导读:本文包含了均相模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:均相理论,欧拉-拉格朗日喷雾模型,湍流模型,跨,超临界射流
均相模型论文文献综述
李亮[1]（2019）在《亚临界及跨/超临界均相射流喷雾模型的构建及应用》一文中研究指出精确的预测燃料的喷射雾化过程和喷雾结构是预测内燃机燃烧过程和排放特性的重要前提,也一直是一个热点课题;此外,随着近几年新燃烧理念和增压技术的应用,缸内的压力不断升高,使得跨/超临界喷雾混合研究成为一个新的热点。本文利用欧拉均相模型与方法对亚临界和跨/超临界射流喷雾模型进行研究和探索,主要完成了以下工作。(1)亚临界均相欧拉-拉格朗日喷雾模型算法的构建和冷态喷雾的模拟在开源CFD程序OpenFOAM中基于均相模型添加了欧拉-拉格朗日喷雾模型求解器,扩充了程序中的喷雾计算模型。在构建的模型下对冷态ECN(Engine Combustion Network)喷雾的近场欧拉特性进行模拟,分析新模型下不同RANS湍流模型对喷雾流态和扩散计算的差异,确定了模型的有效性。计算结果发现对于高雷诺数和大密度差的喷雾,在源项中考虑密度差修正的k-ε湍流模型,即HDR(High density ratio)湍流模型,可以正确地模拟出湍流脉动和气液间的扩散。此外与实验值对比发现,HDR模型中选取Cε1系数为1.6时模型的预测精度更高。为了对离散相液滴求解,在欧拉模型程序中增加气液界面面积密度输运方程,建立完整的欧拉-拉格朗日模型。通过大涡模拟显示,该模型无论是对近场的流动特性,还是对喷雾下游的液滴分布,均可以给出合理的预测。(2)跨/超临界下射流喷雾模型算法的构建针对跨/超临界射流喷雾,采用均相模型开发了一个新的真实流体CFD求解器。重点研究热力学与流体力学之间的耦合及相互作用。热力学方面,采用立方型状态方程对流体的内能、焓、比热、输运系数等进行求解,通过直接求解压缩因子方程获得密度。流体力学方面,求解变密度可压缩的N-S方程,采用PISO算法实现速度和压力的耦合求解,并自行推导修正了PISO算法中的压力泊松方程。最终,分别在零维和一维条件下对热动力学属性和一维流动进行有效性验证。(3)跨临界和超临界射流喷雾的模拟研究使用新构建的求解器,对跨临界和超临界条件射流进行数值模拟。通过与实验和Tim等人的模拟结果对比证明:当前构建的模型的求解精度更高。不同跨临界射流间对比表明:射流初始温度的不同,不会导致射流本质的差异。跨临界射流条件下伪沸腾的存在,使得射流中会形成大的密度梯度。这种大的密度梯度产生一种类似于“固壁”的效应,抑制湍流扩散和混合层的发展。然而,在超临界射流下,由于射流初始温度已经超越伪沸点温度,所以射流混合层中的密度变化主要由温度升高引起,使得密度梯度较小;这加快了流动的混合速率,射流更快的达到自相似状态。另外,对比PR和SRK状态方程得出,在略高于临界压力的跨临界条件下,PR方程的精度更高;在超临界射流和高压力下的跨临界射流中,PR和SRK方程的求解精度基本趋于一致。(4)跨临界下的伪沸腾现象的热力学分析,及伪沸腾区间和伪沸腾上临界点的确定。热力学理论分析结合数值模拟研究表明,跨临界伪沸腾现象是一个随温度和压力变化的有限连续过程。伪沸腾的强弱与跨/超临界的环境压力直接相关,压力越高,伪沸腾强度越弱。即,伪沸线(Widom线)并不是无限延伸的,而是一根有限长度的线段,其起点和终点可分别称为“下临界点”和“上临界点”。“下临界点”即通常的热力学临界点(Pr=1);“上临界点”,对常规气体大约出现在3.5倍相对压力处(Pr=3.5),对烃类燃料大约出现在4倍相对压力(Pr=4)处。在“上临界点”处,Widom线两侧的密度差已趋于零,恒压比热的峰值现象消失,伪沸腾中用于体积膨胀的结构潜热也趋于零。一旦超过“上临界点”,流体的恒压加热过程将使类液态流体直接转变为均一的超临界态流体,过渡态则不复存在。对于跨/超临界状态的流体,伪沸点的理论意义和实用价值都要大于临界点。对于混合层而言,随着伪沸腾强度的减小,混合层内“固壁”的阻尼效应降低,混合层厚度增加。热力学第二定律分析表明,伪沸腾强度的下降促进了熵增的增加,加速了低温流体与周围气体的混合,使得混合层逐渐向喷嘴方向回缩。(本文来源于《大连理工大学》期刊2019-05-01）
