一、180°弯曲方管牛顿流体及一种非牛顿流体湍性流动的数值模拟（论文文献综述）
王浩[1]（2021）在《基于毛细管模型的近井壁处颗粒运移沉积特性试验研究》文中认为地下水源热泵系统是利用地热资源的一种形式,因其稳定性好、换热效率高、初投资低等特点,被广泛应用于建筑供暖和供冷。通常情况系统抽水量大于回灌水量,这不但会减少地下水储量,而且会使含水层的固体骨架受力增加,导致含水层过流通道变窄、引发地面下沉,缩短系统使用寿命,因此尾水100%回灌尤为重要。在实际回灌过程中经常遇到含水层堵塞问题,通常包括物理堵塞、化学堵塞、生物堵塞,其中物理堵塞以悬浮颗粒堵塞为主。因此,研究多孔介质内颗粒运移沉积特性,有效解决回灌过程中的物理堵塞问题十分必要,相关研究内容涉及多孔介质内流体运动规律、悬浮颗粒运移沉积规律等。本文通过毛细管模型将多孔介质内流体流动简化为管道流动,结合管道内颗粒运移沉积的规律,研究悬浮颗粒在过流通道内运移沉积规律。以毛细管模型、流体运动方程、固液管道流为理论基础,设计并搭建颗粒运移沉积特性试验台,以模拟悬浮颗粒在过流通道内的运移与沉积情况,开展预试验和正式试验研究,以正交试验法设计试验方案,探究不同悬浮颗粒粒径、管壁粗糙度、压力因素下,悬浮颗粒在过流通道内的运移沉积规律。研究表明:（1）预试验发现悬浊液的压降总趋势小于纯水压降。正式试验中含有中位粒径为17.62μm(D50=17.62μm)悬浊液压降小于等于纯水压降;在压力为1.8 k Pa时,D50=25.12μm悬浊液压降小于纯水压降,在压力为2.3 k Pa时,该悬浊液压降大于纯水压降。各试验因素对悬浊液压降的影响不同,悬浊液压降随压力增大而增大,在相同条件下,管壁粗糙度、悬浮颗粒粒径对悬浊液压降有不同的影响。在压力为1.8k Pa时,管壁粗糙度增大使得D50=17.62μm悬浊液压降由0.88 k Pa增大到0.9 k Pa;而D50=25.12μm悬浊液压降由0.85 k Pa减小到0.79 k Pa。（2）预试验发现悬浊液雷诺数小于纯水雷诺数。正式试验中含D50=17.62μm悬浊液雷诺数与纯水雷诺数趋于一致;在压力为1.8 k Pa、管壁粗糙度K=0.75 mm时,D50=25.12μm悬浊液雷诺数大于纯水雷诺数,而在管壁粗糙度K=1.65 mm时,反之。各试验因素对悬浊液雷诺数的影响不同,悬浊液雷诺数随管壁粗糙度和压力增大而增大,悬浮颗粒粒径对悬浊液雷诺数有不同的影响。在压力为2.3k Pa、管壁粗糙度K=1.65 mm时,粒径由17.62μm增大到25.12μm,其对应的悬浊液雷诺数由2461.61增大到2502.49,压力变为1.8k Pa时,粒径由17.62μm增大到25.12μm,其对应的悬浊液雷诺数由2192.2减小为2053.39。颗粒的存在能抑制水流的扰动,并且D50=25.12μm颗粒抑制效果好于D50=17.62μm颗粒。（3）在悬浊液流动过程中,悬浊液驱替纯水的现象,一部分颗粒沉积,另一部分颗粒跟随水流运移。沉积的这部分颗粒的粒径区间始终保持在10-90μm,并且颗粒分布始终为单峰,颗粒分布趋势不受试验因素影响,并且颗粒沉积位置随机。随水流运移流出毛细管的这部分颗粒含量不断增加,粒径小于50μm的颗粒能穿透多孔介质并且向远处运移,并且颗粒分布始终为双峰。当颗粒粒径小于孔径时,证明在近井壁处颗粒不会引发含水层堵塞。综上所述,压力、悬浮颗粒粒径、管壁粗糙度是影响颗粒在过流通道内运移沉积的重要因素。毛细管模型与固液管道流相结合为研究颗粒在多孔介质运移沉积提供了新思路,为解决颗粒物引发的含水层物理堵塞提供理论指导,延长地下水源热泵系统使用寿命。
刘聪[2]（2021）在《隧道充填结构渗流-侵蚀-应力耦合失稳突水的DEM-SPH模拟分析方法》文中研究指明随着国家基础设施建设的蓬勃发展和“一带一路”宏伟战略实施,交通路网以及水电项目向遍布崇山峻岭的西部地区纵深拓展,我国已成为世界上隧道建设规模与难度最大的国家。隧道修建规模和难度不断增大,数量不断增多,修建过程中突水灾害频发,已经成为制约隧道与地下工程安全建设的世界级难题。根据渗流通道与隔水阻泥结构的不同,可以将隧道突水灾害划分为两大类型:裂隙岩体渐进破坏诱发突水和充填结构渗透失稳诱发突水。其中充填结构失稳突水是指隧道施工中遭遇到宽大裂隙、断层破碎带、岩溶管道等充填结构,内部介质在施工扰动和地下水渗流作用下失稳涌入隧道而诱发突水灾害,该类突水更易形成瞬间喷薄式高压大体量突水灾害,灾变演化机理犹为复杂。本文以隧道充填结构渗流-侵蚀-应力耦合失稳突水模拟分析方法为研究主题,深入研究了地下水渗流和水力侵蚀作用下充填介质体强度弱化进而诱发突水灾变演化机理,提出 了基于 DEM-SPH（Discrete Element Method-Smoothed Particle Hydrodynamics）的两相介质流-固耦合模拟分析方法,取得了一系列具有理论意义和应用价值的研究成果,并依托永莲隧道断层突水突泥、尚家湾隧道岩溶管道突涌水以及引松供水工程TBM隧洞突涌水等典型案例开展了三维隧道充填结构突水突泥灾害演化数值模拟,取得了良好的效果。主要研究成果如下:（1）基于隧道充填结构骨架颗粒-侵蚀细颗粒-地下水三相物质组成假定,推导了考虑水压力作用的多孔介质骨架弹塑性变形控制方程,引入可以同时考虑法向力（压）和剪切力作用的Hyperbolic屈服破坏模型,建立了充填结构骨架介质屈服破坏准则。基于细观尺度颗粒受力平衡分析,推导了细颗粒侵蚀发生的临界水力条件,引入了细颗粒侵蚀速率控制方程和水力侵蚀弱化因子的概念,推导了细颗粒侵蚀作用下骨架孔隙率和渗透率演化控制方程,建立了可以定量表征粘聚力和抗拉强度与细颗粒侵蚀之间弱化关系的充填介质水力侵蚀弱化本构模型。同时引入了可以描述从侵蚀初期至失稳破坏全过程的双曲型流体粘度演化本构模型,建立了泥水混合流体非线性动力学控制方程。最后,从地下水渗流、细颗粒侵蚀、骨架颗粒应力变形的三场耦合角度出发,阐明了“充填体孔隙率增大、介质粘结强度弱化、混合流体粘度变大”的充填结构失稳“三变”演化过程,系统地揭示了充填结构渗流-侵蚀-应力耦合失稳诱发突水突泥灾变演化机理。（2）基于颗粒离散元基本原理,引入了超二次曲线型颗粒形状表征方法及其配套接触检测算法,实现了岩土类材料真实颗粒形状的准确模拟。在第二章充填结构渗流-侵蚀-应力耦合失稳“三变”演化机理的基础上,开发了离散元颗粒粘结水力侵蚀软化本构模型,并通过自主编程,将其嵌入现有离散元模拟方法中,建立了基于DEM的岩土体侵蚀软化模拟分析方法。通过开展了岩土材料三轴压缩、直接剪切等数值试验,研究分析了不同水力侵蚀作用下材料宏观强度的影响规律。（3）根据泥水混合物非牛顿流动特性,引入了双曲线型非线性流体粘度流变模型,定量地描述了混合流体动力粘度随细颗粒侵蚀率之间的变化关系。通过自主编程将该混合流体变粘度流变本构模型嵌入现有的SPH计算程序中,开展了经典的二维方腔剪切流、流体溃坝过程模拟以及流体溃决对刚性圆柱体的冲击过程数值试验,验证了现有程序的有效性,实现了混合流体变粘度流动演化过程模拟分析,为隧道突水过程中地下水真实流态演化的提供了模拟方法。（4）针对充填结构中岩土介质和地下水两相物质组成特点,建立了分别由DEM方法模拟岩土固体介质力学变形和破坏过程、由SPH方法模拟多孔介质中地下水流态演化过程的两相介质耦合模型,同时引入适用于大尺度粒子类流-固耦合问题高效模拟的双向耦合不求解策略,形成了基于DEM-SPH方法的两相介质流-固耦合模拟分析方法。针对复杂工程模型流-固耦合模拟,提出了复杂数值模型构建方法、基于Linux集群的混合并行加速算法和三维可视化处理技术,开展了隧道充填结构失稳诱发突水涌泥过程数值模拟,研究了不同充填固体分数、颗粒尺寸、流体粒子间距以及耦合网格尺寸等条件下泥水混合物流动速度、堆积演化状态。（5）依托江西吉莲高速永莲隧道富水断层破碎带突水突泥灾害、湖北保宜高速尚家湾隧道充填岩溶管道突涌水灾害和吉林引松供水工程3#TBM隧洞突涌水灾害等典型充填结构突水突泥灾害案例,采用本文提出的基于DEM-SPH的充填结构两相介质耦合模拟分析方法,开展三维充填结构失稳诱发突水灾变演化过程数值模拟。深入分析了突水（突泥）灾害发生过程中固体和流体介质的演化状态以及它们流动速度变化规律,监测并记录了关键监测断面处固体和流体突水涌泥流量（质量）的变化。最后,针对TBM隧洞掘进突水涌泥案例,分析了 TBM掘进机刀盘所承受的突水涌泥冲击力变化和刀盘扭矩变化,以数值模拟成功地诠释了现场施工中由于突水涌泥灾害发生造成TBM掘进机刀盘卡顿、无法正常工作的现象。
张炜[3]（2021）在《α-Al2O3悬浮液体系稳定性及其失稳絮凝体破碎基础研究》文中研究指明胶态成型工艺不仅可以制备形状复杂的陶瓷材料部件,还可以有效抑制颗粒团聚并减少胚体缺陷。高固体含量、低粘度稳定悬浮液的制备是胶态成型工艺的基础,悬浮液稳定性不仅影响素胚的密实度和烧结性能,同时影响陶瓷材料的最终性能。然而,胶态成型工艺在分散剂种类、分散剂吸附量和吸附机理、粉体表面改性及悬浮液流变性等方面仍有待深入研究。本论文选用高纯度球形和片状α-Al2O3,基于ChemiBio 3D、Cryo-SEM、TEM、FT-IR、XPS、AES、Mathematica等研究手段,系统研究了无分散剂条件下α-Al2O3表面电荷-颗粒聚集方式-悬浮液稳定性三者之间的关系,采用添加杂多酸盐、添加聚电解质、物理剪切破碎等方法提升α-Al2O3悬浮液体系的稳定性,同时通过Mathematica软件对α-Al2O3絮凝体进行破碎动力学建模及计算,目的是揭示不同方法对α-Al2O3悬浮液稳定性的影响规律及机理。研究表明,无分散剂条件下α-Al2O3颗粒表面电荷-颗粒聚集方式-悬浮液稳定性三者之间存在一定的联系性,等电点时球形和片状α-Al2O3颗粒聚集体的分形维数值约为3.2和2.4,通过无晶格变量-Df模型获得的模拟分形维数值与试验值相同,且不同pH值条件下α-Al2O3悬浮液屈服应力值和固体体积分数值呈线性关系。球形α-Al2O3颗粒等电点为9.5,当悬浮液pH值大于11或pH值小于7时,悬浮液体系稳定性较好。片状α-Al2O3颗粒等电点为9.2,当片状α-Al2O3悬浮液pH值小于3时,悬浮液体系稳定性较好。