一、Pressure Drop Control Using Multiple Orifice System in Compressible Pipe Flows（论文文献综述）
宋键镗[1]（2021）在《压缩机驱动方式对20K两级脉管制冷机性能特性影响理论及实验研究》文中提出红外探测器在低温下有着高精度、低噪声的优点。近年来随着探测波长越来越短、探测精度要求越来越高,红外探测器工作的温区越来越低。甚长基线干涉测量系统和氦工质节流系统均需要20 K温区的预冷。两级斯特林型脉管制冷机在低温段没有运动部件,具有长寿命和高可靠性的优点,同时其制冷效率高。两级脉管制冷机可以提供液氦温区及m K级温区的前级预冷和20 K温区的制冷,使其作为多级冷却系统中从室温到液氢温区的最优选择。热耦合型两级脉管制冷机可由双压缩机驱动或单压缩机驱动,其中双压缩机驱动结构复杂,重量和体积大;单压缩机驱动时两级冷指的运行参数相同,而一级和二级由于回热器温区不同,最优运行参数不一致,因此单压缩机驱动的制冷性能不如双压缩机驱动,同时单压缩机驱动的级间冷量无法灵活调节,但其重量和体积的优点使得单压缩机驱动的两级脉管制冷机更具有空间应用价值。本文课题组现有热耦合型两级冷指设计由双压缩机驱动,基于该两级冷指的设计结构,从热耦合两级脉管制冷机的两种驱动方式出发,研究如何提升单压缩机驱动的两级脉管制冷机的制冷性能,开展了以下工作:1)双压缩机驱动下一级冷指的运行参数为3.2 MPa,50 Hz,二级冷指的运行参数为2 MPa,40 Hz。单压缩机驱动下两冷指运行参数应当相同,因此研究了运行参数对两级冷指制冷性能的影响,在双压缩机驱动下测试了一级和二级冷指在35 Hz、40 Hz、45 Hz,2.4 MPa、2.8 MPa、3.2 MPa范围内性能的变化,一级制冷效率在高频率高压力下更好,而二级制冷效率在低频率低压力下更好,两者趋势相反。单压缩机驱动下考虑扫气容积和制冷性能后选择40 Hz,2.8 MPa作为运行参数,在400 W输入电功可获得6.7 W@80 K,0.37 W@20 K的制冷性能。2)压缩机通过三通支管连接两冷指,为优化支管结构,减小声功损失基于三维模型的fluent数值模拟修正了三通支管阻抗、声功损失和声功分配的计算结果,与实验测量结果一致。计算了支管角度为30°、45°和90°的Y型三通支管的声功损失,在支管角度越小时声功损失越少,与实验结果吻合。将三通支管角度由原先的T型改为30°Y型后,在400W输入电功时,三通连管处的声功损失由44 W优化至24 W,取得11.9W@80K和0.57W@20K的制冷性能,rCOP为9.64%。在320 W的输入电功下获得0.4 W@20K和9 W@80 K的制冷性能,此时总rCOP为8.99%。优化了运行参数、入口连管和调相参数之后,rCOP比双压缩机驱动下相同制冷量的rCOP更高。3)基于热声阻抗模型对影响冷指阻抗的影响因素进行研究,对一级的惯性管长度和两级调相活塞行程与相位对阻抗的影响的进行研究。通过实验验证了改变各级的调相参数可以调节各级冷指阻抗从而实现改变两级冷指的声功分配。压缩机输入电功为320 W时,增加一级冷指第一段惯性管长度0.4 m,一级在80 K损失1.5 W冷量,二级在20 K提升0.015 W冷量,由于调相参数偏离最优值,冷指制冷性能损失较大。因此设计单压缩机驱动的两级脉管制冷机时需要优化冷指的结构参数来改变冷指的声功分配和冷量分配。
张琪[2]（2021）在《Ti2AlNb合金四层夹芯结构气淬过程数值模拟》文中提出超塑成形/扩散连接（Superplastic forming/Diffusion bonding,SPF/DB）成形Ti2Al Nb复杂薄壁零件广泛应用于航空航天领域,对于SPF/DB成形Ti2Al Nb复杂薄壁零件的热处理变形问题是研究的重点和难点。热处理变形调控的主要方式是采用热处理工装防止工件变形,但工件在热处理过程中热应力应变分布与众多因素有关,仅通过实验法和经验对SPF/DB成形Ti2Al Nb复杂薄壁零件进行热处理工装设计达不到好的效果,因此采用计算机模拟SPF/DB成形Ti2Al Nb复杂薄壁零件高压气淬过程的温度场及热应力应变场对于研究和实际应用有重要意义。本文运用Ansys软件建立了包括Ti2Al Nb结构件和高压气淬炉的整体温度场模型,并通过SPF/DB成形Ti2Al Nb试验件高压气淬实验验证了温度场模型精度。在试验件模拟的基础上,建立SPF/DB成形Ti2Al Nb复杂薄壁零件方向舵和热防护的高压气淬模型,研究高压气淬过程中Ti2Al Nb实体零件温度场和应力场分布规律。以SPF/DB成形Ti2Al Nb薄壁件高压气淬过程为研究对象,在Ansys平台上对高压气淬过程工件温度场及应力应变场研究。对真空高压气淬炉进行结构和工作原理分析,运用多孔介质和用户自定义（User-Defined Function,UDF）子程序简化换热器,运用滑移网格和Dynamic mesh分别简化风机和控气阀门,建立了包括高压气淬炉和工件在内的高压气淬整体模型。开展了空炉充气实验和试验件固溶时效热处理实验。空炉充气过程所用时间较短,与理论计算一致,模型中可忽略充气阶段。进行了试验件的固溶时效热处理实验,对比炉温监测点处实验和模拟降温曲线,得到实验和模拟降温曲线趋势相同,模型精度在可接受范围内,并分析了误差产生的原因。采用建立的高压气淬模型对SPF/DB成形试验件进行分析,研究高压气淬过程中试验件温度场影响因素。试验件温度场分布与高压气淬炉内流场、温度场和工件形状及体积有关,而炉体结构会影响炉内流场和温度场。气淬结束后,试验件温度约120℃,与实际温度相差约50℃。一字筋试验件右侧降温比左侧快,十字筋试验件边部降温比心部快,这与工件心部能否与冷却气体换热有关。随着气淬压力的增大,炉内冷却气体密度增加,试验件降温加快。采用所建立的模型对SPF/DB成形Ti2Al Nb复杂薄壁零件方向舵和热防护进行温度场模拟,气淬结束时方向舵温度约150℃,热防护由于体积较大,温度约200℃。气淬过程中,方向舵温差呈双峰值分布,第一个峰值为边部和心部的最大温差,第二个峰值为薄部和厚部的最大温差,为170℃。热防护温差一直存在于心部和边部,且温差较大,最大温差约310℃。采用Transient Structural模块,对高压气淬过程中试验件应力应变场进行模拟。应力应变场受温度场影响,温差越大,热应力越大。因此,十字筋试验件比一字筋试验件热应力大,热防护比方向舵热应力大。试验件和实体零件最大热应力均未超过屈服极限,最大为350 MPa,属于弹性变形。对比试验件热处理前后平面度,可得高压气淬过程中试验件变形量很小,与模拟结果一致。
