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:摘要:本文针对气体液体相变传质过程进行了模拟与控制的研究。通过建立相应的数学模型和控制策略,对气体液体相变中的传质现象进行了模拟和分析,并提出了相应的控制方法。实验结果表明,采用所提出的控制策略能够有效地控制气体液体相变传质过程,提高传质效率和产品质量。
简介:摘要:为解决全球气候问题,中国政府提出“2030年碳达峰、2060年碳中和”战略目标。作为传统高能耗、高碳排放行业,炼化企业面临严峻的碳减排压力,通过优化操作条件实现生产装置节能降碳成为炼化企业生存发展的必由之路。2019年中国成品油产量已高于表观消费量,而丙烯当量净进口量为942×104t,对外依存度达22.3%。此背景下,以丙烯为目的产品的炼化一体化装置、丙烷脱氢(PDH)装置成为炼化企业转型发展的关键。丙烯产品的分离提纯主要通过精馏完成,而丙烯与丙烷间的沸点差导致丙烯精馏塔具有分离能耗高、塔板数量大、质量难控制等问题。本文主要对气体分馏装置丙烯精馏塔的模拟与优化进行了简单的探讨,以供相关人员参考。
简介:为研究连通容器内气体爆炸规律,采用流体力学软件Fluent对球形连通容器内预混气体爆炸过程进行模拟,分析了不同管道长度和传爆方向条件下连通容器内压力和中心轴线上的速度变化。结果表明:随连接管长增加,连通容器内压力峰值更高,连通容器在压力稳定阶段保持的压力更小;较之小容器中心点火、大容器中心点火连通容器内压力迅速上升期及达到压力峰值的时间更迟,连通容器内的压力峰值更高,不同传爆方向时,传爆容器内的压力都先于起爆容器达到一个极值;火焰进入传爆容器后,轴线速度得到极大提高,最大值出现在管道内靠近传爆容器的接合处,可燃气体基本燃烧完时,连通容器轴线速度随连接管长增加下降更慢。
简介:将电路模拟软件PSpice中的电压控制开关模型和自击穿开关模型结合,提出了一种FLTD模块气体开关同步放电分散性的电路模拟方法,利用此方法构建了14支路并联FLTD模块电路模型,电路模拟结果与实验结果吻合,验证了该方法的有效性。针对采用80nF储能电容设计的20支路并联FLTD模块,利用该方法分析了模块支路开关放电分散性对输出电流峰值和前沿的影响。结果表明,输出电流峰值随着开关分散性的增加而减小,输出电流前沿随着开关分散性的增加而增加。与理想状态相比,当开关抖动为5ns时,电流峰值降低3%,电流上升沿增加约10%,电流峰值和上升沿的标准偏差分别为14kA和1ns;当开关抖动10ns时,电流峰值降低10%,上升沿增加约20%,电流峰值和上升沿的标准偏差分别为24kA和2ns。气体火花开关抖动小于5ns时,对模块输出影响较小,可满足模块同步放电要求。
简介:纳米孔隙内气体流动的理论预测对气体微流控器件的设计和制造具有重要的理论指导作用,文章采用分子动力学方法研究了氮气、氧气和二氧化碳混合气体在平行壁纳米孔隙内的剪切流动特性和边界滑移特性.研究结果表明:随着加入二氧化碳比例的不断增加,混合气体滑移速度不断增大,并且当二氧化碳的比例低于20%时,混合气体流动速度沿孔隙宽度方向呈线性分布;而当比例达到40%后,其速度轮廓将呈现非线性趋势.当二氧化碳所占比例为20%时,随着孔隙宽度的增加,混合气体的整体边界滑移随之减小.探究了混合气体密度和气-固耦合强度对混合气体流动及边界滑移的影响机理.发现随着混合气体密度的减小,气流边界滑移增大;随着气-固界面耦合强度的增强,边界气体分子易被吸附而出现黏滑运动,气体分子在边界处的积聚现象增强,剪切应变率增大,边界滑移减小.
简介:流体力学界面不稳定性及其后期的界面混合现象,是一种十分复杂的多尺度非线性物理问题,在惯性约束聚变、天体物理以及水中爆炸等领域有着广泛的应用前景,对该问题的研究不仅具有很高的学术价值,而且对促进相关领域的发展具有重要意义.中国工程物理研究院流体物理研究所基于Euler有限体积方法,发展了适用于可压缩多介质黏性流动具有多亚格子尺度模型的大涡模拟程序MVFT,并评估分析了不同亚格子尺度模型对界面不稳定性及界面混合的模拟能力;提出了流场非均匀性对R-M不稳定性影响的问题,并在激波驱动轻重气体双模扰动R-M界面不稳定性实验中成功应用并解读了新的实验现象和规律,在此基础上进而开展了反射激波作用下两种初始非均匀流场界面不稳定性引起的界面混合数值模拟研究,探讨了流场非均匀性对激波反射后强非线性阶段界面不稳定性发展、演化规律的影响,近期还对非均匀流场R-M不稳定性的演化规律、初始流场非均匀性和初始扰动效应及其影响的物理机制进行了分析和研究.