不同悬浮液浓度条件下屈服应力值均与Zeta电位值的平方呈线性关系。杂多酸盐型分散剂对α-Al2O3悬浮液稳定性有明显影响,低pH值条件下杂多酸根离子与颗粒表面的正电荷离子产生了空位电荷吸引力,降低了悬浮液体系的稳定性,此时杂多酸根离子在颗粒表面的覆盖率是球形α-Al2O3悬浮液稳定性的决定性因素。片状α-Al2O3比表面积较小且不同表面的活性吸附位点数存在差异,不同杂多酸根离子表面覆盖率条件下悬浮液的最大屈服应力值相近。锂杂多钨酸盐（LST）与α-Al2O3颗粒表面产生了化学吸附,获得了较好的空间位阻效应。当球形或片状α-Al2O3悬浮液浓度为55wt%时,LST的最佳用量为0.6dwb%且最佳pH值为9.5,高剪切速率条件下片状α-Al2O3悬浮液出现了剪切增稠的现象。加入聚电解质分散剂是提升α-Al2O3悬浮液稳定性的重要方法,随着pH值的增大,阴离子聚电解质在颗粒表面的饱和吸附量下降,吸附阴离子分散剂后颗粒等电点向低pH值方向移动,碱性条件下更容易获得稳定的悬浮液。聚苯乙烯磺酸钠（PssNa）吸附在α-Al2O3颗粒表面产生了较好的分散效果,其在颗粒表面的饱和吸附量是柠檬酸（CA）和马来酸二异丁烯共聚物（DIBMA）的三倍,聚苯乙烯磺酸根离子与铝离子产生了化学吸附,并通过静电位阻作用稳定悬浮液。聚乙烯亚胺（PEI）吸附在α-Al2O3颗粒表面使颗粒等电点向高pH值方向移动,酸性条件下更易获得稳定的悬浮液,PEI中的氨基基团与颗粒表面产生了化学吸附,分子量较大的PEI获得了较好的分散效果。质量浓度为50wt%的球形α-Al2O3悬浮液中依次加入0.3dwb%DIBMA和0.1dwb%PEI,在适宜条件下获得了比单一聚电解质分散剂粘度值更低的悬浮液体系,高剪切速率条件下粘度值仅为0.016Pa·S,同时获得了更好的空间位阻效应,与无分散剂时相比悬浮液最大屈服应力值降低了约75%。α-Al2O3絮凝体破碎动力学研究表明高速剪切破碎降低了絮凝体的颗粒粒度,提升了悬浮液体系的稳定性。提出了一种絮凝体破碎后颗粒粒度的模拟计算方法,采用Mathematica软件建模并求解群体平衡方程和破碎动力学方程,模拟出的α-Al2O3絮凝体破碎后的颗粒粒度分布与真实试验结果有较好的吻合,破碎动力学函数值与破碎前和破碎后的絮凝体粒度有关。
张宇皓[4]（2021）在《微波场下液态食品的螺旋连续加热研究》文中提出近年来,连续式微波加热技术已被充分证明在液态食品加工应用上极具发展潜力,尤其是能够较好地解决微波加热液态食品过程中电磁场分布和温度分布不均匀的问题。然而,相比于传统UHT过程,连续式微波加热液态食品的过程中仍存在初始升温速率较慢的问题。为优化上述问题,本研究尝试通过系统自身结构设计的改变让液态物料最大程度地吸收电磁能量,通过构建数值仿真模型,提出了一种螺旋连续微波加热液态食品的方法。本研究旨在为实现连续式微波加热液态食品的工业化应用提供理论基础。主要研究内容及结果如下:（1）螺旋连续微波加热方法及计算机仿真研究基于计算机仿真模拟方法,建立了螺旋连续微波加热液态食品方法的数值模型。当螺旋管线圈中心与腔体顶部距离为0.35 m时,腔体内部和螺旋管内部具有最佳电场分布效果。仿真结果表明,因二次流效应,该微波加热系统能实现快速且均匀的加热。层流状态下De值能达到230.14以上;湍流状态下De值能超过3929.22,同时漩涡的产生使流体传热得到进一步增强。对于不同流体类型（牛顿流体食品、非牛顿流体食品）,该系统均能呈现出高效的加热模式。由于非牛顿流体食品粘度的影响,De值仅有2.129左右,二次流强度弱,而漩涡和扭矩效应是改善非牛顿流体食品加热均匀性的关键。（2）微波场下螺旋管结构参数与加热效率的关系研究通过比较180 s内加热过程中管路出口处平均温度的实验值和模拟值来验证模型的有效性。当体积流量为0.50 L/min、0.75 L/min和1.00 L/min时,RMSE值分别为2.59、1.84和1.44。同时也借助红外热像仪获取了螺旋管表面6个点的温度值,进而证实了该模型较高的准确性。选取蒸馏水作为牛顿流体食品的代表,发现随着PCD的减少,De值由214.249增加到230.140,传热性能得到增强;当PCD=0.130 m时,出口平均温度有最大值346.50 K。同时相邻螺旋管管壁之间发现了高电磁热点,直径和螺距的改变都会引起腔体内电场分布以及高电磁热点分布的改变。当管直径为0.016 m时有最大平均温度值346.50 K。当螺距为0.024 m时平均电磁功率密度出现最大值3.92×106W/m3,并且管出口处有最大平均温度值348.91 K。因此,选择管径时应考虑电磁波在液态食品中的波长和穿透深度,并调整适当的螺距,借助微波共振效应来提高微波能量的利用率。（3）微波场下螺旋连续微波加热液态模式食品的研究由于实际生产中,液态食品大部分以非牛顿流体为主。同时CMC-Na作为食品添加剂,能够改善和稳定液态食品的结构。通过粒径分布、红外光谱图、流变特性及介电特性分析,选择取代度为1.2的CMC-Na溶液作为非牛顿流体食品的代表进行研究,发现管壁之间仍然存在着高电磁热点。由于介电特性的差异,电磁功率密度分布模式不同于蒸馏水,且能量吸收涨幅更大。当管直径为0.018 m时有最大平均温度值378.48 K。由于粘性效应,非牛顿流体食品加热效率的主要影响因素表现在扭矩效应的强弱上,微波共振效应仍是提高微波能量利用率的关键。
赵行[5]（2021）在《基于PIV和CFD的双层搅拌反应器优化设计》文中指出搅拌反应器因操作灵活性好、适用性强和混合效率高而被广泛应用于农业发酵、生物制药和化学化工等相关行业。在工程领域,具有良好的混合性能同时兼顾绿色节能的搅拌反应器一直是研究者所追求的目标。近年来,集成了计算流体力学（CFD）、替代模型和智能优化算法的组合方法极大降低了设计周期和成本,在工业设备建模和优化方面展现出显着的优势和贡献。此外,非线性科学和流体混沌混合理论的发展为定量评价搅拌反应器中混合状态提供了可靠依据。本文基于粒子图像测速（PIV）和CFD方法对5L双层搅拌反应器的操作工艺参数和几何构型进行设计优化研究,主要研究内容及研究结果如下:（1）在搅拌反应器内进行2D-PIV单因素实验,探究了下层桨安装高度、相位角度解析和下层桨类型三个控制因子对反应器流场结构、速度和湍动能分布等测试指标的影响。结果表明,下层桨安装高度在研究区间35-75mm变化时,观测到搅拌反应器内流型从单循环到双循环的转变;圆柱形搅拌反应器内速度和湍动能分布的周期性和周向特性使气体分布器的环形布置优于其它结构;搅拌桨下方取样直线水平范围25-65mm内涵盖了速度和湍动能变化的大部分区域,当采用RT、BBDT和CBDT三种类型的径向流桨作为下层桨时,取样直线上流场的速度和湍动能大小变化并不显着。因此,选择下层桨安装高度和气体分布器直径作为控制因子,并确定试验水平。（2）使用CFD建立搅拌反应器的气液两相流模型,并通过液位差法实验获得的气含率对数值模型进行验证。采用经过验证后的CFD模型结合二次回归正交设计考察了下层桨安装高度、分布器直径和搅拌转速这三个因素对于功率消耗、总体气含率和全局混合性能参数S的影响。方差分析结果表明,下层桨安装高度和搅拌转速对三个指标的显着性大于分布器直径,在双层桨气液搅拌反应器的优化设计过程中,研究者应更加关注下叶轮的高度和搅拌桨转速的设计;回归检验后回归方程P值小于临界值0.05,表明二次回归模型适合描述试验因子与评价指标之间的关系;随后将回归方程输入到Matlab中编写的多目标遗传算法,获得了三目标优化的Pareto前沿解集,最后提出在低负荷/中负荷/高负荷工况下的最优参数优化设计方案。（3）采用分离涡模拟（DES）建立标准全挡板RT-RT搅拌反应器数值模型,并使用PIV技术对其在单相水体系的速度场和湍流动能场进行验证。将实验和仿真归一化后的轴向速度、径向速度和湍动能进行对比,结果表明DES对搅拌反应器流动状况具有较好模拟效果,微观特性监测具有良好的准确性和可靠性。（4）在搅拌反应器中设计出新型45°扭转结构挡板,并对其通用性进行检测。在两种搅拌体系下对扭转挡板综合混合性能进行分析:一是单相流水体系,采用DES方法建立搅拌反应器流场的数值模型,采集流场中的速度和扭矩时间序列,并将最大Lyapunov指数和功率消耗作为评价指标,结果表明新型挡板在不增加功率消耗的情况下可在单相流体系中提供更好的混沌混合性能;二是气液两相流体系,配备有不同黏度的羧甲基纤维素钠溶液,将气含率和混合指数（MI）作为评价指标。结果表明,相较于标准挡板,扭转挡板的存在不利于气体在反应器中的滞留,但在低、中黏度的气液搅拌体系中具有更佳的混合指数。扭转挡板的应用需要考虑到不同的搅拌操作体系和混合目的来使搅拌反应器获得最佳的混合性能。
