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波节管氦气流动与传热特性数值模拟研究

韩怀志 , 李炳熙 , 何玉荣 , 许智

工程热物理学报

本文针对高温氦气在光管及波节管中的传热特性及阻力特性进行了Reynolds Stress Model（RSM）数值模拟研究。比较模拟计算和经验公式的结果，两者基本吻合。比较了Nu和，在波节管和光管中的变化规律，同时，分析了波节管的局部Nu和局部壁面剪切应力Tw沿壁面的变化规律。数值模拟结果表明相同工况下波节管的Nu大于光管，说明波节管具有较强的强化换热能力，同时，波节管的，也有一定增加，但波节管总体性能优于光管。在较大雷诺数下，波节管具有更佳综合性能。

关键词: 波节管 , 雷诺应力模型 , 努塞尔数 , 摩擦因子

基于结构相似的CIE L?a?b?颜色信号向孟塞尔色序系统分级转换

叶程 , 刘真 , 吴光远 , 朱明

液晶与显示 doi:10.3788/YJYXS20163106.0626

针对传统数学建模法无法实现CIELAB颜色信号向孟塞尔色序系统精确转换的问题，提出一种基于结构相似的分级转换算法。首先使用Pearson相关系数分析CIELAB颜色系统与孟塞尔色序系统间的结构关系，接着在此基础上采用分级转换的方式先后得到CIELAB颜色信号对应的孟塞尔明度V、色调 H 和彩度C 三色标，并在第二级转换求色标H时使用了一种多次插值求最小色差的新方法，以保证算法的计算精度。对2735组检验样本的测试结果表明，本文算法具有良好的计算精度和可靠性，并可被广泛应用于各类图像颜色信号处理系统中。

关键词: 跨媒体 , 图像信号处理 , 颜色空间转换 , CIELAB颜色空间 , 孟塞尔色序系统

较高雷诺数下百叶窗翅片倾斜角对传热的影响

王珂 , 刘遵超 , 刘彤 , 刘敏珊

工程热物理学报

本文建立了一种百叶窗翅片的二维模型,并使用ANSYS Fluent对较高雷诺数下百叶窗翅片的不同倾斜角度对流体流动和传热的影响进行了研究.结果表明,在翅片倾斜角等于33°时,努塞尔数达到最大值,翅片的传热性能最好.在相同雷诺数下,压降随倾斜角度的增加不断增大.在相同的倾斜角度下,雷诺数增加,努塞尔数增大,但同时压降也会变大.通过相同泵功下的换热量来衡量百叶窗翅片的综合性能,得到在倾斜角为19°时,翅片的综合效能最高.

关键词: 百叶窗翅片 , 翅片倾斜角 , 数值模拟

贝塞尔高斯径向偏振光束在衍射光学元件调制下多球的产生

刘海港 , 杨艳芳 , 何英 , 常强 , 刘键

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2013.04.001

基于Richards-Wolf的矢量衍射积分公式,研究了贝塞尔高斯径向偏振光束在衍射光学元件(Diffractive optical elements,DOE)的调制下入射到由两个相同高数值孔径透镜组成的4pi聚焦光学系统中的聚焦特性.由于DOE不同环之间的相互干涉,出现不同于原贝塞尔高斯径向偏振矢量光束的新聚焦特性.Matlab数值模拟结果显示贝塞尔高斯径向偏振光束经过此光学系统后,在焦点附近产生沿光传播方向的多个光球,其光球的个数与DOE的环数以及不同环的大小有关.若调节4pi聚焦系统两侧入射光束的整体相对相位还可以实现多个光球整体沿纵向方向的移动,实现了亮光链的作用,这对于矢量光束应用在光学显微镜、光存储和粒子操控等方面具有十分重要的意义.

