简介:利用最新光谱数据库提出了基于数据库的普朗克平均吸收系数计算方法和逐线法,并针对一维平行平板间等温辐射传热问题探讨了逐线法(line-by-line,LBL)、统计窄谱带模型(statisticalnarrow-bandmodel,SNB)和统计窄谱带关联K模型(statisticalnarrow-bandcorrelated-Kmodel,SNBCK)计算原理、计算精度和三模型间的偏离变化。结果表明,三种模型的结果吻合较好,几个数据库都比较准确。对于逐线法,表明可采用HITRAN2012(highresolutionTRANsmissionspectroscopicdatabase)光谱数据库替代HITEMP2010(high-TEMPeraturespectroscopicabsorptionparametersspectroscopicdatabase)数据库来提高计算效率。
简介:气体颗粒流黏度的研究有着重要的工程应用价值。提出了一种高精度的理论推算模型。模型为在气体黏度理论推算式的基础上添加对颗粒项的修正项。基于现有的气体黏度推算理论,综合考虑气体的物性差异和颗粒的存在对黏度的影响,在大的温度范围内对黏度推算结果和参考数据做了比较,确定出对比态法Lucas为最佳的气体黏度推算方法,最佳压力修正公式为Reichenberg法,最佳混合法则为Reichunberg混合法则,为获得更好的计算精度文中对混合法则进行修正,在Reichunberg法的基础上添加诱导偶极距和量子效应的影响;而凝相颗粒对气体黏度的影响,采用Vladimirvand修正公式。得到气体颗粒流黏度的推算精度在3.5%之内。
简介:研究微通道中的气体混合是了解气体在微尺度下相关行为的重要内容,并且对于涉及微尺度下化学反应如燃烧问题的探索具有重要意义。利用直接模拟蒙特卡罗法(directsimulationMonteCarlo,DSMC),采用变软球(variablesoftsphere,VSS)模型,数值模拟了高度为1μm的平行微通道中不同壁面调节系数和不同隔板厚度下C0、N2两种气体的混合过程。结果表明:增大壁面调节系数不仅可以缩短混合长度,还可以使混合过程向上游推进;隔板厚度的存在使得隔板末端附近出现很小的非平衡回流区域,并促进混合过程的进行;隔板厚度的增加对气体分子向另一组分上游的扩散影响较小但会缩短混合长度。
简介:气液分离冷凝器是一种新型管翅式平行流冷凝器。选取相同传热面积的蛇形冷凝器与气液分离冷凝器进行热力性能对比,通过实验测得了气液分离冷凝器的热力性能,采用经验公式计算出蛇形冷凝器的热力性能,采用最小熵增数和炯损对两种冷凝器进行了综合性能的评价。结果表明:在空气和制冷剂的进口状态和质量流量相同的条件下,在制冷剂面积质量流量为448.5~644.7kg/(m2·s),且空气体积流量分别为427和764m3/h时,气液分离冷凝器的熵增数比蛇形冷凝器分别低10.4%~30.2%和6.5%~23.7%,炯损失低14.1%~29.7%和8.7%~23.8%,可见气液分离冷凝器的综合性能优于蛇形冷凝器。
简介:流体经过一定的逆压梯度容易发生流动分离从而大大减小流动效率,球窝结构具有良好的流动控制效果,在机翼、航空发动机、汽轮机叶片等工业领域有较大的应用前景。对一典型收缩扩张通道的流动分离转捩状况进行了数值模拟,并提出了一种带有球窝结构的被动控制方法。研究结果表明:球窝结构作为一种被动流动控制方法,布置在具有明显逆压梯度的通道上能起到良好的流动控制作用,并且能诱导层流边界层提前向湍流边界层转捩,抑制了通道中的流动分离,减小分离泡的尺度,其中球窝的布置位置以及流动Re均对球窝的控制作用有重要影响。球窝的引入还将减小通道的总压损失系数,起到了流动减阻的效果,表明球窝结构是一种较优的流动控制方法。
简介:基于超音速分离管中混合气体流动属于伴随凝结相变的可压缩、跨音速的特点,建立了考虑传质效应与非平衡凝结过程的数学模型,并采用数值方法对伴随水蒸气凝结的超音速分离管中的流动进行分析研究。以空气、水蒸气及液态水为流动介质,采用两相流动中的VOF模型结合凝结相变模型以及组分传输模型,研究不同进出口参数及不同水蒸气含量对凝结流场的影响。研究结果表明,所建立的分离管内部非平衡凝结相变模型可以较好的再现超音速流中的凝结成核及液滴生长过程;数值计算结果表明,入口压力、温度及水蒸气含量对分离管内流动凝结过程有直接且重要的影响。因此在进行超音速分离管设计时,考虑温度压力参数的同时,考虑水蒸气含量对分离管性能的影响也是非常重要的。
简介:金属有机骨架材料Mg-MOF-74因不饱和金属位的存在具有低压下较高的CO2吸附量,且具有化学表面可修饰、可调控孔径等特点。基于密度泛函理论和巨正则蒙特卡罗方法对Mg-MOF-74进行官能团Br改性,发现Br改性使得苯环附近产生更强的静电势梯度,增强了骨架原子和极性CO2分子间的相互作用,利于CO2在骨架孔道内的吸附。但Br的引入带来了骨架自身比表面积、孔体积的下降,不利于在高压区CO2吸附。φ(CO2)∶φ(N2)=15∶85条件下,Br改性使得骨架对混合气体中CO2分离比相比改性前提高了近64%。在含湿条件下(φ(CO2)∶φ(N2)∶φ(H2O)=15∶84∶1),Br改性使得H2O质量吸附量大大下降,低压下的分离比得到提高。