庞博学[6]（2021）在《非牛顿流体-颗粒两相流的颗粒动理学理论与数值模拟》文中认为现有的颗粒动理学理论大多针对气固流动而建立,而在液固流动中颗粒惯性作用显着减弱,紊动扩散趋势增强。在稠密液固两相流颗粒相本构关系中应综合体现流体湍流脉动-颗粒作用以及颗粒间碰撞的共同影响,发展建立稠密液固两相流颗粒动理学模型具有重要意义。此外,大部分工业液态流化介质均表现出典型的非牛顿流变特性,研究非牛顿流体各流变参数对固相颗粒流动特性的影响十分必要。液固流化床以及钻井过程中的岩屑颗粒输运是典型的非牛顿流体-颗粒两相流工业应用,对上述工业过程中的两相混合特性以及颗粒在液相中的悬浮和沉积的研究具有实际意义。本文基于颗粒动理学理论,考虑液相湍流脉动-颗粒作用,引用稠密气体分子动理学中碰撞分量结果求解高颗粒浓度下的固相应力及脉动能传导通量,推导获得了颗粒剪切粘度、体积粘度、颗粒压力以及脉动能传导等固相传输系数的显式表达式,建立了稠密液固两相流颗粒动理学模型。在液固两相流动中,由该模型计算得到的固相传输系数较原模型高;而在颗粒惯性作用较强的气固流动中,该模型计算得到的固相传输系数与原模型十分接近,二者间差异仅体现在较低颗粒浓度时的流体湍流脉动贡献。针对非牛顿幂律流体-颗粒相间作用,提出了考虑流变特性影响的相间曳力模型,在高颗粒浓度（εs≥0.2）下基于Ergun方程修正了颗粒间隙表面处非牛顿流体表观流变参数,在低颗粒浓度（εs<0.2）下基于Wen-Yu模型修正了颗粒雷诺数并采用了考虑流性指数影响的Cd-Ren关联式。在牛顿流体中,该非牛顿曳力模型可退化为Gidaspow模型。在液固鼓泡流化床计算中,相较于原颗粒动理学模型,本文液固颗粒动理学模型计算获得了与实验结果更吻合的床内平均颗粒浓度和速度。当液相速度高于2.5倍最小流化速度时,固相粘度由其动力分量主导;当固相浓度高于0.25时,其粘度中碰撞分量占优。在液固循环流化床计算中,本文模型计算获得了与实验值更吻合的颗粒浓度及速度沿提升管径向的分布。此外,采用该液固颗粒动理学模型结合本文非牛顿流体-颗粒相间曳力模型对幂律流体颗粒流化床的计算表明,在不同流变参数、颗粒直径以及液相流速下该曳力模型均得到了与实验值更加吻合的床层空隙率结果。针对井筒环空内非牛顿钻井液对岩屑颗粒的输运机理进行了数值模拟研究。计算得到了岩屑浓度及速度分布沿钻杆旋转方向的摆荡现象以及包括悬浮区、移动床区和固定床区在内的岩屑颗粒运移三层流态。井斜角较低时,岩屑运移以悬浮流动方式为主;井斜角较高时,岩屑颗粒滚动运移流态逐渐凸显。井斜角在35°到65°之间时,岩屑输运效率最低而液固流动压降最高。之后,采用嵌入式滑移网格方法实现了岩屑输运过程中钻杆的行星旋转。钻杆的轨道公转周期性地刮削环空底部岩屑床,更多岩屑颗粒由固定床层进入悬浮区进而被运移出井筒。当钻杆自转与公转反向时,将出现显着的液固两相二次流。随着钻杆自转、公转速度以及公转半径的增大,岩屑输运效率得到一定程度的提高,然而这显着地增大了液固混合物施加在钻杆上的力矩。此外,提出了脉冲钻井携岩方案并对其改善岩屑输运的效果进行了数值模拟。脉冲钻井液显着降低了移动床区岩屑浓度并增大了固定床区岩屑轴向速度,提高钻井液速度脉冲的振幅和频率将增大岩屑输运效率。针对非牛顿流体各流变参数的影响,对钻井环空内塑性赫巴流体-岩屑两相流动进行了数值模拟研究。在赫巴特性钻井液对岩屑的输运过程中,提高钻井液屈服应力、稠度系数以及流性指数使得其悬浮分散岩屑颗粒的能力增强,环空底部岩屑轴向流动加速,切向流动面积扩大,岩屑输运效率提高。随着钻井液屈服应力的增大,环空底部岩屑轴向流动增强,而环空上方岩屑轴向流动略有减弱。当钻井液稠度系数及流性指数均较低时,井筒内的岩屑运移为脉动的不稳定过程。
党伟[7]（2021）在《管内插绕花丝强化传热特性的实验与数值研究》文中认为换热器是暖通空调、化工石油、电力机械领域中不可或缺的设备,可以实现多种介质的热量转换,有非常重要的使用价值。强化管内换热是增加换热器传热性能很好的手段,尤其是管内流动高黏度流体时,可实现设备的经济运行,达到节能减排的效果。论文基于被动强化传热技术,实验研究了管内插绕花丝流动与传热特性,并用数值方法研究了流动结构、温度分布、涡量、二次流强度等,在此基础上对管内插绕花丝强化传热的机理做了深入研究。论文还对不同绕花丝结构参数对内插绕花丝强化换热管内的流动与换热特性做了详细研究。论文主要研究结论如下:（1）通过实验研究了内插不同螺旋线圈圈数对管内插入绕花丝的传热与阻力特性的影响。在相同的工作条件下,内插绕花丝强化传热管的传热性能远高于不插绕花丝光滑管。内插绕花丝强化传热管具有较好的传热性能;（2）对管束换热换热器管内插不同螺旋线圈圈数的绕花丝传热与流动特性实验研究。研究发现,在所研究的雷诺数范围内,管束换热换热器管内插不同螺旋线圈圈数的绕花丝后,强化传热因子JF1和JF2都随Re的增大先增大后减小;（3）对管翅换热换热器管内插不同螺旋线圈圈数的绕花丝传热与流动特性实验研究。研究发现,在所研究的雷诺数范围内,管翅换热换热器管内插不同螺旋线圈圈数的绕花丝后,强化传热因子JF1和JF2都随Re的增大而减小;（4）数值方法研究内插绕花丝强化传热机理,当流体在内插绕花丝强化传热管的管内流动时,在绕花丝的引导下,流体开始旋转,切向速度产生的离心力增大,推动管中心区域的流体向近壁区域移动,近壁区域的流体向管中心区域移动。在这一过程中,管内产生了纵向涡,二次流强度大大提高,不同温度的流体混合增强,从而提高了管内的换热性能;（5）当Re为400-1800时,内插绕花丝强化传热管的努塞尔数Nu/Nup约为12.0-38.2,摩擦系数f/fp约为7.7-18.1。在相同的质量流量下,Re=1000时的强化传热因子JF最大值可达2.16;（6）不同结构参数（主要包括中心骨架丝径,螺旋线圈丝径,绕花丝螺旋线圈直径,绕花丝螺旋线圈圈数等）的绕花丝平均换热特性和阻力特性研究,得出管内插绕花丝相比光管在阻力增加不多的情况下可以大大提高管内换热系数;（7）对绕花丝结构参数,流体的速度等工况下内插绕花丝管内强化传热进行优化评价,并拟合出传热特性与阻力性能的关联式,为管内强化的设计与应用提供可靠的基础数据。对内插不同绕花丝结构参数的强化传热管三个方向的涡量和传热特性进行对比,并分析传热特性与三个方向绝对涡量的关系,得到换热系数与三个方向绝对涡量的关联式。
吴恺[8]（2020）在《柔性丝状颗粒在气流床内流动特性的实验与数值模拟研究》文中指出气流床以其具有相间接触面积大,传热、传质条件好,物料输送灵活等优点而广泛应用于各种工业领域。柔性丝状颗粒（如化工纤维、牧草、烟丝、秸秆、木材纤维等）是一类常见的工业加工颗粒,其具有形状细长、材质柔软、各向异性、容易弯曲变形等特点,因此,其在气流床中受力、变形、转动和取向分布复杂,且易在与气相相互作用及颗粒间相互作用下形成絮团,导致气流床设备性能变差。柔性丝状颗粒在气流床中的运动构成了一个复杂的气固两相流动系统,目前国内外研究者对这类颗粒流动特性的研究并不深入,对床内丝状颗粒的运动规律、絮团的形成、发展、聚并及破碎的演化规律等认识很不充分,从而导致对其的基础研究远落后于工业生产的需求。基于以上背景,本文通过实验和数值模拟相结合的方法,对气流床内柔性丝状颗粒的流动特性进行了系统性研究。在实验研究中,为了观察和探索丝状颗粒在气流床中的微观运动轨迹及宏观规律,本文构建了由三维可视化的气流床系统和高速图像采集处理系统构成的气流床实验平台,提出了针对提升管横截面柔性丝状颗粒时均浓度的测量方法（单视场和双视场时均浓度三维重构法）和柔性丝状颗粒的跟踪测速方法（Flexible Filamentous PTV）,通过大量实验揭示了柔性丝状颗粒特征点的平移运动轨迹及颗粒在提升管中的浓度、速度分布规律,同时,获得了发生平移和非平移运动的颗粒的比率、气固质量流率比和颗粒雷诺数之间的经验关联式。此外,本文还研究了在不同操作条件下柔性丝状颗粒的稳定流化临界速度,得到了稳定流化临界速度曲线。丝状颗粒在气化床流动过程中容易形成团絮,为了对团絮的尺寸、形状等性质进行有效表征,本文构建了柔性丝状颗粒絮团的识别算法,对实验中所获取的图片进行了分析。针对不同颗粒絮团的形态和演化过程,本文提出了5种提升管中心区域典型的絮团结构（条形结构,倒U型结构,马鞍结构,不规则结构和微小絮团结构）和4种提升管边壁处典型的絮团结构（竖直条形结构、从边壁向中心延伸的絮团结构、球形絮团结构及复合絮团结构）,并分别描述了这些絮团的主要特征,全面揭示了不同类型絮团形成、发展、聚并直至破碎的演化规律。同时,利用单因素实验分析的方法,详细探讨了颗粒物性和操作条件对颗粒絮团特性（絮团尺寸、形状和内部颗粒体积分数分布）的影响。实验发现,颗粒含水率的增加会显着改变颗粒的柔韧性和粘性。随着柔性丝状颗粒长度或含水率的增加,絮团的平均等效直径增大,且大絮团的数量也显着增加。另外,随着絮团尺寸的增大,絮团内的平均颗粒体积分数先降低,然后趋于定值。为了获得实验研究难以获得的信息及深入挖掘丝状颗粒在气流床中的运动规律,本文在开展实验研究的同时平行开展了数值模拟研究。为了尽可能地贴近实际,本文对气固两相采用不同方法进行建模,气相采用CFD方法,颗粒相采用柔性丝状颗粒链模型,采用双向耦合的数值迭代方案,对不同操作条件（表观气速、颗粒质量流率）下,气流床提升管中颗粒的流动过程进行了模拟仿真。同时,为了准确反映柔性丝状颗粒的柔韧性,本文提出了柔性丝状颗粒链模型中弹力系数的校准方法,根据实验数据对弹力系数进行校准。此外,本文对模型的有效性进行了详细验证,结果表明,当表观气速较低时,提升管底部颗粒浓度的模拟值比实验值略小。尽管如此,该模型仍能给出较为真实可靠的轴向颗粒浓度分布、速度分布及颗粒停留时间的概率分布。作为对比,本文还采用球形颗粒模型模拟了柔性丝状颗粒的平均停留时间和停留时间分布的跨度,发现其结果均远小于实验值,可见,若采用球形颗粒模型来模拟柔性丝状颗粒的停留时间分布将会导致较大的误差,这进一步突出了柔性丝状颗粒链模型的优越性。对气流床内颗粒停留时间分布的模拟研究可有助于推断最终产品的一致性。一般而言,颗粒停留时间分布的跨度越小,则最终产品质量（如颗粒干燥或混合的均匀性、颗粒表面涂层薄厚的一致性等）的一致性越强;而颗粒停留时间分布的跨度越大,则最终产品的差异性越大。研究发现,当表观气速较小（3.82 m/s）时,颗粒停留时间概率密度曲线会出现两个极大值。此时,颗粒在气流床内形成环核结构,其中第二个极大值是由于颗粒的横向运动造成的。同时,颗粒停留时间概率密度函数的跨度随着表观气速的增加而减小。通过分析颗粒的最小停留时间,本文获得了颗粒加速区（acceleration zone）和完全发展区（fully developed zone）的过渡点。在完全发展区,随着提升管高度的增加,颗粒最小停留时间等比例增大。
