒子图像测速仪 热线风速仪 涡轮 二次流 尾迹

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第四代DLE燃烧室流场特性研究

17

作者 张亮 袁逸人 +1 位作者 虞江鹏 葛冰 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期34-41,105,共9页

参照西门子的第四代干式低污染(Dry Low Emissions,DLE)燃烧室,设计了模型燃烧室,通过激光粒子图像速度仪(Particle Image Velocimetry,PIV)测量技术,对燃烧室头部出口流场进行了实验研究,分析了头部结构变化和入口空气流量变化对流场... 参照西门子的第四代干式低污染(Dry Low Emissions,DLE)燃烧室,设计了模型燃烧室,通过激光粒子图像速度仪(Particle Image Velocimetry,PIV)测量技术,对燃烧室头部出口流场进行了实验研究,分析了头部结构变化和入口空气流量变化对流场特性的影响。研究结果表明:两个主旋流器的旋流方向组合对燃烧室头部出口的流场特性有着很大影响;预混室RPL (Rich-Pilot-Lean)段的流量变化主要影响旋流器中轴线附近的轴向回流速度;入口空气流量变化对流场的影响主要表现在速度值上,但对速度变化趋势没有太大的影响。 展开更多

关键词 干式低污染(DLE) 激光粒子图像速度仪(PIV) 流场特性 旋流方向

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