王国林[2]（2019）在《热防护设计中的气固非均相反应模型》一文中研究指出气固界面非均相反应模型是高超声速飞行器热防护设计的理论基础,为了有效解决高超声速传热传质问题,从上个世纪50年代开始,融合气体动力学、热力学、热化学、分子运动论、量子理论和统计力学,逐步形成气动热力学理论,为开展该问题的研究提供了理论基础。但对于高焓流动与防热材料性能耦合传热传质研究中,气固非均相反应模型、表征关系以及工程应用等方面的理论基础非常薄弱,只能通过大量、但又无法完全模拟飞行环境的地面模拟试验开展研究。能否完善和建立气固非均相反应模型、表征关系和工程应用评估方法,是当前新一代高超声速飞行器防热设计中亟需解决的关键理论和工程问题之一。本文针对当前气固非均相反应研究中面临的理论模型缺陷、活化能和指前因子依赖大量试验数据、化学非平衡效应带来的模型局限性以及主/被动氧化和挥发分解等多项耦合问题,开展以下几方面的研究:开展了高温气体化学反应模型研究,在工程精度允许的条件下,建立了基于4组元和7组元化学模型的地球/火星大气混合物的使用约束条件,推导出各自化学模型下的气体混合物能量传输简化方程,为高超声速飞行器热防护设计中热环境参数的快速、有效确定提供了可靠的化学模型。基于经典无限大不可压平板边界层方程Blasius精确解,分析了驻点回流换热公式中相关参数的来源;采用比拟方法建立了离解火星环境中钝头旋成体驻点对流传热公式,并利用31英尺马赫10连续式高超声速风洞和HYPULSE膨胀管风洞对该公式进行了验证,偏差小于9%。基于气固非均相反应所遵循的基本约束条件,结合传统气动热力学理论中气固界面非均相反应速率与界面气相组元参数之间的关系,建立了气固非均相反应几率与速率、边界层有限传质与反应几率之间的关系和气固界面非均相反应几率表征模型;基于Couette流动模型,分析高焓离解化学冻结边界层流动中气固非均相反应对气固界面上传热、传质影响关系,为热防护设计中飞行器表面传热传质分析提供了理论模型和表征关系。通过对比分析气固界面原子催化复合几率的传统理论模型和新理论模型,结合新理论模型和风洞试验结果,建立RCG、SiC等材料表面N、空气原子催化复合几率表征关系,验证了气固原子催化复合模型的正确性;在此基础之上,分析气固界面只有非均相原子催化复合反应时,天地差异对驻点气固界面传热的定量影响关系,实现了地面模拟参数的选取。研究了化学非平衡边界层气固界面非均相反应传热传质的近似处理方法和气固界面原子催化/氮化耦合反应研究中试验数据的解释方法;采用相关参考文献数据,确定了固相碳表面氧原子和氧分子氧化反应活化能的正确性,并给出典型材料表面气固非均相反应活化能;开展非平衡离解N、N_2射流环境中N原子在固相碳表面氮化/催化耦合试验研究,验证了本文建立的活化能确定方法和化学非平衡离解边界层传热传质处理方法的可靠性,进一步确定了本文理论模型和表征关系的实用性。通过本文的研究,完善了现有理论,建立了基础比较扎实的气固非均相反应模型,解决了新一代高超声速飞行器研制中面临的热环境与防热材料性能耦合的传热传质模型建立及表征等难题。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-03-01）
袁建平,张克玉,司乔瑞,周帮伦,唐苑峰[3]（2017）在《基于非均相流模型的离心泵气液两相流动数值研究》一文中研究指出为研究离心泵气液混输状态下的内部流动特性,基于Eulerian-Eulerian非均相流模型以空气和水作为工作介质,在不同进口含气率工况下对离心泵内流场进行定常和非定常数值计算,相间阻力作用采用Schiller Nauman模型,得到叶轮内气相分布情况以及气液两相的速度流线图,探求气液两相在泵内的流动规律。计算结果表明:在叶片进口边压力面气相浓度较高处,会产生漩涡,说明叶轮流道内漩涡的产生与气体的聚集有很大的关系;增大进口含气率到10%时,叶轮流道内靠近吸力面处已经出现比较明显的相态分离现象,气相有沿着叶片吸力面向叶轮出口运动的趋势;气相在叶轮流道内会沿流道中部向前后盖板运动,随着含气率增大,靠近前后盖板侧的气相浓度逐渐增大,靠近叶轮出口边前盖板侧的气相浓度增加较后盖板更明显,最终气体可能会堵塞流道;在一个旋转周期内,叶轮出口压力呈周期性变化,进口含气率从1%增至10%,叶轮出口压力逐渐降低,监测点在不同含气率下压力脉动主频在叶片通过频率附近,进口含气率不超过10%时对监测点压力脉动的主频及次主频影响不大;通过对比试验结果和数值计算结果,证明所采用的计算模型和方法基本可靠。(本文来源于《农业机械学报》期刊2017年01期）