赵国超[9]（2020）在《旋转控制电液激振时效系统特性及关键技术研究》文中研究表明振动时效技术在处理机械构件残余应力问题方面具有结构简单、高效节能等独特优势,激振设备是振动时效技术的核心装置,其动态特性对时效工艺具有重要影响。针对振动时效系统及设备均化残余应力的工况需求,克服传统滑阀控制式电液激振系统的固有局限,本文提出一种基于旋转控制阀的电液激振时效系统并对该系统进行结构设计和样机试制。利用试验设计、数值模拟、实验验证等方法对其动态特性及核心元件的工作特性展开相关研究,主要研究内容如下:对旋转控制阀和激振液压缸进行结构设计,建立旋转控制阀通流过程的数学模型,对旋转控制阀的压力-流量特性进行数学解析,分析了旋转控制阀工作过程的液动力特性;设计了唇边活塞变间隙密封及元件密封的激振液压缸复合密封结构。考虑电液激振时效系统的负载特征构建激振液压缸的数学模型。根据电液激振时效系统的组成特点,对系统测控、数据采集和实验要求进行分析。基于Fluent/MRF滑移网格技术模拟旋转控制阀配流过程,分析其在不同油槽形状、转速、压力条件下流场的动态特性;利用DOE-RSM试验设计方法,对阀芯油槽的开槽参数进行多因素交互效应分析,通过二次回归正交优化设计获得试验空间内流场动态特性最佳时阀芯油槽的开槽参数为:油槽长度20.00mm,油槽宽度5.65mm,油槽深度8.00mm,仿真与试验误差小于3%,所得结果为后续研究提供支撑。基于旋转控制阀,构建阀控缸激振环节的数学模型。根据旋转控制阀的液动力特性推导其动力学方程,通过Matlab模拟,分析阻尼系数、转动惯量、液动力矩刚度系数对旋转控制阀动态响应特性及稳定性的影响规律。推导控制阀旋转过程液压缸的激振状态函数,通过Simulink建立旋转阀控制液压缸的动态特性仿真模型,研究结构参数对阀控缸激振环节动态特性的影响程度和变化规律。根据旋转控制电液激振时效系统的整体结构,基于键合图理论、管路分段集中建模理论推导系统的功率流向关系并建立负载激振过程的AMESim模型,分析电动机转速、油泵排量、系统压力、负载特征和管路特征对电液激振时效系统负载激振过程振动特性的影响。试制旋转控制阀、复合密封激振液压缸的实验样机,搭建旋转控制电液激振时效系统实验台。对实验台的激振特性和旋转控制阀的输出特性进行实验测试,验证旋转控制电液激振时效系统结构设计的可行性、特性研究的准确性。本文所得结果可为完善旋转控制阀和电液激振时效处理设备提供一定的研究思路和技术手段,为激振系统及设备的自动控制、集成化设计及数据采集提供一定的实验基础。该论文有图130幅,表24个,参考文献182篇。
李思宁[10]（2020）在《典型非牛顿流体微通道强化传热特性及机理研究》文中研究表明小型化、集成化和便携化成为当代工业的主导方向,高度微型化和集成化的电子设备往往会在其微尺度内部元件区域内释放大量的热量,可能导致设备的功能失效,因此亟需发展有效手段来提高设备的换热能力。本文的核心思想是引入非牛顿流体在微通道内所表现出的独特流动特性以增强微尺度换热能力,通过选取适合于微尺度流动的典型非牛顿流体作为工作介质,并耦合其它方法例如复杂通道结构、脉动流和声表面波等励起非牛顿流体独特的流动性质,基于此研究了非牛顿流体和其他方法耦合时对微尺度换热效果的影响及其机理。基于主被动相结合的强化换热思想,本文研究了四种不同类型的强化传热方式,具体如下:首先,基于被动强化换热思想,本文实验研究了蛇形微通道内两种典型非牛顿流体的流动传热特性及其机理。实验中牛顿流体为蔗糖溶液,两种典型非牛顿流体为粘弹性流体（聚氧化乙烯PEO溶液）和假塑性流体（羧甲基纤维素纳CMC溶液）。实验结果表明:在维森贝格数Wi=2.4～53.69范围内,粘弹性流体PEO溶液的摩擦阻力系数较CMC溶液和蔗糖溶液显着增加;在相同的格雷兹数（Gz）下,Nusselt数（Nu）较牛顿流体具有显着的增加,表现出了明显的强化传热效果。通过压降特性分析,粘弹性流体强化传热的主要机理为在大Wi下粘弹性流体在蛇形微通道内产生了弹性不稳定和弹性湍流流态,该混沌流态促进了换热强化。随后,通过数值模拟分析了复杂微通道内非牛顿流体流动换热特性和机理。微通道热沉选用歧管式微通道（MMC）和传统微通道（TMC）,非牛顿流体选用幂律流体。数值模拟结果表明:与牛顿流体流动相比,假塑性流体的剪切稀变特性诱发歧管式微通道内的流动产生二次流,从而显着提高传热效率并改善热沉温度分布的均匀性。其次,基于主动强化换热思想,数值模拟研究了脉动流对歧管式微通道热沉中的流动换热特性的影响。脉动流分别选用了随时间呈方波、正弦波和半正弦波式变化的流动。结果表明:与稳态流动相比,入口脉动流动能显着提高通道的整体换热性能;在三种脉动入口条件中,正弦波脉动流动的换热性能最优。通过流场分析发现,脉动流的引入使得流动一直处于未发展流态,促进了通道内二次流或反向流的生成,从而提高了微通道传热性能。最后,为了进一步探索简单通道强化传热技术,数值模拟研究了声表面波驻波（SSAW）对矩形微通道热沉换热特性的影响和机理。结果表明:引入声表面波驻波能极大提高矩形微通道的整体传热性能。声表面波参数对矩形微通道换热性能的影响主要归因于单位面积内输入的声表面波波能,即通道面积越小或施加完整的声表面波驻波个数越多（波长越小）。声表面波强化换热的机理在于声涡流的出现和声流引起的热边界层的破坏。当引入假塑性流体,其剪切稀变特性使流体的粘度在声涡流产生后逐渐减小,流动的阻力也随之减小。在声表面波能量相同的情况下,假塑性流体工况中的声涡流可以获得更高的流速,以及更高的对流换热效率。综上,本文对典型非牛顿流体在微通道内传热特性及其耦合脉动入口流动和声表面波对传热过程影响的规律开展了一系列研究,探讨了不同类型强化换热方式的机理。本文探索适合于微型化设备的高效换热方法,为今后非牛顿流体强化换热在实际工程中的应用奠定基础和具有指导性意义。
二、180°弯曲方管牛顿流体及一种非牛顿流体湍性流动的数值模拟（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、180°弯曲方管牛顿流体及一种非牛顿流体湍性流动的数值模拟（论文提纲范文）
（1）基于毛细管模型的近井壁处颗粒运移沉积特性试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 物理名称及符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 多孔介质内颗粒运移研究现状 |
| 1.3 多孔介质流动模型研究现状 |
| 1.4 管道内颗粒运移研究现状 |
| 1.5 研究现状分析 |
| 1.6 研究内容 |
| 第二章 颗粒运移沉积基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 毛细管模型 |
| 2.3 流体运动方程 |
| 2.3.1 伯努利方程及沿程阻力损失 |
| 2.3.2 尼古拉兹粗糙 |
| 2.4 固液管道流 |
| 2.4.1 悬浊液的物性参数 |
| 2.4.2 悬浮颗粒沉降速度 |
| 2.4.3 悬浮颗粒受力与运动 |
| 2.4.4 区分牛顿体与宾汉体 |
| 2.5 正交试验 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 颗粒运移沉积特性试验设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 颗粒运移沉积特性试验台介绍 |
| 3.3 试验材料 |
| 3.3.1 管壁的粗糙度 |
| 3.3.2 悬浮颗粒 |
| 3.4 试验台测试 |
| 3.4.1 压力测试 |
| 3.4.2 颗粒含量称重测量 |
| 3.4.3 粒度分布曲线测定 |
| 3.4.4 温度测试 |
| 3.5 试验步骤及方案 |
| 3.5.1 试验步骤 |
| 3.5.2 试验影响因素 |
| 3.5.3 试验方案 |
| 3.5.4 摩擦系数试验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 颗粒运移沉积特性预试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 悬浮颗粒和悬浊液物性参数 |
| 4.2.1 悬浮颗粒与不同粗糙度管壁摩擦系数 |
| 4.2.2 悬浊液分析 |
| 4.3 颗粒运移特性分析 |
| 4.3.1 悬浊液压降分析 |
| 4.3.2 悬浊液雷诺数分析 |
| 4.3.3 流出颗粒含量分析 |
| 4.3.4 悬浊液温度变化 |
| 4.4 颗粒沉积特性分析 |
| 4.4.1 沉积颗粒粒径分布分析 |
| 4.4.2 颗粒沉降位置 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 颗粒运移沉积特性正式试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 颗粒运移特性分析 |
| 5.2.1 悬浊液压降分析 |
| 5.2.2 悬浊液雷诺数分析 |
| 5.2.3 流出颗粒含量分析 |
| 5.2.4 悬浊液温度变化 |
| 5.3 颗粒沉积特性分析 |
| 5.3.1 沉积颗粒粒径分布分析 |
| 5.3.2 颗粒沉降位置 |
| 5.4 误差分析 |
| 5.4.1 压力误差分析 |
| 5.4.2 压降误差分析 |
| 5.4.3 温度误差分析 |
| 5.4.4 流量误差分析 |
| 5.4.5 雷诺数误差分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 建议与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（2）隧道充填结构渗流-侵蚀-应力耦合失稳突水的DEM-SPH模拟分析方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 选题依据与目的 |
| 1.1.3 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 充填结构失稳诱发突水灾变演化机理 |
| 1.2.2 离散元模拟方法及粘结强度模型 |
| 1.2.3 非线性流体动力学无网格法数值模拟 |
| 1.2.4 隧道充填结构突水流-固耦合模拟方面 |
| 1.2.5 研究现状存在问题与发展趋势 |
| 1.3 主要研究内容与创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 充填结构渗流-侵蚀-应力耦合失稳诱发突水机理 |
| 2.1 基本假定 |
| 2.2 多孔介质骨架弹塑性变形控制方程 |
| 2.2.1 考虑水压力作用的弹性体平衡方程 |
| 2.2.2 弹塑性本构模型及屈服准则 |
