易富兴
,
李德波
,
卢树强
,
樊建人
工程热物理学报
直接数值模拟(DNS),大涡模拟(LES)与雷诺时均模拟(RANS)是数值模拟燃烧流动的三大主要方法,而射流扩散火焰在燃烧理论,实验研究与数值模拟中都扮演着十分重要的角色,本文采用完全可压缩的Naive-stokes方程,对喷口直径为D=1mm,Re=2000的射流扩散火焰进行了直接数值模拟.本文首先分析了冷态时H2,O2的混合,发现燃料与氧气在流向长度大于6D后的区域混合得十分充分.随后本文分析了燃烧后的统计特性,主要包括速度场,密度,温度以及主要组分与混合分数的分布,并将DNS结果与实验结果进行对比分析.
关键词:
射流扩散火焰
,
直接数值模拟
,
无反射边界条件
卢树强
,
李德波
,
易富兴
,
罗坤
,
樊建人
工程热物理学报
本文使用了直接模拟（DNS）程序计算了三维超声速湍流射流火焰。首先介绍了本程序使用到的计算方法，包括热物性参数和输运参数的计算、反应机理、边界条件、离散方法。然后，本文使用该方法计算了马赫数为12的三维超声速H2-AIR湍流射流火焰，描述了火焰的整体结构。最后，本文对火焰底部的稳燃的机理～自燃进行了分析和论证。
关键词:
DNS
,
超声速
,
射流火焰
,
自燃
李德波
,
樊建人
,
易富兴
,
卢树强
,
岑可法
工程热物理学报
本文对圆孔射流近场的湍流统计量进行了DNS模拟研究.模拟的Re=5000,计算网格3000万,计算CPU个数为60.采用MPI并行求解了可压缩的射流守恒方程,包括连续性方程、动量方程、能量方程和理想气体的状态方程.对射流近场(30d以内,d为喷口的直径)的湍流统计量的迁移规律进行了系统的分析.研究了入口湍流条件对射流统计量的影响.本文提供的DNS数据能够克服实验测量的困难,从而为修正k-ε模型的系数提供了可靠的依据.
关键词:
圆孔射流
,
直接数值模拟
,
湍动能
卢树强
,
李德波
,
易富兴
,
罗坤
,
樊建人
工程热物理学报
介绍了可压缩反应流的计算方法，然后计算了超音速射流火焰，对超音速射流火焰中的涡结构进行了分析。认为超音速射流火焰中的涡结构特征，与亚音速射流中有本质差异，且涡结构在燃料与组分的混合中起到了重要作用，进而直接影响火焰结构和燃烧效率。
关键词:
DNS
,
超音速
,
三维涡结构
,
火焰
易富兴
,
李德波
,
卢树强
,
罗坤
,
樊建人
工程热物理学报
使用上海超算中心的并行计算机模拟了一个实验参数下的湍流射流抬升火焰。该实验的喷口直径为4.57 mm,实验雷诺数达到了23600。为了完成这个高雷诺数射流燃烧的直接数值模拟,共采用了1024个CPU,共计2.85亿网格。主要介绍了采用的直接数值模拟方法,实验的具体参数以及选取该实验作为模拟对象的原因。最后用直接数值模拟的结果具体分析该实验的着火机理。
关键词:
射流扩散火焰
,
直接数值模拟
,
湍流燃烧
李德波
,
樊建人
,
易富兴
,
卢树强
,
岑可法
工程热物理学报
对空间模式发展的气固两相圆孔射流中颗粒与流体双相耦合作用进行了并行环境下的直接数值模拟算法研究。气相流场采用可压缩的N—S方程直接求解。计算颗粒场时，采用Lagrangian方法跟踪实际的颗粒运动。利用并行求解算法，实现了颗粒穿越边界面的模拟。为了模拟颗粒对流体的作用，考虑了颗粒和流体的双相耦合。在本文的计算条件下，颗粒的直径远小于网格的间距，平均的Kolmogorov尺度和网格的间距在一个量级，保证了DNS的要求。气相和颗粒相的应力与实验的对比研究表明，本文的颗粒并行程序是可信的。
关键词:
气固两相
,
直接数值模拟
,
并行算法
李德波
,
樊建人
,
宋正昶
,
易富兴
,
卢树强
,
岑可法
工程热物理学报
本文对甲烷气体在泡沫陶瓷内燃烧进行了数值模拟和实验研究.根据预混燃烧理论,建立了基于气固两相局部非热平衡模型,采用 26 种组分,77 步详细化学反应机理来模拟反应过程.边界上的辐射换热采用双通量法求解,为减少计算时间,计算区域内部利用扩散近似法求解.为减少边界条件对模拟结果精度的影响,提出了采用能量平衡方法,建立边界上的对流,导热和辐射的整个换热过程,模拟表明这种边界条件具有二阶离散精度.
关键词:
泡沫陶瓷
,
数值模拟
,
燃烧
马绍华
,
任安峰
,
李贵才
,
黄建文
,
董方
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2001.01.012
根据炮钢材料的拉伸－压缩特性，通过模拟实验，建立了以鲍兴格效应系数为函数计算自紧身管壁内任意一点残余应力的理论模型。与以往不同的是利用炮钢材料的拉伸－压缩试样，通过拉伸－压缩实验用最小二乘法拟合出鲍兴格效应系数与壁内最大拉伸变形量的关系。在计算自紧身管残余应力时，鲍兴格效应系数不再被视为常量而被视为变量，因此，这就克服了以往鲍兴格效应系数取平均值所带来的误差。本文采用修正的Mises屈服准则以及形变理论，按广义平面应变问题，建立了强化材料的应力应变模型，导出了具有应变硬化，鲍兴格效应系数被视为变量的强化材料液压自紧圆筒的残余应力公式。实验也表明：用鲍兴格系数为变量的理论模型进行炮钢材料自紧身管的残余应力计算更合理，更能反映自紧火炮身管的实际状态。
关键词:
鲍兴格效应
,
自紧身管
,
残余应力
翟会超
,
南世卿
,
胡巍巍
黄金
doi:10.11792/hj20150110
针对田兴铁矿1＃主井井壁突水情况及井壁裂隙破碎带的结构特点，介绍了在出水点埋设3根导水管将井壁涌水引入工作面水窝，再浇筑混凝土井壁形成支撑结构防止围岩失稳、裂隙扩展，最后待浇筑混凝土养护后对其壁后注浆封水的突水治理方案。其中，壁后注浆采用上行式注浆，由下而上逐步推进注浆封水，注浆孔分3层上下菱形交错布置。经过井壁突水综合治理方案的实施，田兴铁矿1＃主井井壁裂隙破碎带涌水从最初的64 m3／h降到近20 m3／h，对井壁涌水起到了封堵作用，有效保障了后续井筒下掘施工的安全。
关键词:
竖井
,
壁后注浆
,
导水
,
井壁支护
,
稳定性