侯聪伟[3]（2021）在《节流孔式套筒控制阀的气动噪声与流致振动研究》文中研究说明节流孔式套筒控制阀被广泛应用于火电和核电领域,对于整个电站运行的安全性与稳定性起到重要的作用。随着国家超超临界火电站以及第三代核电站的发展,国内的传统套筒阀已无法满足高温、高压和高流速等特殊工况下平稳运行的使用要求。针对套筒阀的套筒结构进行噪声及振动特性研究,对指导套筒结构优化与创新,并打破国外技术及产品垄断有着重要的意义。本文在浙江省重点研发计划项目“三代核电高参数特种控制阀关键技术研究”（2021C01021）和国家自然科学基金面上项目“大容量极端工况减温减压装置设计理论、方法及关键技术研究”（51875514）的支持下,开展针对节流孔式套筒控制阀的减振降噪研究,通过数值模拟与实验测量相结合的方法,探讨套筒结构参数对流量特性、流动特性、噪声特性以及振动特性的影响,并提出降低气动噪声和减小流致振动的套筒结构优化设计方案。主要研究内容和成果有:（1）搭建了一套模块化套筒流量特性测量装置,通过实验研究了不同套筒结构参数下的固有流量特性变化规律,并验证数值模拟方法的可靠性;探究套筒结构参数对于流量特性的影响,包括套筒内部阀塞形状和内外套筒孔径比,得到了相对应的流量特性曲线和基于流量系数的套筒内外孔径设计方法。（2）针对水平式和角式套筒阀,通过建立可压缩过热蒸汽稳态数值模型,在固定开度下探究了不同套筒结构参数对于套筒阀内部压力场、速度场以及温度场等流动特性的影响。研究结果表明,增大套筒间距可以提高外套筒的压降,减少漩涡,降低湍流强度和最大马赫数,使蒸汽流动状态相对稳定;改变套筒厚度对于流动特性的改善作用较小;套筒间节流孔相对角越大,套筒处压降效果越好,湍流程度越低,蒸汽流动状态的稳定性越好。（3）针对套筒阀的气动噪声特性,分析了套筒结构参数在不同开度下对阀内噪声源、噪声指向性以及噪声频谱特性的影响。研究结果表明,增大套筒间距会导致阀腔内声功率级分布不均匀度增大,套筒内部声功率级分布不均匀度降低,监测点总声压级降低,且降噪幅度随着开度减小而提高;增大套筒厚度会对声功率级分布起到相反的效果,监测点总声压级略有下降;套筒厚度2 mm和套筒间距7 mm的套筒结构降噪效果较好;在上述结论的基础上,得到了固定工况下有关套筒间距和套筒厚度的气动噪声参数公式,并提出了一个与套筒结构参数有关的无量纲数—间厚数Gt,用于快速比较同一套筒阀中不同套筒厚度与套筒间距组合下的气动噪声水平。（4）针对套筒阀的流致振动特性,分别采用单向流固耦合和双向流固耦合方法,分析了套筒阀在不同开度下的预应力模态,以及最大振动开度下节流孔结构参数对于振动最大点流致振动特性的影响。研究结果表明,振动最大点为阀杆顶部中心,且开度越小阀杆的总振级越大。在不影响套筒阀流通能力的前提下,单套筒采用水平短孔以及多孔结构有助于提高减振效果。套筒数越多,减振效果提升并不明显。通过套筒阀减振创新设计可以在不影响套筒阀流通能力的前提下降低阀杆各个方向上的总振级。
雷洋[4]（2021）在《共轭微孔聚合物纳米管气凝胶和膜的制备及其抗菌、PM2.5过滤性能研究》文中指出现代工业发展和人类活动产生的有害颗粒物（PM）污染已成为全球公认的亟待解决的环境问题。特别是在复杂自然环境中多种致病菌往往与PM共存,吸入伴有致病菌的PM将会带来难以预估的健康危害。开发高效多孔过滤材料一直被认为是一种易于实现的空气污染治理策略。基于吸附和物理拦截机理的活性炭、纤维等传统多孔材料在有害颗粒污染物去除方面的局限性是净化能力有限或再生困难,并且它们不具备杀菌功能易对周围环境造成二次污染。此外,考虑到实际环境的复杂性,对在严苛使用条件下（高浓度、高湿度、高温等）多孔材料的耐受性和稳定性也应有更高的要求。共轭微孔聚合物（CMPs）是具有π-共轭分子网络的多孔有机聚合物,基于其永久的多孔性、优良的稳定性、结构的灵活性和构筑模块的多样性,各种功能化CMPs的定向设计和制备为解决有害颗粒物去除的难题提供了新思路。然而,CMPs通常是在不可逆动力学控制下合成的不溶性粉末,这极大程度上限制了它的实际应用。针对CMPs可加工性能差的问题,本课题以反应单体结构单元的设计和理化性能的综合调控为切入点,通过将不同的抗菌基团或特异性结合官能团引入到CMPs的聚合物网络中制备得到了一系列具有良好机械强度、稳定性的功能化CMPs纳米管气凝胶和柔性自支撑膜,并将其作为空气中常见有害颗粒污染物净化的多孔过滤材料,研究了其本征的抗菌活性及选择性分离性能的调控规律,拓展了CMPs在有害污染物快速净化方面的应用潜力。论文研究的主要内容及结论如下:（1）选取三氯异氰尿酸和苯乙炔作为构筑模块制备了两种含异氰脲酸酯基的共轭微孔聚合物（I-CMPs）。I-CMPs对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均表现出良好的抗菌活性,初步分析了I-CMPs的抗菌作用机理。I-CMPs构建的抗菌表面具有抑制细菌粘附和杀菌相结合的优点,它是一种具有自清洁、防污、抗菌等多功能特性的抗菌材料。（2）选取1,3,5-三乙炔苯和2-氨基-3,5-二溴吡啶作为反应前驱体,合成出氨基吡啶基共轭微孔聚合物纳米管气凝胶（A-CMPAs）。它是一种先进的多功能过滤材料,不仅可用于空气中有害颗粒污染物的净化,还具有本征的抗菌活性,对大肠杆菌的快速净化率可达100%。A-CMPAs在高浓度污染条件下对PM2.5的长效去除效率为99.57±0.19%;在高湿度环境中对PM2.5的过滤效率为99.997%。A-CMPAs可通过简单的方法进行回收处理,再生的A-CMPAs形貌、结构和PM去除效率基本保持不变。（3）以3,6-二溴噻吩[3,2-b]噻吩和2,8-二溴二苯并噻吩作为构筑砌块设计合成出噻吩基的共轭微孔聚合物（T-CMPs）,它可以被加工成不同形状和尺寸的T-CMPs气凝胶和自支撑膜。T-CMPs气凝胶可作为高通量、低阻力型的多功能先进纳米管过滤材料,不仅可用于捕获空气中的有害颗粒物,还可以选择性地从水中分离油或有机污染物。T-CMPs纳米管气凝胶对高浓度PM2.5的去除率为99.996±0.002%。T-CMPs气凝胶用于油水分离时对三氯甲烷/水系统的流动通量可达1398Lm-2h-1Kpa-1,对三氯甲烷/水乳化液的油水分离效率超过96.5%。（4）以1,3,5-三乙炔基苯和2,2’,7,7’-四溴-9,9’-螺二芴作为构筑砌块设计制备了螺二芴基共轭微孔聚合物纳米泡沫（TS-CMPs）。TS-CMPs的多孔骨架是由共价键连接的π共轭单元构成,刚性的芳香族多孔骨架本征的增强了CMPs的热稳定性。经高温处理后TS-CMPs仍具有优异的PM捕获能力,热处理温度为500℃时,TS-CMPs对PM2.5的去除效率可达99.83±0.01%,TS-CMPs是一种高效的耐高温型纳米管空气过滤材料。
