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基于改进格子Boltzmann焓法模型的霜层生长数值研究
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作者 崔静 杨霆浩 +2 位作者 杨帆 李虎林 杨广峰 《计算物理》 CSCD 北大核心 2019年第3期323-334,共12页
采用介观尺度格子Boltzmann方法数值研究壁面的表面特性对霜层生长的影响.将成核概率模型和改进的焓法相变模型相耦合,建立基于成核概率理论的霜层生长过程格子Boltzmann模型.该模型能够在宏观尺度上模拟霜层生长的加密加厚过程,也可以... 采用介观尺度格子Boltzmann方法数值研究壁面的表面特性对霜层生长的影响.将成核概率模型和改进的焓法相变模型相耦合,建立基于成核概率理论的霜层生长过程格子Boltzmann模型.该模型能够在宏观尺度上模拟霜层生长的加密加厚过程,也可以从微观尺度上描述局部的冰枝生长导致的霜层结构的动态变化,应用该模型能够获得霜层平均厚度、平均密度、结霜量等内部非稳态物理量.开展冷壁面上霜层形成及生长过程的数值研究,获得霜层的拓扑结构时空演化特性,得到不同时刻下结霜量以及霜层的平均厚度、平均密度、平均固相体积分数,探讨冷壁面温度、相对湿度、冷表面浸润性能对结霜的影响. 展开更多
关键词 格子BOLTZMANN模型 概率生长模型 改进焓法模型 结霜 表面浸润性
金属表面点蚀的稳态过程数值研究 预览
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作者 崔静 杨帆 +1 位作者 杨霆浩 杨广峰 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2019年第1期80-88,94共10页
[目的]腐蚀会严重影响舰船设备的使用寿命,了解腐蚀机理及对腐蚀进行预测能有效地减缓腐蚀对舰船设备的危害。[方法]构建了格子Boltzmann腐蚀模型,该模型可描述包含多相多组分流动与扩散、电化学反应和金属点蚀的稳态全过程。应用此模型... [目的]腐蚀会严重影响舰船设备的使用寿命,了解腐蚀机理及对腐蚀进行预测能有效地减缓腐蚀对舰船设备的危害。[方法]构建了格子Boltzmann腐蚀模型,该模型可描述包含多相多组分流动与扩散、电化学反应和金属点蚀的稳态全过程。应用此模型,研究浸没于液体腐蚀环境中的金属表面单坑点蚀稳态过程;分析腐蚀化学反应速率、腐蚀溶液扩散系数、腐蚀产物扩散系数对腐蚀程度的影响。通过数值模拟,获得金属表面点蚀坑的形貌变化特征。[结果]结果显示,对于金属表面单坑点蚀的稳态过程,由于钝化膜与金属基体构成了"大阴极,小阳极"的电化学腐蚀体系,使腐蚀稳态点蚀将持续向金属材料基体的纵深发展,并且初生蚀孔除自身发生点蚀外,还将在蚀孔底部产生次生蚀孔。在不同影响因素下,腐蚀程度随腐蚀反应速率和反应物组分扩散系数的增大而增大,而随腐蚀产物扩散系数的增大而减小。[结论]通过该腐蚀模型,可模拟出与真实金属相近的腐蚀形貌变化特征。 展开更多
关键词 格子BOLTZMANN方法 金属点蚀 电化学反应 钝化概率 结点体积法 点蚀形貌
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基于改进格子Boltzmann焓法模型的液滴凝固数值研究
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作者 崔静 杨霆浩 +1 位作者 杨帆 杨广峰 《低温物理学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期1-7,共7页
为了研究不同冷壁面特性上液滴的结晶过程以及凝固速率的规律,利用通过加入对流换热和辐射换热项,使用固相体积分数修正流场的改进的焓-LB方法,使得模型模拟的结果更加精确.分析了液滴在6种不同的壁面特性下,凝固过程平均固相体积分数... 为了研究不同冷壁面特性上液滴的结晶过程以及凝固速率的规律,利用通过加入对流换热和辐射换热项,使用固相体积分数修正流场的改进的焓-LB方法,使得模型模拟的结果更加精确.分析了液滴在6种不同的壁面特性下,凝固过程平均固相体积分数随时间的变化.分析了凝固后接触角及接触面积与半径的比值随亲疏水性不同的变化.结果表明:壁面的亲水性越好,液滴凝固成核后与壁面的接触角越小,接触面积与半径之间的比值越大;反之,壁面的疏水性越好,液滴凝固成核后与壁面的接触角越大,接触面积与半径之间的比值越小.在超疏水表面存在粗糙元间距较大时,凝固速率最慢,且与粗糙元的接触面积较小,有利于抑霜除霜. 展开更多
关键词 改进的焓-LB方法 壁面特性 冷壁面 凝固 抑霜除霜
五种状态方程对饱和气液相密度的预测 预览
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作者 杨广峰 杨帆 +1 位作者 杨霆浩 崔静 《油气田地面工程》 2018年第8期9-12,共4页
工业中常使用一些状态方程来解决纯物质气液相平衡问题,对于预测纯物质饱和气液相密度,方程的模拟计算结果与实验值之间存在偏差。为了获得精确的预测结果,对五种状态方程进行编程,对工业中常见的10种物质的饱和气液相密度进行预测,并... 工业中常使用一些状态方程来解决纯物质气液相平衡问题,对于预测纯物质饱和气液相密度,方程的模拟计算结果与实验值之间存在偏差。为了获得精确的预测结果,对五种状态方程进行编程,对工业中常见的10种物质的饱和气液相密度进行预测,并与实验值进行比较,做出误差分析。结果表明:预测饱和气相密度,五种方程的模拟计算结果都很准确;对于预测饱和液相密度,BWRS方程和改进后的SRK方程模拟计算精度非常高,因改进后的SRK方程参数少,操作更容易,所以改进后的SRK方程有望在相关领域得到广泛的应用。 展开更多
关键词 纯物质 气液相平衡 状态方程 误差Doi:10.3969/j.issn.1006-6896.2018.08.003
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水电站水轮机顶盖取水泵板结构分析 预览
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作者 邓金杰 文树洁 +1 位作者 杨庭豪 吴钢 《东方电气评论》 2018年第4期44-49,共6页
为了研究顶盖取水设计中泵板结构对技术供水的影响,基于流体力学、计算流体动力学等基础理论,采用结构化网格技术的数值模拟方法,对某电站水轮机顶盖取水系统中的不同泵板结构进行了流动特性分析。结果表明:泵板斜置对顶盖取水系统特性... 为了研究顶盖取水设计中泵板结构对技术供水的影响,基于流体力学、计算流体动力学等基础理论,采用结构化网格技术的数值模拟方法,对某电站水轮机顶盖取水系统中的不同泵板结构进行了流动特性分析。结果表明:泵板斜置对顶盖取水系统特性有一定的影响;30°斜置泵板可以得到更高取水口压力和更低的泵板能耗;45°斜置泵板可以获得更小的轴向水推力;改变泵板密封位置对顶盖取水压力无太大影响,但存在一个最优泵板密封半径,使作用在上冠上的总轴向水推力最小;泵板能耗随着泵板密封半径增大而减小。 展开更多
关键词 水轮机 顶盖取水 泵板 数值模拟
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