| 2.3 细颗粒水力侵蚀软化本构模型 |
| 2.3.1 侵蚀发生的临界水力条件 |
| 2.3.2 骨架孔隙率和渗透率演化方程 |
| 2.3.3 骨架介质强度弱化规律 |
| 2.4 混合流体非线性渗流控制方程 |
| 2.4.1 连续性方程 |
| 2.4.2 动量守恒方程 |
| 2.4.3 双曲线型流变本构 |
| 2.5 渗流-侵蚀-应力耦合失稳突水灾变机制 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于DEM的水力侵蚀软化模型及模拟分析方法 |
| 3.1 非球形颗粒离散元模拟方法 |
| 3.1.1 基本方程 |
| 3.1.2 超二次曲线颗粒模型 |
| 3.1.3 接触检测算法 |
| 3.1.4 砂石堆积算例验证 |
| 3.2 水力侵蚀软化本构模型及算法实现 |
| 3.2.1 颗粒粘结模型 |
| 3.2.2 水力侵蚀软化模型 |
| 3.2.3 模型求解与计算流程 |
| 3.2.4 模型测试与分析 |
| 3.3 细颗粒含量对材料宏观强度的影响 |
| 3.3.1 岩石力学基本数值试验 |
| 3.3.2 单轴抗压和抗拉强度影响分析 |
| 3.3.3 抗剪强度指标影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于SPH的混合流体非线性渗流模拟分析方法 |
| 4.1 SPH方法的计算原理及优势 |
| 4.1.1 积分插值近似方法 |
| 4.1.2 控制方程及SPH离散形式 |
| 4.1.3 边界处理方法 |
| 4.1.4 时步确定与积分求解 |
| 4.1.5 SPH方法的优势 |
| 4.2 混合流体非线性流变模型与求解 |
| 4.2.1 混合流体的流变模型 |
| 4.2.2 SPH运动方程与离散求解 |
| 4.3 典型算例验证及参数敏感性分析 |
| 4.3.1 二维静水箱测试 |
| 4.3.2 溃坝模拟与试验结果对比 |
| 4.3.3 粒子间距对溃坝模拟结果影响分析 |
| 4.3.4 流体粘度对刚体冲击力影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于DEM-SPH的两相介质流-固耦合模拟分析方法 |
| 5.1 基于DEM-SPH的流-固耦合计算模型 |
| 5.1.1 岩土体-地下水两相介质模型 |
| 5.1.2 流-固耦合求解算法 |
| 5.1.3 流-固耦合作用力 |
| 5.1.4 固体孔隙率计算 |
| 5.1.5 双向耦合计算流程 |
| 5.2 程序模块化设计及前-后处理方法 |
| 5.2.1 程序计算框架与模块 |
| 5.2.2 复杂地质体三维数值模型构建方法 |
| 5.2.3 基于Linux集群的混合并行加速算法 |
| 5.2.4 数值结果三维可视化后处理方法 |
| 5.3 充填结构体突水涌泥数值模拟 |
| 5.3.1 概化数值模型与计算参数 |
| 5.3.2 固体充填分数影响分析 |
| 5.3.3 充填颗粒尺寸影响分析 |
| 5.3.4 耦合网格尺寸影响分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 充填结构失稳诱发突水灾变演化过程数值模拟 |
| 6.1 尚家湾隧道充填岩溶管道突水模拟 |
| 6.1.1 现场突水情况 |
| 6.1.2 工程地质分析 |
| 6.1.3 模型建立与参数选取 |
| 6.1.4 模拟结果分析 |
| 6.2 永莲隧道富水断层突水突泥模拟 |
| 6.2.1 现场突水情况 |
| 6.2.2 工程地质分析 |
| 6.2.3 模型建立与参数选取 |
| 6.2.4 模拟结果分析 |
| 6.3 吉林引松TBM隧洞突水过程模拟 |
| 6.3.1 现场突水情况 |
| 6.3.2 模型建立与参数选取 |
| 6.3.3 模拟结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间发表的论文 |
| 博士期间申请的发明专利/软件着作权 |
| 博士期间获得的奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）α-Al2O3悬浮液体系稳定性及其失稳絮凝体破碎基础研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 陶瓷材料成型要求 |
| 2.2 陶瓷材料成型工艺 |
| 2.3 超细粉体的分散方法 |
| 2.3.1 物理分散法 |
| 2.3.2 化学分散法 |
| 2.4 悬浮液稳定与絮凝机理 |
| 2.4.1 DLVO理论及悬浮液稳定性分析 |
| 2.4.2 空间斥力位阻稳定机理 |
| 2.4.3 静电位阻稳定及空位稳定机理 |
| 2.4.4 悬浮液体系絮凝机理 |
| 2.5 悬浮液体系稳定性的评价方法 |
| 2.5.1 流变性分析法 |
| 2.5.2 Zeta电位分析法 |
| 2.5.3 沉降分析法 |
| 2.6 分形理论在陶瓷材料中的应用 |
| 2.6.1 分形维数 |
| 2.6.2 陶瓷材料的分形研究 |
| 2.7 小结 |
| 3 研究内容与方法 |
| 3.1 研究目标 |
| 3.2 研究技术路线 |
| 3.3 研究内容 |
| 3.4 试验材料及研究方法 |
| 3.4.1 试验材料及性质 |
| 3.4.2 试验研究方法 |
| 3.4.3 机理研究方法 |
| 3.4.4 仪器设备 |
| 4 α-Al_2O_3表面电荷-颗粒聚集方式-悬浮液稳定性的关系 |
| 4.1 碱洗前后α-Al_2O_3颗粒Zeta电位与pH值的关系 |
| 4.2 pH值对不同浓度球形α-Al_2O_3悬浮液稳定性的影响 |
| 4.2.1 球形α-Al_2O_3颗粒表面的电动特性 |
| 4.2.2 球形α-Al_2O_3悬浮液屈服应力与pH值的关系 |
| 4.2.3 颗粒表面电荷-颗粒聚集方式-悬浮液稳定性关系机理分析 |
| 4.3 pH值对不同浓度片状α-Al_2O_3悬浮液稳定性的影响 |
| 4.3.1 片状α-Al_2O_3颗粒表面的电动特性 |
| 4.3.2 片状α-Al_2O_3悬浮液屈服应力与pH值的关系 |
| 4.3.3 颗粒表面电荷-颗粒聚集方式-悬浮液稳定性关系机理分析 |
| 4.4 α-Al_2O_3颗粒Zeta电位与悬浮液屈服应力的关系 |
| 4.5 小结 |
| 5 杂多酸盐型分散剂对α-Al_2O_3悬浮液稳定性的影响 |
| 5.1 杂多酸盐种类及浓度对球形α-Al_2O_3悬浮液稳定性的影响 |
| 5.1.1 pH值对球形α-Al_2O_3-H_2O-杂多酸盐悬浮液稳定性的影响 |
| 5.1.2 硅钨杂多酸钾对球形α-Al_2O_3悬浮液流变性的影响 |
| 5.1.3 锂杂多钨酸盐对球形α-Al_2O_3悬浮液流变性的影响 |
| 5.1.4 杂多酸盐浓度与等电点、最大屈服应力的关系 |
| 5.1.5 杂多酸盐对球形α-Al_2O_3悬浮液稳定性的影响机理 |
| 5.2 杂多酸盐种类及浓度对片状α-Al_2O_3悬浮液稳定性的影响 |
| 5.2.1 pH值对片状α-Al_2O_3-H_2O-杂多酸盐悬浮液稳定性的影响 |
| 5.2.2 硅钨杂多酸钾对片状α-Al_2O_3悬浮液流变性的影响 |
| 5.2.3 锂杂多钨酸盐对片状α-Al_2O_3悬浮液流变性的影响 |
| 5.2.4 杂多酸盐浓度与最大屈服应力的关系 |
| 5.2.5 杂多酸盐对片状α-Al_2O_3悬浮液稳定性的影响机理 |
| 5.3 小结 |
| 6 聚电解质分散剂对α-Al_2O_3悬浮液稳定性的影响 |
| 6.1 阴离子聚电解质分散剂对α-Al_2O_3悬浮液稳定性的影响 |
| 6.1.1 阴离子分散剂在α-Al_2O_3表面的吸附等温线 |
| 6.1.2 pH值对α-Al_2O_3-H_2O-分散剂悬浮液体系稳定性的影响 |
| 6.1.3 阴离子分散剂对α-Al_2O_3悬浮液流变性的影响 |
| 6.1.4 阴离子分散剂浓度与等电点、最大屈服应力的关系 |
| 6.1.5 阴离子分散剂在α-Al_2O_3颗粒表面的吸附机理 |
| 6.1.6 基于ChemibBio3D分析阴离子分散剂结构及其作用机理 |
| 6.2 阳离子聚电解质分散剂对α-Al_2O_3悬浮液稳定性的影响 |
| 6.2.1 聚乙烯亚胺在α-Al_2O_3表面的吸附等温线 |
| 6.2.2 pH值对α-Al_2O_3-H_2O-PEI悬浮液体系稳定性的影响 |
| 6.2.3 聚乙烯亚胺浓度对α-Al_2O_3悬浮液流变性的影响 |
| 6.2.4 聚乙烯亚胺浓度与等电点、最大屈服应力的关系 |
| 6.2.5 聚乙烯亚胺对α-Al_2O_3悬浮液稳定性的影响机理 |
| 6.3 阴、阳离子分散剂顺序吸附对α-Al_2O_3悬浮液稳定性的影响 |
| 6.3.1 聚苯乙烯磺酸钠-聚乙烯亚胺顺序吸附试验研究 |
| 6.3.2 马来酸二异丁烯共聚物-聚乙烯亚胺顺序吸附试验研究 |
| 6.3.3 柠檬酸-聚乙烯亚胺顺序吸附试验研究 |
| 6.3.4 不同吸附体系等电点、最大屈服应力对比分析 |
| 6.3.5 阴、阳离子分散剂顺序吸附体系TEM图及机理分析 |
| 6.4 小结 |
| 7 α-Al_2O_3絮凝体破碎动力学Mathematica模拟研究 |
| 7.1 α-Al_2O_3颗粒的絮凝与分散 |
| 7.2 希尔福森M5-MA絮凝体破碎过程模拟 |
| 7.3 絮凝体粒度分布离散分析与连续分析 |
| 7.4 群体平衡方程与破碎动力学方程Mathetmatica建模及计算 |
| 7.4.1 群体平衡方程及破碎动力学方程建模 |
| 7.4.2 Mathematica软件建模过程中的参数设定 |
| 7.4.3 初始破碎粒度为10X_r的“S”方程参数分析 |
| 7.4.4 破碎动力学方程Mathematica软件模拟计算 |
| 7.4.5 建模及计算过程中需要满足的条件 |