武华宾[5]（2020）在《基于Fluent的冷凝-吸附集成VOCs治理技术仿真模拟及设计》文中进行了进一步梳理挥发性有机物（VOCs）是大气环境中细颗粒物(PM2.5)、二次有机气溶胶（SOA）及臭氧（O3）形成的关键前驱体,随着我国VOCs排放标准的日渐严格和监管体系的渐趋完整,各类VOCs治理技术及装备良莠不齐、乱象丛生,VOCs治理市场仍存在对各类VOCs净化工艺机理和设备设计经验的缺乏,导致治理设备不能针对排放工况有效处理VOCs的同时,还容易引发安全隐患。基于此,聚焦并致力于普及目前市场上具有应用前景的VOCs治理工艺的主要设计、探讨影响VOCs治理设备治理效率的主要因素并加以优化,不仅有利于不同规模VOCs排污企业的自我监管和治理设备的验收工作,也为当前环保市场及环保监管部门所迫切需要。本文针对具有较大应用市场和开发潜力的冷凝—吸附集成VOCs处理工艺、结合课题组中试平台尾气处理项目,设计了一套三级冷凝+吸附处理集成工艺,深入探讨了集成工艺参数设计和设备的选型优化;在优化集成工艺主要设备层面,本文采用Fluent对设备内流场分布情况进行流场模拟,探讨影响设备治理效率的主要因素,模拟结果显示:挡板间距是换热设备壳程流体换热效率的决定性因素,当挡板间距为0.55D、挡板缺口高度为0.25D时（D—换热设备公称直径）,换热设备壳程流体的综合换热效率最高;对径流式吸附设备径向速度分析表明,当径流式吸附设备高径比K值在2～2.5范围内,设备内流场分布相对较好;对径流式吸附设备缓冲区内增设圆台模块挡板改进优化,流场模拟结果显示,改进模块的增设对吸附设备吸附过程和脱附过程的流场均匀分布均有优化作用。本文通过对冷凝—吸附集成VOCs处理工艺及核心设备的设计和仿真模拟研究,将计算流体力学方法应用于VOCs治理工作中,明确了冷凝—吸附集成VOCs处理工艺的设计方法,探究影响工艺核心设备处理效率的主要影响因素,对冷凝—吸附集成技术在VOCs治理市场的普及和工艺治理效率的进一步提升具有积极的作用和意义。
王宏[6]（2020）在《燃料电池车热管理系统多维耦合仿真模型研究》文中研究表明近年来,随着国内外氢燃料电池产业和技术不断的发展,逐渐在市场上出现了一些商业化的燃料电池汽车（Fuel Cell Vehicle,FCV）,但是FCV技术仍在持续发展中,依然存在许多亟需解决的问题。由于低温燃料电池的工作特性,FCV技术的发展对汽车的热管理提出了很高的要求。质子交换膜（Proton Exchange Membrane,PEM）燃料电池的适宜电池堆工作温度处在60-80℃之间,这就需要热管理系统来使电池堆的温度维持在这个范围内,同时要尽可能的减小温度的波动来提高温度均匀性。本文针对小型乘用质子交换膜燃料电池车的发动机（Fuel Cell Engine,FCE）及热管理系统进行了一维建模,发动机系统主要包括燃料电池堆,进、排气系统以及冷却系统三部分,冷却系统模型主要包括膨胀水箱、恒温器、水泵、风扇以及散热器等部件。在新标欧洲循环测试（New European Driving Cycle,NEDC）下对模型进行了仿真,结果表明电池堆温度控制在了60-80℃之间,但峰值温度达到了77℃,温度波动范围较大。为了提高一维回路的精度,对热管理系统中关键散热模块的传热流动特性进行了研究,即散热器的三维建模与分析,对FCE散热器的选型为单元平行流散热器。在散热器仿真中使用了多孔介质模型来简化模型,通过多孔介质模型的引入来减少计算的时间。首先对局部翅片模型进行三维模拟计算。在局部翅片仿真中获得建立多孔介质模型所需参数后,用多孔介质模型代替真实翅片计算散热器的三维流场和温度场。散热器仿真结果与实验对比,散热量误差范围为[-3.7%,8.3%],压降误差范围为[-0.2%,7.9%],模型结果较为合理。最后根据不同的翅片尺寸进行了散热器优化,百叶窗开窗角度为23°时有最佳的换热性能。将一维散热系统和三维部件进行了耦合计算分析。在此基础上对FCE热管理系统进行了回路上的优化,通过恒温器以及风扇控制系统来提高热管理系统对温度的控制能力,减小了高负荷下的极限温度与常态运行下的温度波动范围。在NEDC循环下,电池堆温度波动控制在65℃左右,同时极限温度仅为67℃,优化后的回路换热性能有了很大的提升。引入了FCV的功耗模型,分析了优化后的FCE回路在不同行驶条件下的热表现,结果表明能够较好的适应不同行驶工况。最后对FCV热管理系统中的三个组成部分,FCE热管理、动力控制单元（Power Control Unit,PCU）热管理、空调制冷回路进行了集成分析,分析了空调制冷回路的热特性,并对三个换热器在前舱中的空间分布进行了分析。对比了四种不同布置方式下换热特性的优劣,通过引入评价标准得出第二种布置方式最佳。
叶非华[7]（2020）在《膜式氧合器仿生聚合物涂层及CFD仿真模拟研究》文中研究指明膜式氧合器是心血管手术、肺移植等待、急性呼吸疾病治疗等必备的医疗设备。由于受中空纤维膜材料生物相容性、管束排列方式以及容器体积等的影响,膜式氧合器在使用过程中存在蛋白质吸附、血小板黏附、血液沉积等问题。此外,由于中空纤维膜不透明,难以通过实验直接观察血液灌注动力学。为了改善膜式氧合器的血液相容性,快速预测并优化氧合器的使用性能,本论文从仿生聚合物涂层和计算流体动力学（CFD）仿真模拟两个方面开展了详细的研究。在仿生聚合物涂层方面,开发了具有良好抗凝血性能且稳定的磷酰胆碱聚合物涂层,以此改善膜式氧合器的血液相容性。首先,以2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱（MPC）和甲基丙烯酸十二烷基酯（LMA）为原料,通过自由基聚合反应制备了磷酰胆碱聚合物poly（MPC-co-LMA）（PML）。将该聚合物溶液涂覆在聚甲基戊烯中空纤维膜（PMP-HFM）表面可形成PML聚合物涂层。ATR-FTIR、XPS以及SEM证实PML聚合物已成功涂覆在PMP-HFM的表面。溶胀度研究表明PML聚合物膜具有良好的亲水性能,溶胀动力学分析发现PML聚合物膜在溶胀过程中存在过量溶胀现象。血小板黏附和全血接触结果显示PML聚合物涂层可显着减少材料表面的血小板黏附和血栓残留。此外,耐溶剂性能测试结果显示,PML涂层与PMP-HFM之间的疏水作用力不足以抵抗乙醇溶液或SDS溶液的溶解,存在涂层脱落现象。其次,以MPC、LMA和3-（异丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（TSMA）为原料制备了可交联磷酰胆碱聚合物poly（MPC-co-LMA-co-TSMA）（PMLT）涂层。通过引入交联单体TSMA,以期维持聚合物涂层优良血液相容性的同时,提高涂层与基材之间的附着力。聚合物中的TSMA单元通过水解、交联可形成网络状结构,从而使得PMLT涂层能够紧紧包覆在基材的表面。