博士答辩—司洪宇.ppt

确定研究对象 稳定流场定常参数求解 振幅参数的求解 数值结果分析 博士期间发表的论文 1、Flow and heat transfer characteristics in the finned back turn channel of a natural gas combustor（EI，Accession number 20102613037159） UECTC09 – Proceedings of 2009 US-EU-China Thermophysics Conference - Renewable Energy 2、微型降膜燃烧器燃烧试验研究（EI） 《工程热物理学报》（EI检索期刊） 3、Optimized Utilization of LNG Cold Energy（EI，ASME出版）第一作者 Proceedings of the 14th International Heat Transfer Conference 4、数值模拟在某复合式叶轮风机性能研究中的应用，热科学与技术 2009-4 图4.5.10 渐缩管中压力沿管程的变化 渐缩管 图 4.5.11 直管中进出口质量流量、气相密度、压力的波动比较 直管 渐扩管 图4.5.12 渐扩管中进出口质量流量、气相密度、压力的波动比较 渐缩管 图4.5.13 渐缩管中进出口质量流量、气相密度、压力的波动比较 图4.5.14出口压力的振幅随质量流量的变化 4.5.15 气相密度振幅随质量流量的变化 水平管内气液两相流体激振机理的研究 振荡流体力学原理及参数多项式法 两相流振荡流体力学模型的求解 气液两相 流激振 本章结论 物理模型的提出 数值计算结果的分析与讨论 1 截面渐扩管更有利流体的更快输送和压力的传播，而截面渐缩管容易造成流体输送困难和压力传播的阻碍。 2 管程方向压力分布和流体状态无关。 3 渐扩管内的流量的波动从入口到出口逐渐减弱，压力波动和气相密度波动的均逐渐增强。渐缩管内的流量波动从入口到出口逐渐，而压力波动和气相密度波动反而减弱。 4 压力波动的振幅随着流量的增大而减小；气相密度波动的振幅也是随着流量的增大而减小。 5 水平管内气液两相激振发生和性能曲线的位置无关。 截面渐扩管有利于降低流体流动引起的进出口压差。在工程中，这可以用来避免由于流体通过造成压差过大，而使得进出口受力不平衡造成的损坏。 本章结论 截面渐扩管在降低进出口压差的同时，出口的压力波动和密度波动增强。对于截面渐缩管，它有利于减弱流动过程中压力波和密度波的传播，同时它又增大了进出口的压差。 主要研究内容 1 2 3 4 5 绪 论 LNG冷能梯级利用方案的理论基础分析 周期性重构边界层强化换热技术的理论研究 水平管内气液两相流体激振机理的研究 研究结论和展望 第一部分通过分析理论对LNG冷能利用进行了分析，提出了优化LNG冷能梯级利用需要遵循的原则：LNG和回收冷能的“热”流体间的温差应该保持在尽可能小的范围内（减小损失）；在LNG冷能回收的具体流程中，能量的大小在冷量的“供求”双向流程中需要合理匹配（保证效率）；整体流程要简洁可行，减少冷量的中间损耗环节；考虑投入产出比；和周围自然条件和社会需要相符，等等。 第二部分边界层重构式的换热模型对有源强化技术进行了数值模拟，从而证明了通过破坏边界层的方式可以有效地提高换热效率，尤其在低Re数时，这种强化方式更有效。后经过试验研究发现，在边界层重构式换热过程中，存在一个边界层重构的周期可以使换热系数达到最大。 第三部分采用参数多项式法对水平管内气液两相流体激振机理进行了研究，结果表明，通过变径管可以实现对流体自身激振引起的振动的加强或者减弱，为下一步将气液两相流激振和强化换热技术结合起来进行研究的工作提供了理论支持。 1 2 3 主要研究结论 未来工作的展望 本文所做的三方面工作都是基于最基本的理论机理进行的研究，模型的适应性还需要更多试验工作的验证，还需要更多的研究工作将气液两相流体激振和强化换热技术结合起来进行分析。未来的工作依然繁重，进一步的研究工作还需继续！ 诚挚感谢各位专家的聆听！ 在此对六年来给予我无私帮助和教导的导师梅宁教授表示衷心地感谢！ 致谢！ * * 边界层重构式强化换热数值模型的试验验证 表3.6.1 设备配置表 电机 条刷 热电偶 功率表 加热板 恒温水域 YJD-05 0.5kw 直径3mm 镍镉—镍硅 D51 自制，尺寸500×1000 HH-4型 图3.6.1 试验设备示意图 图 3.6.2 充分发展段，重构周期T=3s时，努谢尔数Nu随雷诺数Re数的变化 图3.6.3 层流状态下（Re=2.8×