| 7.5 破碎动力学方程K_F与絮凝体破碎后颗粒粒度VP的关系 |
| 7.6 小结 |
| 8 结论与创新点 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）微波场下液态食品的螺旋连续加热研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 连续式微波加热技术 |
| 1.1.1 微波加热食品原理及连续式微波加热方法 |
| 1.1.2 连续式微波加热在非液态食品中的研究进展 |
| 1.1.3 连续式微波加热在液态食品中的研究进展 |
| 1.1.4 连续式微波加热技术的趋势及应用 |
| 1.2 微波加热效率增强方法 |
| 1.2.1 主动加热技术 |
| 1.2.2 被动加热技术 |
| 1.3 螺旋管内流体流动与传热技术 |
| 1.3.1 螺旋管内层流流动与传热的研究进展 |
| 1.3.2 螺旋管内湍流流动与传热的研究进展 |
| 1.4 立题依据及主要研究内容 |
| 1.4.1 立题背景及意义 |
| 1.4.2 研究目的及内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 第二章 材料与方法 |
| 2.1 实验材料与试剂 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 数值模拟方法 |
| 2.3.1 数值模型的构建 |
| 2.3.2 模型假设 |
| 2.3.3 控制方程 |
| 2.3.4 边界条件 |
| 2.3.5 网格划分及独立性研究 |
| 2.3.6 模型参数 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.4.1 螺旋连续微波加热液态食品方法 |
| 2.4.2 管路出口温度及表面温度分布测定方法 |
| 2.4.3 激光粒径检测方法 |
| 2.4.4 傅里叶红外光谱检测方法 |
| 2.4.5 加热流体介电特性测定方法 |
| 2.4.6 加热流体热物性参数测定方法 |
| 2.4.7 加热流体流动特性参数计算方法 |
| 2.4.8 数据统计与方法 |
| 第三章 结果与讨论 |
| 3.1 螺旋连续微波加热方法及计算机仿真研究 |
| 3.1.1 螺旋管内外电磁场分布解析 |
| 3.1.2 螺旋管内层流流动加热特性 |
| 3.1.3 螺旋管内湍流流动加热特性 |
| 3.1.4 螺旋管内牛顿流体食品连续加热特性 |
| 3.1.5 螺旋管内非牛顿流体食品连续加热特性 |
| 3.2 微波场下螺旋管结构参数与加热效率的关系研究 |
| 3.2.1 数值仿真模型的实验验证 |
| 3.2.2 螺旋管PCD对加热效率的影响 |
| 3.2.3 螺旋管直径对加热效率的影响 |
| 3.2.4 螺旋管螺距对加热效率的影响 |
| 3.3 微波场下螺旋连续加热液态食品的研究 |
| 3.3.1 液态模式食品的选择 |
| 3.3.2 螺旋管PCD对加热效率的影响 |
| 3.3.3 螺旋管直径对加热效率的影响 |
| 3.3.4 螺旋管螺距对加热效率的影响 |
| 主要结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（5）基于PIV和CFD的双层搅拌反应器优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号、缩写说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 搅拌反应器实验研究现状 |
| 1.2.1 宏观特性测量 |
| 1.2.2 微观特性测量 |
| 1.3 反应器数值模拟研究现状 |
| 1.3.1 湍流模拟方法 |
| 1.3.2 叶片旋转运动处理方法 |
| 1.4 搅拌混合优化研究现状 |
| 1.4.1 混合的影响因素 |
| 1.4.2 挡板优化研究现状 |
| 1.4.3 多目标优化研究现状 |
| 1.5 研究目的与内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 第2章 搅拌反应器流场的PIV实验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 搅拌设备参数 |
| 2.3 PIV系统与实验参数 |
| 2.3.1 PIV试验装置 |
| 2.3.2 PIV测速原理 |
| 2.3.3 PIV测量步骤 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 流场结构分析 |
| 2.4.2 速度与湍动能场 |
| 2.4.3 搅拌桨型选择 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于CFD的搅拌反应器多目标优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值模拟方法 |
| 3.2.1 控制方程 |
| 3.2.2 湍流方程 |
| 3.2.3 建模与网格划分 |
| 3.2.4 边界和初始条件 |
| 3.2.5 模拟策略 |
| 3.2.6 计算后处理与实验测量 |
| 3.2.7 网格独立性验证 |
| 3.3 基于CFD的二次回归正交实验 |
| 3.3.1 实验安排 |
| 3.3.2 正交实验结果 |
| 3.3.3 方差分析 |
| 3.3.4 响应面分析 |
| 3.4 搅拌反应器多目标优化 |
| 3.4.1 多目标遗传算法 |
| 3.4.2 Pareto前沿分析 |
| 3.4.3 优化结果与验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 搅拌反应器DES数值模拟与PIV实验验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验装置 |
| 4.3 DES数值模拟 |
| 4.3.1 基本原理 |
| 4.3.2 建模与网格划分 |
| 4.3.3 边界和初始条件 |
| 4.3.4 模拟策略 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 壁面y~+验证 |
| 4.4.2 速度场验证 |
| 4.4.3 湍动能验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 新型扭转式挡板流动特性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 新型挡板的设计理念 |
| 5.3 数值模拟方法 |
| 5.4 最大Lyapunov指数 |
| 5.5 数据取样策略 |
| 5.6 扭转挡板在单相流下的流动特征 |
| 5.6.1 宏观流场特性比较 |
| 5.6.2 功率消耗比较 |
| 5.6.3 最大Lyapunov指数比较 |
| 5.7 扭转挡板在气液两相流下的流动特征 |
| 5.7.1 羧甲基纤维素钠溶液流变特性曲线 |
| 5.7.2 数值模拟方案 |
| 5.7.3 速度云图分析 |
| 5.7.4 气含率分布 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在校科研成果 |
（6）非牛顿流体-颗粒两相流的颗粒动理学理论与数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 物理量名称及符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 液固两相流动的数值模拟 |
| 1.2.1 液固两相流动的直接数值模拟 |
| 1.2.2 液固两相流动的连续-离散颗粒模型 |
| 1.2.3 双流体模型及颗粒动理学理论 |
| 1.2.4 颗粒在液相流体中的紊动扩散 |
| 1.3 液固流化床内的颗粒流动 |
| 1.4 钻井环空内的岩屑颗粒输运 |
| 1.5 非牛顿流体-颗粒两相流动及其相间曳力 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 液固两相流动数学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 液固两相控制方程 |
| 2.2.1 质量守恒方程 |
| 2.2.2 动量守恒方程 |
| 2.2.3 非牛顿流体本构方程 |
| 2.2.4 颗粒相本构方程 |
| 2.3 液固两相流颗粒动理学模型 |
| 2.3.1 液固两相流颗粒相本构关系 |
| 2.3.2 颗粒剪切粘度 |
| 2.3.3 颗粒压力 |
| 2.3.4 颗粒体积粘度 |
| 2.3.5 颗粒脉动能传导系数 |
| 2.4 非牛顿流体-颗粒相间作用 |
| 2.4.1 高浓度下的非牛顿流体-颗粒相间曳力 |
| 2.4.2 低浓度下的非牛顿流体-颗粒相间曳力 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 流化床内液固两相流动特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 鼓泡流化床内液固两相流动的数值模拟 |
| 3.2.1 模拟工况与计算条件 |
| 3.2.2 颗粒粘度及剪切应力与原颗粒动理学模型的对比 |
| 3.2.3 颗粒浓度与原颗粒动理学模型及实验的对比 |
| 3.2.4 颗粒速度与原颗粒动理学模型及实验的对比 |
| 3.2.5 鼓泡床内液相表观流速的影响 |
| 3.3 循环流化床内液固两相流动的数值模拟 |
| 3.3.1 模拟工况与计算条件 |
| 3.3.2 颗粒浓度与原颗粒动理学模型及实验的对比 |
| 3.3.3 颗粒速度与原颗粒动理学模型及实验的对比 |
| 3.3.4 颗粒粘度与原颗粒动理学模型的对比 |