溶胀度研究表明PMLT聚合物膜具有良好的亲水性能。PMLT聚合物涂层能够抵抗乙醇溶液或SDS溶液的溶解,具有优良的耐溶剂性能。血液相容性测试结果表明该涂层能够显着减少PMP-HFM表面的血小板黏附,降低血液凝结风险。再次,以MPC、甲基丙烯酸丁酯（BMA）和TSMA为原料制备了可交联磷酰胆碱聚合物poly（MPC-co-BMA-co-TSMA）（PMBT）涂层。通过引入短链疏水性单元BMA,以期维持涂层与基材之间附着力的同时,提升涂层的亲水性能和血液相容性。溶胀度研究表明MPC用量低于45%时,PMBT的平衡含水量（EWC）值明显高于PMLT,亲水性能更优。PMBT涂层经过乙醇溶液或SDS溶液处理后表面静态接触角几乎不变,可以稳定附着在PMP-HFM的表面。血小板黏附和全血接触实验证明PMBT聚合物涂层能够显着改善PMP-HFM表面的血液相容性。在CFD仿真模拟方面,通过对膜式氧合器的血液流动进行数值模拟,开展了氧合器内部流场分析,血液损伤分析和生物相容性研究,提前预测血液流动对氧合器性能的影响,为氧合器的性能优化提供理论指导。首先,以成人用分离式膜式氧合器为研究对象,研究了不同流量下氧合器内部流体的速度分布、压力分布、湍流强度分布等。研究发现在低流量（Q<3.00L/min）时各向同性多孔介质模型能准确模拟膜式氧合器的内部血液流动。速度矢量图显示,氧合器的出口管道区域存在较大涡旋,产生了血液再循环流动现象,存在高剪切应力,加剧了红细胞破坏的可能性,不利于分离式膜式氧合器的长期使用。压力分布云图显示氧合器内部压力分布呈倾斜状态且逐渐减小,大部分压力损失位于中空纤维膜管束内,其中53.3%位于氧合室,42.6%位于变温室。该膜式氧合器的入口及出口位置是血液损伤的高发区域。分离式膜式氧合器的标准溶血值（NIH）随着流体流量的增大而增大,最大约为0.0835 g/100 L,其生物相容性满足人体使用要求。其次,进一步对流体流动结构更为复杂的婴儿用一体式膜式氧合器的血流进行数值模拟。结果发现在低流量（Q<2.00L/min）时,各向同性多孔介质模型也能准确模拟氧合器内部的血液流动。与分离式膜式氧合器不同,一体式膜式氧合器内部流体压力呈同心均匀下降趋势。压力损失主要位于氧合室内,氧合室的压力损失为变温室的5.53倍。相同流量下,红细胞在一体式膜式氧合器内的平均停留时间明显短于分离式膜式氧合器,血液损伤风险更低。此外,一体式膜式氧合器的NIH值随着流体流量的增大而增大,但最大值仅为0.0032 g/100 L。
李纯杰[8]（2020）在《70MPa高压氢气减压阀机理研究及设计》文中研究说明氢能的可再生性、制取方式多样、无污染、能量转化率高、能量密度高、储存方式多样等特点让世界各国均将氢能产业作为本国能源战略的重要组成部分。将氢能应用于车辆燃料是能源战略的重要组成部分。氢燃料电池汽车在行驶过程中,高压储氢气瓶中的高压氢气流经管路,在高压氢气减压阀中减压,最后流入氢燃料电池进行发电。如果高压氢气减压阀出现故障,无法将高压氢气减压至氢燃料电池前级压力,将影响氢燃料电池的使用寿命及能量转换效果,甚至可能击穿氢燃料电池,对车辆的行驶安全产生直接影响。因此研究高压氢气减压阀对氢燃料电池汽车的研发十分重要。基于以上背景,本文详细介绍了阀门研究现状和国内外高压氢气减压阀流场研究现状,经过分析建立一种两级高压氢气减压阀内部流场的二维简化模型,应用流体力学计算软件Fluent对其进行研究。首先根据流体力学理论建立该二维简化模型,该模型一级减压采用锥阀形式,二级减压采用平板阀形式。从解决高压差、小流量、极小阀芯尺寸模型计算难以收敛的角度出发提出一种新型迭代计算方法和缩小亚松弛因子提高收敛性方法。由模拟计算结果可知,迭代计算方法可以使计算收敛;缩小亚松弛因子可以提高收敛性,让结果更准确。接着基于上述建立的模型基础上研究入口尺寸、一级阀芯开口量和二级阀芯开口量对两级高压氢气减压阀流量的影响,并找到适用于氢燃料电池大巴的高压氢气减压阀关键参数。同时研究一级阀芯开口量和二级阀芯开口量对两级高压氢气减压阀的压力分布、温度场、速度场和能量损耗的影响,分别从云图和在X方向上的分布图进行分析,确定该阀在可实现减压的基础上其最大速度和最低温度均不会对阀造成损坏,在阀芯处出现极大的能量损耗。最后根据以上分析对两级高压氢气减压阀进行三维建模,详细介绍其组成元件及减压工作机理。通过对两级阀芯结构的阀杆进行静力分析得到弹簧刚度系数的选用依据,应用MATLAB对阀杆动态特性研究为密封圈的选用提供参考。
叶光照[9]（2020）在《粉末床激光熔融工业过滤器的设计、仿真与制造》文中指出粉末床激光熔融（Laser Powder Bed Fusion,简称LPBF）作为一种灵活而强大的金属增材制造技术,可高精度地直接成型具有复杂结构特征和良好力学性能的金属零件,具有可成型金属种类多、成型效率高的特点。传统金属过滤器受工艺约束较多,过滤结构难以根据流体运动情况进行改进。LPBF技术大幅提升了对复杂模型的设计自由度,特别适合对传统金属过滤器优化结构的需求。通过基于计算流体力学（Computational Fluid Dynamic,简称CFD）技术的过滤器内部流场模拟及结构优化研究,设计低压降的过滤器结构,结合粉末床激光熔融技术特点提出基于LPBF的过滤器设计规则。对LPBF成型的过滤器进行成型工艺优化和后处理工艺探究,提高过滤器微细特征的成型精度和表面质量,最终实现低流动阻力的精密过滤器增材制造。主要研究内容如下:1)提出四种面向LPBF工艺的过滤器结构设计方法。首先,设计了四种最后机会过滤器。其次,提出cross、star、vintiles三种单元体结构并展示阵列单元体的过滤器结构设计方法。再针对单元体拉伸缩放以适合不同管道截面的场合,提出结点数量梯度变化的过滤器设计方法。最后展示了基于展开面投影法的Voronoi随机多孔结构过滤器设计方法。2)对LPBF制造多孔过滤器基础工艺进行研究,明确多种材料工艺参数窗口及参数对应零件致密度情况。其次通过多孔结构典型特征测试明确了最小可加工支柱及网孔的尺寸,总结基于LPBF工艺的多孔过滤结构零件设计规则。再研究以降低激光能量的方法实现通过控制LPBF工艺参数直接获得多孔结构。最后分析成型效果与加工缺陷,使用喷砂等后处理方法对LPBF制造的过滤器尺寸精度和表面形貌进行改善。3)针对LPBF制造的融合结点过滤器和结点梯度过滤器进行压降-流量测试,运用CFD技术对流体在过滤器内流动过程进行研究,将CFD仿真的压降-流量测试结果与实验值比对,以验证仿真设置的合理性,再研究喷砂后处理对过滤器压降的影响。最后,初步测试了LBPF工艺控制的多孔过滤结构的透气性能,证明该方法可以制造内部孔隙互连的多孔结构。4)针对具体应用场景设计并制造了4种工业过滤器并进行装机试用,为LPBF技术制造过滤器的工程化应用提供参考依据。