陈露,辛加余,倪玲丽,董会贤,张锁江[4]（2016）在《木质素模型化合物在离子液体类均相体系中的温和转化》一文中研究指出为了实现木质素到高附加值化学品的转化,需要寻求一个由高效催化剂和溶剂构成的催化体系,使木质素中的C-O键发生断裂脱氧。由于贵金属纳米颗粒在离子液体中可以稳定存在,同时木质素也能很好溶解于离子液体中,该体系有望在温和条件下实现C-O键的断裂和加氢脱氧,从而实现木质素的转化。本研究选取了苯酚和愈创木酚为单体模型化合物,对加氢脱氧反应路径进行探究,并且还考察了二苯醚(4-O-5)、苄基苯基醚(α-O-4)、2-苯基乙基苯醚(β-O-4)和四氢呋喃(β-5)等二聚体模型化合物的C-O键的断裂行为。结果表明,Pd、Pt、Rh和Ru纳米颗粒可以直接在离子液体([Bmim]PF_6,[Bmim]BF_4,[Bmim]NTf_2等)中原位合成,形成的类均相体系能在130℃下完全转化上述模型化合物。其中,催化剂的活性依次为Pt>Rh~Ru>>Pd。此外,还发现离子液体阴离子对活性影响显着,[Bmim]PF_6和[Bmim]NTf_2中的转化率远高于[Bmim]BF_4,而阳离子碳链长度对反应影响较小,只有当碳链长度大于6时,反应选择性才有所降低。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第叁十叁分会：绿色化学》期刊2016-07-01）
干依燃[5]（2016）在《基于均相流模型的直流蒸汽发生器换热性能仿真》一文中研究指出直流蒸汽发生器的特点是传热系数大、换热面积小、结构紧凑等,近年来多被应用于中、小型一体化压水堆。由于直流蒸汽发生器二次侧中存在复杂的相变换热,必定会发生蒸干传热恶化,因此有针对性的开发仿真代码对直流蒸汽发生器热工水力特性进行建模仿真,以准确预测蒸干并分析其工作性能。本文以巴布科克·威尔科克斯公司设计的直流蒸汽发生器为原型,选取适当的经验关联式将传热区域分为预热段、过冷沸腾段、核态沸腾段、缺液段和过热段五个区域,基于分布参数法建立了直流蒸汽发生器一维均相流数学模型,并自主开发了基于MATLAB的直流蒸汽发生器稳、动态换热仿真程序,研究了一、二回路运行参数对直流蒸汽发生器蒸干传热特性的影响规律。稳态仿真结果显示,直流蒸汽发生器在稳态不同工况运行时,一次侧流体平均温度保持不变;低负荷运行工况下,直接发生过冷沸腾使得传热管入口处外壁温度快速升高;当沸腾达到蒸干后,内、外壁温均会出现飞升,最大幅度达到22.2℃,并随负荷无明显变化,之后由于传热恶化二次侧流体换热性能减弱;直流蒸汽发生器各传热区域的长度随着负荷下降而呈现出过热段变长、蒸发段变短的规律性变化。动态仿真结果显示,当一次侧冷却剂入口焓值、流量下降时,均会导致出口蒸汽过热度降低,干涸点后移,且焓值下降仅5%时,直流蒸汽发生器出口蒸汽已无法达到过热状态;二次侧给水温度下降时,给水在入口处被快速加热,对蒸汽出口温度影响不大;二次侧给水流量下降时,蒸干位置前移,蒸汽出口温度升高,且降至30%后将不存在预热段;最终得到一次侧流体焓值的变化对直流蒸汽发生器换热的影响最大。综上所述,本文通过对直流蒸汽发生器的稳、动态换热性能仿真,能快速方便地分析直流蒸汽发生器的工作特性,预测蒸干位置,进而为防止蒸汽发生器传热管破损提供理论保障,提高核动力装置的安全可靠性。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2016-05-26）
侯晓凡,孙中宁[6]（2016）在《开式自然循环闪蒸不稳定的线性均相流模型》一文中研究指出针对开式自然循环闪蒸不稳定边界的判定问题,本文运用状态空间方法对其进行研究,提出了描述该过程的线性均相流模型,导出了判断系统稳定性的状态空间表达式,并求解得到了闪蒸不稳定的边界。模型计算结果和实验结果符合较好,仅在高加热功率工况下存在一定偏差,而形成偏差的原因是加热段内沸腾喷发过程对闪蒸过程产生强烈的干扰,使其无法形成稳定的闪蒸流动。同时实验中通过注气诱导法排除了对闪蒸过程的影响,得到新的闪蒸不稳定边界,与模型计算得到的下边界符合很好,证明了本模型结果具有较高的准确性。(本文来源于《哈尔滨工程大学学报》期刊2016年07期）