关键词: 激光物理 , 光球 , 强聚焦 , 衍射光学元件

水平管道段塞流液塞速度实验研究

王鑫 , 郭烈锦 , 张西民 , 郭富德

工程热物理学报

本文在水平长环道上采用电导探针互相关测速技术实验研究了液塞速度,给出了液塞速度与气液混合速度的关联式.研究表明,在低Froude数和高Froude数时液塞速度分别对应不同的关联式.实验结果与文献报道比较表明,在低Froude数区很好吻合;在高Froude数区,实验结果高于其他研究者的数据.分析表明,液塞速度不受尾波效应影响,主要受液塞和长气泡长度以及液塞含气率作用.在低Froude数区,上下游探针测量的液塞和长气泡长度以及液塞含气率差别较小,因此液塞速度关联式一致;在高Froude数区,液塞和长气泡平均长度以及液塞含气率沿管增大,因此上下游的关联式不一致.

关键词: 两相流 , 段塞流 , 液塞速度 , 液塞长度

普朗特数对槽内热磁耦合流动换热影响

张晓晖 , 刘大为 , 魏琪

工程热物理学报

针对矩形槽内导电流体普朗特数分别为 0.01、1、100 时,进行了流动形态和换热的数值模拟研究.数值结果表明:普朗特数对流动、温度分布影响不同,从而影响到对流换热的强弱,低普朗特数流体热浮升力作用大,流动以热驱动为主,换热强度弱,发现在低普朗特数下,数值模拟得出的努赛尔数并不能收敛到某一定值,而是在一个区间范围内"来回振荡";高普朗特数流体,电磁力作用大,流动以电磁力驱动对流作用,换热随着哈特曼数的增加而得到很大提高.

关键词: 普朗特数 , 对流换热 , 数值模拟

段塞流液塞频率的波动特性

罗小明 , 何利民 , 吕宇玲

工程热物理学报

段塞流的实际物理过程是复杂的随机过程,液塞频率也仅是以周期性来近似模拟段塞流的间歇性.本文对段塞流液塞频率的波动特性进行了深入研究.结果表明:随着折算气速的增加,液塞频率先减小然后增大,在折算气速增大的过程中液塞频率存在一个极小值.随着折算液速的增加,液塞频率急剧增大,折算液速是影响液塞频率的主要因素.在下倾管中,在折算气速相同的情况下,液塞频率是随下倾角的增大而降低的.这是因为随着下倾角的增大,重力作用增强,液塞消散增强.在上倾管中,在折算气速相同的情况下,液塞频率也随上倾角的增大而降低.

关键词: 多相流 , 段塞流 , 液塞频率 , 波动特性

转炉用挡渣塞

肖利 , 梁永和 , 吴芸芸 , 聂建华

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2007.06.020

介绍了转炉用挡渣塞的发展、工作原理及其性能,重点探讨了挡渣塞的材质选择,并对挡渣塞的发展趋势做了一定的展望.

关键词: 转炉 , 出钢 , 挡渣塞

水平管液塞卷吸气体实验

王鑫 , 王同吉 , 何利民

工程热物理学报

设计建造了研究段塞流中液塞卷吸长气泡尾部气体现象的实验装置,实验段由水平布置的有机玻璃管组成,内径50 mm.长气泡下的液膜高度由挡板控制,从而生成液塞进行测量.提出了一种液塞气体卷吸率测试方法,根据停气后液塞运动与长气泡中气体质量守恒来确定气体卷吸率,实验数据与文献很好相符.结果表明气体卷吸率与上游液膜Fr数有关,而且还受Re数影响,提出了新的预测模型.

关键词: 两相流 , 段塞流 , 气体卷吸

蓝宝石火花塞

人工晶体学报

在如何提高火花塞的工作质量方面有多种方法,但是其中最重要的一个问题还没有得到解决,那就是火花塞工作的热学模型问题.理想的火花塞应该能在点火的瞬间被立刻加热,并且在接下来的电脉冲过程中迅速冷却,由此在热量的存储与散发之间取得平衡,以避免自点火.本文力图展示一种具有自动调节源于点火区域热流能力的火花塞,其技术的关键是顶部绝缘体材料,它是由蓝宝石单晶制作,而非传统的氧化铝陶瓷.

关键词: 火花塞 , 蓝宝石 , 自动调节 , 热流