向伟彬[10]（2020）在《单组元发动机催化床流动与传热模型研究》文中指出单组元液体火箭发动机广泛应用于航天器的姿态与轨道控制。因发动机的流动、反应和换热等主要过程均发生在催化床内,所以有必要对催化床内的物理过程进行仿真研究。但是在数值仿真时,催化床的流阻系数和换热系数难以准确给定。因此本文基于硝酸羟胺基单组元发动机的催化床,通过数值模拟与试验相结合的方式详细研究了催化床内部的流动与传热过程,力求得到适用于单组元发动机的催化床流阻系数和换热系数的经验公式。本文首先根据多孔介质理论,简化处理了燃气在催化床内的流动与传热过程,编写了催化床内流动与传热的一维计算程序。在此基础上,基于Ergun方程提出了修正催化床内流动阻力经验系数的方案,同时提出采用反问题研究方法去获取催化床的对流换热系数。本文搭建了催化床流动和传热试验平台,测定了催化剂颗粒的物性参数及催化床的结构参数,并对催化床进行了冷流试验,结合数值模拟获得了催化床流动阻力经验系数的经验公式。研究表明,采用Ergun方程计算时须考虑气体的可压缩性;本文得到的阻力系数能够更准确地模拟催化床压降。本文对催化床进行了多个条件下的热流试验,结合数值模拟确定了催化床的对流换热系数,并分析得到了催化床内努赛尔数关联式。同时,本文验证了催化床内流动与传热的一维计算程序的准确性,以及对流换热系数的反问题研究方法的合理程度。结果表明,本文获取的对流换热系数能够准确描述催化床内的换热过程;颗粒的热容对计算结果的影响比对流换热系数更大。最后根据所得的经验关联式,分析了某硝酸羟胺基单组元发动机催化床的仿真参数,对发动机的非定常起动过程分别进行了一维和二维仿真模拟。计算得到的入口压力为1.6 MPa,与试车数据相近;计算得到的发动机催化床内温度分布准确;颗粒的热容以及催化床的比表面积对发动机仿真至关重要,计算中不能忽略温度对颗粒热容的影响。以上结果表明,本文获取流阻系数和换热系数的研究方案合理,对单组元发动机的设计有一定帮助。
二、Pressure Drop Control Using Multiple Orifice System in Compressible Pipe Flows（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、Pressure Drop Control Using Multiple Orifice System in Compressible Pipe Flows（论文提纲范文）
（1）压缩机驱动方式对20K两级脉管制冷机性能特性影响理论及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 LMATC |
| 1.2.2 SUNPOWER |
| 1.2.3 NIST |
| 1.2.4 NGST |
| 1.2.5 SIERRA |
| 1.2.6 CEA |
| 1.2.7 浙江大学 |
| 1.2.8 理化所 |
| 1.2.9 同济大学 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.4 研究工作 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 脉管制冷机理论模型及焓流熵产分析 |
| 2.1 制冷原理 |
| 2.1.1 物理量表示方法 |
| 2.1.2 表面泵热理论 |
| 2.1.3 绝热膨胀原理 |
| 2.1.4 焓流调相原理 |
| 2.1.5 热声理论 |
| 2.2 模拟计算方法 |
| 2.2.1 数值模拟方法 |
| 2.2.2 模拟计算软件 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 双压缩机驱动两级脉管制冷机 |
| 3.1 冷指结构介绍 |
| 3.2 两级脉管制冷机实验台介绍 |
| 3.2.1 两级脉管制冷机实验台驱动设备 |
| 3.2.2 两级脉管制冷机实验台测量设备 |
| 3.3 测量误差分析 |
| 3.3.1 功率误差分析 |
| 3.3.2 温度测量误差分析 |
| 3.3.3 板卡采集误差分析 |
| 3.4 双压缩机驱动两级冷指制冷性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 运行参数对制冷性能影响研究 |
| 4.1 两级脉管制冷性能随运行参数影响理论研究 |
| 4.1.1 基于热声理论对运行参数影响分析 |
| 4.1.2 基于数值模拟对运行参数影响分析 |
| 4.1.3 不同运行参数下熵产分析 |
| 4.2 双压缩机驱动运行参数对性能影响实验研究 |
| 4.2.1 双压缩机驱动下运行参数对一级性能影响 |
| 4.2.2 双压缩机驱动下运行参数对二级性能影响 |
| 4.3 单压缩机驱动运行参数对性能影响实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 三通连管阻抗特性研究 |
| 5.1 三通支管损失理论介绍 |
| 5.1.1 三通支管定常流动研究 |
| 5.1.2 三通支管非定常流动研究 |
| 5.1.3 交变流动压力损失系数 |
| 5.2 三通支管数值模拟分析 |
| 5.2.1 三通支管进出口边界条件 |
| 5.2.2 稳态流动三通支管数值模拟 |
| 5.2.3 交变流动三通支管数值模拟 |
| 5.2.4 基于数值模拟修正的三通支管声功损失计算 |
| 5.2.5 基于数值模型修正的声功损失计算方法优化三通支管角度 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 单压缩机驱动下调相参数对冷量分配影响研究 |
| 6.1 单压缩机驱动两级脉管阻抗理论研究 |
| 6.1.1 冷指的热声阻抗模型 |
| 6.1.2 调相参数对冷指入口阻抗影响 |
| 6.1.3 冷指入口阻抗对声功分配和损失影响 |
| 6.2 单压缩机驱动时调相参数对冷指性能影响实验研究 |
| 6.2.1 两级调相活塞相位对冷指声功分配及性能影响实验研究 |
| 6.2.2 两级调相活塞行程对冷指声功分配及性能影响实验研究 |
| 6.2.3 一级第一段惯性管长度对冷指声功分配及性能影响实验研究 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文主要创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 符号说明 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）Ti2AlNb合金四层夹芯结构气淬过程数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Ti2AlNb合金应用及研究现状 |