王复峰,王国玉,尤天庆,黄彪,郭百森[7]（2016）在《非均相流模型在绕回转体通气空化流动计算中的应用》一文中研究指出结合水洞实验,研究了非均相流模型在通气空化流场计算中的应用。分别采用均相和非均相流模型对绕带空化器回转体的通气空化流场进行了数值计算,并与实验结果进行了对比,结果表明:非均相流模型由于充分考虑到相间界面及其相互作用,较应用均相流模型,能够更准确地模拟绕带空化器回转体的通气空化流动的空泡形态和通气空化流场的非定常特性和空泡区域的速度分布,更好地捕捉到空化区域内反向射流运动的非定常过程。(本文来源于《工程力学》期刊2016年01期）
张新平,于小芳,孙帆,高振明,张春雷[8]（2015）在《醋酸乙酯加氢合成乙醇二维拟均相反应器模型》一文中研究指出分析醋酸酯加氢制乙醇反应动力学以及工业装置实际运行状况,建立固定床反应器二维拟均相有效扩散数学模型.结合单管实验数据修正的宏观动力学方程,采用Crank-Nicholson方法求解方程并对工业固定床反应器进行模拟计算.与一维拟均相反应器模型及单管实际运行数据比较,结果表明在不同氢酯比、不同控制温度、不同压力下二维拟均相反应器模型模拟结果由于同时考虑了轴、径向传质、传热的影响,误差更小,所得固定床内温度和转化率分布与工业数据相符,该模型可用于指导反应器的设计和操作优化.(本文来源于《复旦学报(自然科学版)》期刊2015年05期）
唐玲玲,卢明辉,高璐璐,吕树祥[9]（2014）在《非均相Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化降解木质素模型物愈创木酚》一文中研究指出以等体积超声浸渍法制备负载型Fe2O3/γ-Al2O3催化剂,采用XRD、SEM、N2吸附仪对催化剂结构进行表征.研究非均相催化剂Fe2O3/γ-Al2O3催化H2O2氧化愈创木酚的降解反应,分别考察催化剂铁的负载量、催化剂加入量、H2O2加入量、初始pH对愈创木酚去除效果的影响.结果表明:该催化剂对降解愈创木酚具有较好的效果,在愈创木酚质量浓度100,mg/L、反应温度75,℃、催化剂加入量6,g/L、H2O2(质量分数30%)加入量0.030,5,mol/L、pH 6.10、反应时间80,min的条件下,愈创木酚的去除率高达92.6%.此外,该非均相体系在pH 3.0~9.0范围内都有较高的催化活性,这表明该催化剂克服了某些类Fenton催化剂在中性、碱性环境低效率的问题.催化剂重复5次使用后稳定性高,铁浸出较低,对反应影响可以忽略.(本文来源于《天津科技大学学报》期刊2014年04期）
王国玉,白泽宇,黄彪[10]（2014）在《非均相流模型在气液两相流动计算中的应用及评价》一文中研究指出为评价非均相流模型在气液两相流动计算中的应用,分别采用均相与非均相多相流模型,对方腔通气和平板通气模型的气液两相流动进行了数值计算,并与实验结果进行了对比.结果表明:相比均相流模型,非均相流模型能较准确计算气相的受力,预测气相的非定常流动过程,所得结果能较精确捕捉方腔中气泡束的周期性摆动和平板上方气泡的周期性断裂、上漂现象;非均相流模型能较好地预测速度场分布,同时能更好地预测压力场的非定常性变化.(本文来源于《北京理工大学学报》期刊2014年07期）
均相模型论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