| 3.3.5 循环回路内颗粒流动特性分析 |
| 3.3.6 提升管内液相表观流速的影响 |
| 3.3.7 提升管内固液流量比率的影响 |
| 3.4 非牛顿流体-颗粒相间作用的模拟 |
| 3.4.1 模拟工况与计算条件 |
| 3.4.2 高颗粒浓度下非牛顿曳力模型的验证 |
| 3.4.3 低颗粒浓度下非牛顿曳力模型的验证 |
| 3.4.4 非牛顿流体-颗粒相间曳力系数对比分析 |
| 3.4.5 非牛顿流体作用下的颗粒粘度 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 钻井环空内液固两相流动特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钻井环空内岩屑运移机理研究 |
| 4.2.1 模拟工况与计算条件 |
| 4.2.2 计算模型验证 |
| 4.2.3 三层岩屑运移流型分析 |
| 4.2.4 钻井液流速的影响 |
| 4.2.5 井筒倾斜角的影响 |
| 4.2.6 岩屑粒径及钻进速度的影响 |
| 4.3 钻杆行星运动的环空内岩屑输运数值模拟 |
| 4.3.1 模拟工况与计算条件 |
| 4.3.2 钻杆行星运动井筒内岩屑流态分析 |
| 4.3.3 钻杆旋转状态的影响 |
| 4.3.4 钻杆自转及公转速度的影响 |
| 4.3.5 钻杆公转半径的影响 |
| 4.4 脉冲钻井环空内岩屑输运数值模拟 |
| 4.4.1 模拟工况与计算条件 |
| 4.4.2 脉冲钻井岩屑运移流态分析 |
| 4.4.3 不同井筒结构内的脉冲钻井携岩 |
| 4.4.4 钻井液脉冲振幅及频率的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 赫巴流体流变特性对钻井环空内颗粒流动的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 钻井环空内赫巴特性钻井液携屑数值模拟 |
| 5.2.1 模拟工况与计算条件 |
| 5.2.2 赫巴流体屈服应力对岩屑运移的影响 |
| 5.2.3 赫巴流体稠度系数对岩屑运移的影响 |
| 5.2.4 赫巴流体流性指数对岩屑运移的影响 |
| 5.2.5 赫巴流体流变参数对环空压降的影响 |
| 5.2.6 赫巴流体流变参数对拟颗粒温度的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 附录B |
| 附录C |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）管内插绕花丝强化传热特性的实验与数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 换热器强化传热的分类 |
| 1.3 管内强化传热研究现状 |
| 1.3.1 异形管 |
| 1.3.2 粗糙表面 |
| 1.3.3 插入物 |
| 1.4 论文的主要研究工作 |
| 2 管内插入绕花丝实验研究 |
| 2.1 绕花丝的介绍 |
| 2.1.1 绕花丝的简介 |
| 2.1.2 绕花丝制作工艺 |
| 2.1.3 绕花丝制作设备 |
| 2.2 实验系统 |
| 2.2.1 实验台位 |
| 2.2.2 散热单节 |
| 2.2.3 实验介质 |
| 2.3 数据处理及实验准确性分析 |
| 2.3.1 数据处理 |
| 2.3.2 实验不确定性分析 |
| 2.4 准确性验证 |
| 2.4.1 管外实验准确性验证 |
| 2.4.2 管内实验准确性验证 |
| 2.5 实验结果与讨论 |
| 2.5.1 管束换热器传热与阻力特性 |
| 2.5.2 管翅换热器传热与阻力特性 |
| 2.6 Nu和Re,f和Re的关联式 |
| 2.6.1 管束换热器内插绕花丝管内Nu与f的实验关联式 |
| 2.6.2 管翅换热器内插绕花丝管内Nu与f的实验关联式 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 管内插绕花丝数值模型及计算方法 |
| 3.1 数值计算模型 |
| 3.1.1 物理模型 |
| 3.1.2 数学公式 |
| 3.1.3 参数定义 |
| 3.2 数值方法 |
| 3.2.1 网格系统 |
| 3.2.2 网格独立性考核 |
| 3.3 数值方法准确性验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 管内插绕花丝的传热机理 |
| 4.1 局部努塞尔数的分布 |
| 4.1.1 管壁面局部努塞尔数分布 |
| 4.1.2 沿主流方向不同截面上局部努塞尔数分布 |
| 4.2 横向平均局部努塞尔数与截面平均绝对涡通量 |
| 4.3 平均努塞尔数 |
| 4.4 流场特性 |
| 4.4.1 三维流线 |
| 4.4.2 沿主流方向流场特性 |
| 4.4.3 沿y和z方向流场特性 |
| 4.5 温度场特性 |
| 4.6 绝对涡通量与传热的关系 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 管内插绕花丝的参数影响 |
| 5.1 中心骨架丝径的影响 |
| 5.1.1 局部努塞尔数分布 |
| 5.1.2 横向平均努塞尔数分布 |
| 5.1.3 平均努塞尔数 |
| 5.1.4 流动特性 |
| 5.1.5 温度场特性 |
| 5.1.6 涡量特性 |
| 5.2 螺旋线圈丝径的影响 |
| 5.2.1 局部努塞尔数分布 |
| 5.2.2 横向平均努塞尔数分布 |
| 5.2.3 平均努塞尔数 |
| 5.2.4 流动特性 |
| 5.2.5 温度场特性 |
| 5.2.6 涡量特性 |
| 5.3 螺旋线圈直径的影响 |
| 5.3.1 局部努塞尔数分布 |
| 5.3.2 横向平均努塞尔数分布 |
| 5.3.3 平均努塞尔数 |
| 5.3.4 流动特性 |
| 5.3.5 温度场特性 |
| 5.3.6 涡量特性 |
| 5.4 螺旋线圈圈数的影响 |
| 5.4.1 局部努塞尔数分布 |
| 5.4.2 横向平均努塞尔数分布 |
| 5.4.3 平均努塞尔数 |
| 5.4.4 流动特性 |
| 5.4.5 温度场特性 |
| 5.4.6 涡量特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 管内插绕花丝流动阻力与传热特性的关联式 |
| 6.1 管内插入绕花丝Nu的关联式 |
| 6.2 管内插入绕花丝f的关联式 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 管内插绕花丝传热特性与涡量的关系 |
| 7.1 绕花丝中心骨架丝径对涡量的影响 |
| 7.2 绕花丝螺旋线圈丝径对涡量的影响 |
| 7.3 绕花丝螺旋线圈直径对涡量的影响 |
| 7.4 绕花丝螺旋线圈圈数对涡量的影响 |
| 7.5 内插绕花丝强化管涡量与传热系数的关系 |
| 7.6 本章小结 |
| 结论 |
| 本文的主要创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 主要符号表 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（8）柔性丝状颗粒在气流床内流动特性的实验与数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 柔性丝状颗粒流动特性的国内外研究现状 |
| 1.2.1 柔性丝状颗粒流动参数测量方法的研究 |
| 1.2.2 柔性丝状颗粒在流场中流动规律的研究 |
| 1.2.3 柔性丝状颗粒流动特性研究存在问题的综合评述 |
| 1.3 本课题的技术路线 |
| 1.4 本课题的研究内容 |
| 1.4.1 实验研究 |
| 1.4.2 数值模拟 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 柔性丝状颗粒在气流床提升管内浓度分布规律的实验研究 |
| 2.1 气流床实验系统 |
| 2.1.1 实验系统及实验流程 |
| 2.1.2 实验测量系统 |
| 2.1.3 实验物料特性 |
| 2.2 实验操作条件 |
| 2.3 稳定流化临界速度 |
| 2.4 柔性丝状颗粒浓度分布 |
| 2.4.1 柔性丝状颗粒横截面浓度分布 |
| 2.4.2 柔性丝状颗粒在高度方向的浓度分布 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 柔性丝状颗粒在气流床提升管内运动特性的实验研究 |
| 3.1 柔性丝状颗粒跟踪测速法 |
| 3.1.1 柔性丝状颗粒上的特征点 |
| 3.1.2 特征点的运动 |
| 3.1.3 发生平动和非平移运动的柔性丝状颗粒的比率 |
| 3.2 粒子图像测速法 |
| 3.3 误差及局限性分析 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 特征点的平移运动轨迹 |
| 3.4.2 颗粒发生平移和非平移运动的比率 |
| 3.4.3 颗粒平动速度分布统计 |
| 3.4.4 柔性丝状颗平动速度随时间的变化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 气流床内柔性丝状颗粒絮团的演化规律及其特性的实验研究 |
| 4.1 柔性丝状颗粒絮团识别及分析方法 |
| 4.1.1 柔性丝状颗粒的提取 |
| 4.1.2 .二值化 |
| 4.1.3 絮团识别方法 |
| 4.1.4 絮团形状特征分析 |
| 4.2 气流床内柔性丝状颗粒絮团的结构及其演变规律 |
| 4.2.1 提升管横截面中心区域典型的絮团结构 |
| 4.2.2 提升管边壁处典型的絮团结构 |
| 4.3 柔性丝状颗粒絮团的特性 |