| 1.3 SPF/DB应用及研究现状 |
| 1.4 真空淬火热处理及高压气淬炉分类 |
| 1.5 热处理炉温度场模拟研究现状 |
| 1.6 热应力场研究现状 |
| 1.7 Ansys软件介绍 |
| 1.7.1 Ansys Workbench软件 |
| 1.7.2 Fluent软件 |
| 1.8 选题的意义及研究内容 |
| 2 SPF/DB成形Ti2AlNb结构件高压气淬模型分析 |
| 2.1 HZQL-80 型立式高压气淬真空炉 |
| 2.1.1 高压气淬真空炉气淬工作原理 |
| 2.1.2 充气过程理论分析 |
| 2.1.3 离心风机 |
| 2.1.4 换热器 |
| 2.1.5 控气阀门 |
| 2.2 高压气淬过程理论分析 |
| 2.2.1 高压气淬过程热分析 |
| 2.2.2 高压气淬模型的简化及控制方程 |
| 2.3 高压气淬应力场模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 SPF/DB成形Ti2AlNb结构件高压气淬模型的建立 |
| 3.1 换热器的简化和建模 |
| 3.1.1 多孔介质模型 |
| 3.1.2 能量源项模型 |
| 3.2 风机和阀门的简化和建模 |
| 3.3 热-结构耦合分析模块的建立 |
| 3.4 SPF/DB成形Ti2AlNb结构件高压气淬仿真材料参数 |
| 3.5 高压气淬温度场模型初始条件 |
| 3.6 模拟方案 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 SPF/DB成形Ti2AlNb试验件高压气淬仿真结果分析 |
| 4.1 整体几何模型与网格划分 |
| 4.2 高压气淬炉流场温度场仿真结果及分析 |
| 4.2.1 炉内流场 |
| 4.2.2 炉内温度场 |
| 4.2.3 试验件温度场 |
| 4.3 高压气淬模型的验证 |
| 4.3.1 充气过程实验验证 |
| 4.3.2 试验件固溶时效热处理实验 |
| 4.4 Ti2AlNb试验件热应力应变场 |
| 4.5 不同淬火压力对试验件温度场和应力场的影响 |
| 4.5.1 淬火压力对试验件温度场的影响 |
| 4.5.2 淬火压力对试验件热应力场的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 SPF/DB成形Ti2AlNb薄壁零件高压气淬仿真结果分析 |
| 5.1 整体几何模型和网格划分 |
| 5.2 方向舵高压气淬模拟结果 |
| 5.2.1 方向舵气淬过程温度场 |
| 5.2.2 方向舵气淬过程热应力应变场 |
| 5.3 热防护高压气淬模拟结果 |
| 5.3.1 热防护气淬过程温度场结果 |
| 5.3.2 热防护气淬过程热应力应变场结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 |
| 致谢 |
（3）节流孔式套筒控制阀的气动噪声与流致振动研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.2 套筒阀研究进展 |
| 1.2.1 套筒阀流量特性研究现状 |
| 1.2.2 套筒阀流动特性研究现状 |
| 1.2.3 套筒阀噪声特性研究现状 |
| 1.2.4 套筒阀振动特性研究现状 |
| 1.3 气动噪声及流致振动研究方法 |
| 1.3.1 噪声研究方法概述 |
| 1.3.2 振动研究方法概述 |
| 1.4 目前存在的主要问题 |
| 1.5 本文主要研究工作 |
| 2 套筒阀流量特性研究 |
| 2.1 套筒阀流量特性概述 |
| 2.1.1 流量系数Cv及固有流量特性 |
| 2.1.2 套筒阀流动数值计算模型 |
| 2.2 节流孔式套筒流量特性实验 |
| 2.2.1 实验装置 |
| 2.2.2 实验方案 |
| 2.2.3 实验结果 |
| 2.2.4 数值计算方法验证 |
| 2.3 节流孔式套筒及其阀塞对套筒阀流量特性的影响 |
| 2.3.1 阀塞形状对流量特性的影响 |
| 2.3.2 双套筒内外套筒孔径对Cv的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 套筒阀流动特性研究 |
| 3.1 套筒阀及其多级套筒结构数值模型 |
| 3.1.1 几何结构 |
| 3.1.2 边界条件 |
| 3.2 套筒阀内蒸汽压降过程分析 |
| 3.2.1 套筒间距对压降的影响 |
| 3.2.2 套筒厚度对压降的影响 |
| 3.2.3 套筒节流孔相对角对压降的影响 |
| 3.3 套筒阀内蒸汽流速及湍流强度分析 |
| 3.3.1 套筒间距对流速及湍流强度的影响 |
| 3.3.2 套筒厚度对流速及湍流强度的影响 |
| 3.3.3 套筒节流孔相对角对流速及湍流强度的影响 |
| 3.4 套筒阀内蒸汽温度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 套筒阀气动噪声特性研究 |
| 4.1 套筒阀内部噪声分析 |
| 4.1.1 套筒阀内主要声源分布情况 |
| 4.1.2 套筒间距对阀内声源的影响 |
| 4.1.3 套筒厚度对阀内声源的影响 |
| 4.2 套筒阀气动噪声特性分析 |
| 4.2.1 噪声指向性分析 |
| 4.2.2 套筒间距对噪声频谱特性的影响 |
| 4.2.3 套筒厚度对噪声频谱特性的影响 |
| 4.3 套筒结构对套筒阀噪声影响的参数公式 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 套筒阀流致振动特性研究 |
| 5.1 套筒阀流致振动特性分析 |
| 5.1.1 套筒阀模态分析 |
| 5.1.2 套筒阀流场升力系数时频特性分析 |
| 5.1.3 不同开度下套筒阀振动特性对比 |
| 5.2 套筒结构参数对套筒阀阀杆振动特性的影响 |
| 5.2.1 基于单级套筒节流孔的阀杆振动特性分析 |
| 5.2.2 基于多级套筒节流孔的阀杆振动特性分析 |
| 5.3 套筒阀减振创新设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文主要工作总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介与攻读博士期间取得的科研成果 |