气固界面非均相反应模型是高超声速飞行器热防护设计的理论基础,为了有效解决高超声速传热传质问题,从上个世纪50年代开始,融合气体动力学、热力学、热化学、分子运动论、量子理论和统计力学,逐步形成气动热力学理论,为开展该问题的研究提供了理论基础。但对于高焓流动与防热材料性能耦合传热传质研究中,气固非均相反应模型、表征关系以及工程应用等方面的理论基础非常薄弱,只能通过大量、但又无法完全模拟飞行环境的地面模拟试验开展研究。能否完善和建立气固非均相反应模型、表征关系和工程应用评估方法,是当前新一代高超声速飞行器防热设计中亟需解决的关键理论和工程问题之一。本文针对当前气固非均相反应研究中面临的理论模型缺陷、活化能和指前因子依赖大量试验数据、化学非平衡效应带来的模型局限性以及主/被动氧化和挥发分解等多项耦合问题,开展以下几方面的研究:开展了高温气体化学反应模型研究,在工程精度允许的条件下,建立了基于4组元和7组元化学模型的地球/火星大气混合物的使用约束条件,推导出各自化学模型下的气体混合物能量传输简化方程,为高超声速飞行器热防护设计中热环境参数的快速、有效确定提供了可靠的化学模型。基于经典无限大不可压平板边界层方程Blasius精确解,分析了驻点回流换热公式中相关参数的来源;采用比拟方法建立了离解火星环境中钝头旋成体驻点对流传热公式,并利用31英尺马赫10连续式高超声速风洞和HYPULSE膨胀管风洞对该公式进行了验证,偏差小于9%。基于气固非均相反应所遵循的基本约束条件,结合传统气动热力学理论中气固界面非均相反应速率与界面气相组元参数之间的关系,建立了气固非均相反应几率与速率、边界层有限传质与反应几率之间的关系和气固界面非均相反应几率表征模型;基于Couette流动模型,分析高焓离解化学冻结边界层流动中气固非均相反应对气固界面上传热、传质影响关系,为热防护设计中飞行器表面传热传质分析提供了理论模型和表征关系。通过对比分析气固界面原子催化复合几率的传统理论模型和新理论模型,结合新理论模型和风洞试验结果,建立RCG、SiC等材料表面N、空气原子催化复合几率表征关系,验证了气固原子催化复合模型的正确性;在此基础之上,分析气固界面只有非均相原子催化复合反应时,天地差异对驻点气固界面传热的定量影响关系,实现了地面模拟参数的选取。研究了化学非平衡边界层气固界面非均相反应传热传质的近似处理方法和气固界面原子催化/氮化耦合反应研究中试验数据的解释方法;采用相关参考文献数据,确定了固相碳表面氧原子和氧分子氧化反应活化能的正确性,并给出典型材料表面气固非均相反应活化能;开展非平衡离解N、N_2射流环境中N原子在固相碳表面氮化/催化耦合试验研究,验证了本文建立的活化能确定方法和化学非平衡离解边界层传热传质处理方法的可靠性,进一步确定了本文理论模型和表征关系的实用性。通过本文的研究,完善了现有理论,建立了基础比较扎实的气固非均相反应模型,解决了新一代高超声速飞行器研制中面临的热环境与防热材料性能耦合的传热传质模型建立及表征等难题。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
均相模型论文参考文献
[1].李亮.亚临界及跨/超临界均相射流喷雾模型的构建及应用[D].大连理工大学.2019
[2].王国林.热防护设计中的气固非均相反应模型[D].哈尔滨工业大学.2019
[3].袁建平,张克玉,司乔瑞,周帮伦,唐苑峰.基于非均相流模型的离心泵气液两相流动数值研究[J].农业机械学报.2017
[4].陈露,辛加余,倪玲丽,董会贤,张锁江.木质素模型化合物在离子液体类均相体系中的温和转化[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第叁十叁分会：绿色化学.2016
[5].干依燃.基于均相流模型的直流蒸汽发生器换热性能仿真[D].哈尔滨工程大学.2016
[6].侯晓凡,孙中宁.开式自然循环闪蒸不稳定的线性均相流模型[J].哈尔滨工程大学学报.2016
[7].王复峰,王国玉,尤天庆,黄彪,郭百森.非均相流模型在绕回转体通气空化流动计算中的应用[J].工程力学.2016
[8].张新平,于小芳,孙帆,高振明,张春雷.醋酸乙酯加氢合成乙醇二维拟均相反应器模型[J].复旦学报(自然科学版).2015
[9].唐玲玲,卢明辉,高璐璐,吕树祥.非均相Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化降解木质素模型物愈创木酚[J].天津科技大学学报.2014
[10].王国玉,白泽宇,黄彪.非均相流模型在气液两相流动计算中的应用及评价[J].北京理工大学学报.2014
标签：均相理论; 欧拉-拉格朗日喷雾模型; 湍流模型; 跨; 超临界射流;