| 4.3.1 操作条件对絮团特性的影响 |
| 4.3.2 颗粒物性对絮团特性的影响 |
| 4.3.3 絮团内部颗粒体积分数 |
| 4.3.4 柔性丝状颗粒絮团经验关联式 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 气流床提升管内柔性丝状颗粒流动的数值模拟方法 |
| 5.1 数理模型 |
| 5.1.1 颗粒相 |
| 5.1.2 气相 |
| 5.1.3 柔性丝状颗粒受到的曳力 |
| 5.1.4 模型的数值求解过程 |
| 5.1.5 颗粒停留时间分布 |
| 5.2 数值模拟对象 |
| 5.2.1 物理模型 |
| 5.2.2 模拟参数的选择 |
| 5.3 模型参数的校准和模型验证 |
| 5.3.1 模型中小球间弹力系数的校准 |
| 5.3.2 颗粒相的运动 |
| 5.3.3 动力学特性 |
| 5.3.4 颗粒停留时间分布 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 气流床提升管内柔性丝状颗粒流动特性的数值模拟研究 |
| 6.1 柔性丝状颗粒分布特性研究 |
| 6.1.1 表观气速对柔性丝状颗粒的分布特性的影响 |
| 6.1.2 颗粒质量流率对柔性丝状颗粒的分布的影响 |
| 6.2 柔性丝状颗粒轴向速度分布 |
| 6.3 柔性丝状颗粒停留时间分布 |
| 6.3.1 表观气速对颗粒停留时间分布的影响 |
| 6.3.2 颗粒质量流率对颗粒停留时间分布的影响 |
| 6.3.3 提升管高度对颗粒停留时间分布的影响 |
| 6.4 气相场流动特性 |
| 6.4.1 气相速度及空隙率分布 |
| 6.4.2 压力场分布 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要研究成果 |
| 7.1.1 实验研究 |
| 7.1.2 数值模拟研究 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
（9）旋转控制电液激振时效系统特性及关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 发展趋势 |
| 1.5 论文主要研究内容及技术路线 |
| 2 旋转控制电液激振时效系统振动机理及结构设计 |
| 2.1 电液激振时效系统的振动机理 |
| 2.2 旋转控制阀结构及数学模型 |
| 2.3 激振液压缸结构及数学模型 |
| 2.4 旋转控制电液激振时效系统的测控与数据采集 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 旋转控制阀流场特性及关键参数交互效应研究 |
| 3.1 旋转控制阀流场特性数值模拟的理论基础 |
| 3.2 旋转控制阀结构建模 |
| 3.3 基于MRF的旋转控制阀滑移动网格建模 |
| 3.4 旋转控制阀流场的动态特性分析 |
| 3.5 阀芯开槽参数的交互效应分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 旋转控制电液激振时效系统动态特性研究 |
| 4.1 旋转控制阀响应特性分析 |
| 4.2 旋转阀控制激振液压缸系统运动学建模 |
| 4.3 旋转阀控制激振液压缸系统动态特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 旋转控制电液激振时效系统负载激振过程振动特性研究 |
| 5.1 基于键合图理论的电液激振时效系统AMESim建模 |
| 5.2 负载激振过程振动特性的影响因素分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 旋转控制电液激振时效系统实验研究 |
| 6.1 实验目的 |
| 6.2 旋转控制电液激振时效系统实验台 |
| 6.3 旋转控制电液激振时效系统特性实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论、创新点及展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 查新结论 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）典型非牛顿流体微通道强化传热特性及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要物理量名称及符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源、研究背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景 |
| 1.1.3 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 相关领域研究现状及分析 |
| 1.2.1 微尺度下被动式强化传热技术 |
| 1.2.2 微尺度下主动式强化传热技术 |
| 1.2.3 国内外研究现状分析 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 第2章 典型非牛顿流体蛇形微通道强化传热特性实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验系统 |
| 2.2.1 温度测量系统 |
| 2.2.2 压力测量系统 |
| 2.2.3 实验装置概述 |
| 2.3 流动工质及其物性测量 |
| 2.3.1 牛顿流体及其物性测量 |
| 2.3.2 假塑性流体及其物性测量 |
| 2.3.3 粘弹性流体及其物性测量 |
| 2.4 数据处理和系统验证 |
| 2.4.1 实验数据测量及处理方法 |
| 2.4.2 实验结果不确定度分析 |
| 2.4.3 实验系统验证 |
| 2.5 非牛顿流体的流动特性 |
| 2.6 非牛顿流体的换热特性和机理分析 |
| 2.6.1 粘弹性流体换热特性 |
| 2.6.2 粘弹性流体强化换热机理 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 非牛顿流体歧管式微通道强化传热特性及机理分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值计算方法 |
| 3.2.1 物理模型和边界条件 |
| 3.2.2 数值方法及验证 |
| 3.2.3 换热性能参数定义 |
| 3.3 歧管式微通道非牛顿流体换热性能 |
| 3.3.1 歧管式微通道非牛顿流体的流动特性 |
| 3.3.2 歧管式微通道非牛顿流体的换热特性 |
| 3.3.3 歧管式微通道非牛顿流体强化换热机理分析 |
| 3.4 假塑性流体流动传热均匀性分析 |
| 3.4.1 假塑性流体在传统式和歧管式微通道中流动特性 |
| 3.4.2 假塑性流体在传统式和歧管式微通道中传热均匀性 |
| 3.5 进/出口结构对流动和换热的影响 |
| 3.5.1 进/出口结构对流动特性的影响 |
| 3.5.2 进/出口结构对换热特性的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 歧管式微通道脉动流强化传热特性及机理分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值计算方法 |
| 4.2.1 边界条件 |
| 4.2.2 数值方法及验证 |
| 4.2.3 换热性能参数定义 |
| 4.3 方波脉动入口对换热性能的影响 |
| 4.4 正弦波脉动入口对换热性能的影响 |
| 4.5 不同类型的脉动入口对换热性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 微通道声表面波强化传热特性及机理分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数值计算方法 |
| 5.2.1 物理模型 |
| 5.2.2 控制方程 |
| 5.2.3 边界条件 |
| 5.2.4 数值方法验证 |
| 5.3 声表面波对牛顿流体换热性能的影响评估及机理分析 |
| 5.3.1 声表面波波长对换热性能的影响 |
| 5.3.2 几何参数对微通道内换热性能的影响 |
| 5.3.3 声表面波换热特性机理分析 |
| 5.4 非牛顿流体对声表面波换热性能的影响评估及机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、180°弯曲方管牛顿流体及一种非牛顿流体湍性流动的数值模拟（论文参考文献）
- [1]基于毛细管模型的近井壁处颗粒运移沉积特性试验研究[D]. 王浩. 北方工业大学, 2021(01)
- [2]隧道充填结构渗流-侵蚀-应力耦合失稳突水的DEM-SPH模拟分析方法[D]. 刘聪. 山东大学, 2021(11)
- [3]α-Al2O3悬浮液体系稳定性及其失稳絮凝体破碎基础研究[D]. 张炜. 北京科技大学, 2021(08)
- [4]微波场下液态食品的螺旋连续加热研究[D]. 张宇皓. 江南大学, 2021(01)
- [5]基于PIV和CFD的双层搅拌反应器优化设计[D]. 赵行. 西南大学, 2021(01)
- [6]非牛顿流体-颗粒两相流的颗粒动理学理论与数值模拟[D]. 庞博学. 哈尔滨工业大学, 2021
- [7]管内插绕花丝强化传热特性的实验与数值研究[D]. 党伟. 兰州交通大学, 2021(01)
- [8]柔性丝状颗粒在气流床内流动特性的实验与数值模拟研究[D]. 吴恺. 东南大学, 2020
- [9]旋转控制电液激振时效系统特性及关键技术研究[D]. 赵国超. 辽宁工程技术大学, 2020(01)
- [10]典型非牛顿流体微通道强化传热特性及机理研究[D]. 李思宁. 哈尔滨工业大学, 2020