（4）共轭微孔聚合物纳米管气凝胶和膜的制备及其抗菌、PM2.5过滤性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 共轭微孔聚合物的制备发展 |
| 1.3 共轭微孔聚合物的综合调控研究进展 |
| 1.3.1 共轭微孔聚合物形貌的调控 |
| 1.3.2 共轭微孔聚合物网络结构的调控 |
| 1.3.3 共轭微孔聚合物反应条件的调控 |
| 1.3.4 共轭微孔聚合物的后修饰法调控 |
| 1.4 二维共轭微孔聚合物膜的制备发展 |
| 1.4.1 固体表面引发聚合 |
| 1.4.2 液液界面聚合 |
| 1.5 共轭微孔聚合物在有害污染物去除领域的应用 |
| 1.6 本课题的研究背景、研究内容和创新点 |
| 1.6.1 研究背景及研究内容 |
| 1.6.2 创新点 |
| 第2章 异氰脲酸酯基共轭微孔聚合物抗菌材料的制备及其性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验与表征部分 |
| 2.2.1 实验部分 |
| 2.2.2 材料表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 异氰脲酸酯基共轭微孔聚合物(I-CMPs)的结构表征 |
| 2.3.2 异氰脲酸酯基共轭微孔聚合物的热稳定性和孔性能表征 |
| 2.3.3 异氰脲酸酯基共轭微孔聚合物的形貌表征 |
| 2.3.4 异氰脲酸酯基共轭微孔聚合物的抗菌活性 |
| 2.3.5 I-CMPs抗菌机理的初步研究 |
| 2.3.6 I-CMPs抗菌材料的性能优化 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 抗菌性氨基吡啶基共轭微孔聚合物的制备及其PM过滤性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验与表征部分 |
| 3.2.1 实验部分 |
| 3.2.2 材料表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 A-CMPAs的结构组成和微观形貌 |
| 3.3.2 A-CMPAs的机械性能 |
| 3.3.3 A-CMPAs的热稳定性和多孔特性 |
| 3.3.4 A-CMPAs对空气中有害颗粒物的去除性能 |
| 3.3.5 A-CMPAs 抗菌净化性能的研究 |
| 3.3.6 高湿度条件下A-CMPAs的 PM捕获性能 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 高通量双功能噻吩基共轭微孔聚合物的制备及其过滤性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验与表征部分 |
| 4.2.1 实验部分 |
| 4.2.2 材料表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 低阻型T-CMPs气凝胶和自支撑膜的制备 |
| 4.3.2 T-CMPs气凝胶和自支撑膜的微观形貌和结构表征 |
| 4.3.3 T-CMPs的物理特性和机械性能 |
| 4.3.4 T-CMPs对可吸入颗粒物的去除性能 |
| 4.3.5 高湿度条件下T-CMPs纳米管气凝胶的PM捕获性能 |
| 4.3.6 T-CMPs纳米管气凝胶的油水分离性能 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 耐温型螺二芴基共轭微孔聚合物的制备及其PM过滤性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验与表征部分 |
| 5.2.1 实验部分 |
| 5.2.2 材料表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 TS-CMPs的结构组成和微观形貌 |
| 5.3.2 TS-CMPs的多孔特性和机械性能 |
| 5.3.3 TS-CMPs对空气中高浓度有害颗粒物的去除性能 |
| 5.3.4 TS-CMPs的耐高温性能研究 |
| 5.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（5）基于Fluent的冷凝-吸附集成VOCs治理技术仿真模拟及设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.1.1 挥发性有机物(VOCs)污染及管控现状 |
| 1.1.2 挥发性有机物(VOCs)治理技术 |
| 1.2 冷凝—吸附集成VOCS治理技术 |
| 1.2.1 冷凝—吸附集成工艺研究进展 |
| 1.2.2 冷凝—吸附集成工艺存在问题 |
| 1.2.3 冷凝—吸附集成工艺研究方向 |
| 1.3 研究方法及路线 |
| 1.3.1 研究方法 |
| 1.3.2 研究路线 |
| 1.4 课题研究内容及意义 |
| 1.4.1 研究内容及意义 |
| 1.4.2 创新点及难点 |
| 1.4.3 工作基础 |
| 第二章 计算流体力学基础 |
| 2.1 计算流体力学基础 |
| 2.1.1 计算流体力学简介 |
| 2.1.2 计算流体力学求解原理及过程 |
| 2.2 FLUENT简介 |
| 2.3 FLUENT求解步骤及评价方法 |
| 2.3.1 求解步骤 |
| 2.3.2 评价方法 |
| 2.4 FLUENT物理模型 |
| 2.4.1 冷凝设备理论基础及物理模型 |
| 2.4.2 吸附设备理论基础及物理模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 冷凝设备基于FLUENT的流场模拟及优化 |
| 3.1 项目概况 |
| 3.2 冷凝设备理论设计 |
| 3.2.1 项目概况及设计指标 |
| 3.2.2 冷凝系统的设计计算 |
| 3.3 冷凝系统评价指标和方法 |
| 3.3.1 评价指标 |
| 3.4 流场模拟方法验证 |
| 3.5 物理模型建立及网格划分 |
| 3.5.1 换热设备模型构建及网格划分 |
| 3.5.2 网格质量 |
| 3.6 模拟参数设置及边界条件 |
| 3.7 换热设备流场分析研究 |
| 3.7.1 挡板排列方式对换热设备的影响 |
| 3.7.2 挡板间距对换热设备的影响 |
| 3.7.3 折流挡板规格对换热设备的影响 |
| 3.8 冷凝系统爆炸极限 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 吸附设备基于FLUENT的流场模拟及优化 |
| 4.1 项目概况 |
| 4.2 吸附设备理论设计 |
| 4.2.1 吸附装置选型 |
| 4.2.2 吸附装置参数选择和计算 |
| 4.3 吸附设备评价指标和方法 |
| 4.3.1 评价指标 |
| 4.3.2 评价方法 |
| 4.4 流场模拟方法验证 |
| 4.5 物理模型建立及网格划分 |
| 4.5.1 径流式吸附设备设计计算 |
| 4.5.2 径流式吸附设备模型构建及网格划分 |
| 4.5.3 网格质量 |
| 4.6 边界条件及参数设置 |
| 4.7 吸附设备流场模拟分析及优化 |
| 4.7.1 出入口设置对吸附设备流场分布的影响 |
| 4.7.2 径向速度对吸附设备流场分布的影响 |
| 4.7.3 高径比对吸附设备流场分布的影响 |
| 4.7.4 吸附设备改进优化及验证 |
| 4.8 吸附系统爆炸极限 |
| 4.8.1 吸附过程爆炸极限 |
| 4.8.2 脱附过程爆炸极限估算 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 总结展望 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 研究不足及展望 |
| 第六章 附件 |
| 附件一 冷凝系统废气流程图 |
| 附件二 一级冷凝换热器(无相变)的选型及设计 |
| 附件三 二级冷凝蒸发器(有相变)的选型及设计 |
| 附件四 冷凝系统流场模拟验证实验结果 |
| 附件五 吸附系统流场模拟验证实验结果 |
| 附件六 不同高径比吸附设备多孔介质内径向速度变化模拟结果 |
| 附件七 吸附冷凝一体化设备运行手册(试行) |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）燃料电池车热管理系统多维耦合仿真模型研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景意义 |
| 1.2 燃料电池车热管理系统 |
| 1.2.1 燃料电池堆 |
| 1.2.2 燃料电池车热管理系统 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 燃料电池车热管理系统研究现状 |
| 1.3.2 燃料电池车散热部件研究现状 |
| 1.3.3 研究现状总结 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 FCE热管理模型的搭建 |
| 2.1 燃料电池堆回路 |
| 2.1.1 PEMFCS计算模型 |
| 2.1.2 PEMFCS模型仿真结果 |
| 2.2 FCE冷却回路 |
| 2.2.1 FCE冷却回路计算模型 |
| 2.2.2 FCE冷却回路仿真结果 |
| 3 关键散热部件的三维建模及仿真 |
| 3.1 局部翅片模型 |
| 3.2 换热器模型 |
| 3.2.1 控制方程 |
| 3.2.2 模型参数 |
| 3.2.3 结果分析 |
| 3.3 网格敏感性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 FCE热管理系统耦合回路计算 |
| 4.1 FCE热管理系统耦合回路 |
| 4.2 FCE热管理系统模型 |
| 4.2.1 风扇模型及特征参数 |
| 4.2.2 恒温器模型及特征参数 |
| 4.2.3 散热器模型及特征参数 |
| 4.3 FCE热管理系统仿真结果分析 |
| 4.3.1 FCV功耗模型 |
| 4.3.2 NEDC工况行驶下仿真结果分析 |
| 4.3.3 匀速行驶及阶段提速下仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 FCV热管理系统的集成分析 |
| 5.1 PCU及空调回路模型 |
| 5.2 FCV热管理系统仿真分析 |
| 5.2.1 FCV热管理方案 |
| 5.2.2 结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）膜式氧合器仿生聚合物涂层及CFD仿真模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 膜式氧合器的研究进展 |
| 1.1.1 中空纤维膜 |
| 1.1.2 膜式氧合器组成及分类 |
| 1.1.3 膜式氧合器的应用 |
| 1.2 MPC聚合物涂层研究进展 |
| 1.2.1 MPC聚合物仿细胞膜结构 |
| 1.2.2 MPC聚合物合成方法 |
| 1.2.3 MPC聚合物涂层制备方法 |
| 1.2.4 MPC聚合物涂层在人工器官的应用 |
| 1.3 膜式氧合器CFD研究进展 |
| 1.3.1 计算模型 |
| 1.3.2 性能预测 |
| 1.3.3 膜式氧合器CFD最新进展 |
| 1.4 课题研究思路、内容和创新点 |
| 1.4.1 研究思路 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 课题创新点 |
| 第二章 磷酰胆碱聚合物PML涂层研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 主要原料及仪器 |
| 2.2.2 PML聚合物合成 |
| 2.2.3 PML聚合物膜的制备 |
| 2.2.4 PML聚合物涂层的制备 |
| 2.3 分析测试 |
| 2.3.1 溶胀度测试 |
| 2.3.2 ATR-FTIR分析 |
| 2.3.3 XPS分析 |
| 2.3.4 SEM测试 |
| 2.3.5 荧光性能测试 |
| 2.3.6 血小板黏附测试 |
| 2.3.7 全血接触测试 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 PML聚合物膜溶胀度分析 |
| 2.4.2 PML聚合物涂层组成分析 |
| 2.4.3 PML聚合物涂层形貌分析 |
| 2.4.4 PML聚合物涂层耐溶剂性能分析 |
| 2.4.5 PML聚合物涂层血液相容性评价 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 可交联磷酰胆碱聚合物PMLT涂层研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 主要原料及仪器 |
| 3.2.2 PMLT聚合物合成 |
| 3.2.3 PMLT聚合物膜制备 |
| 3.2.4 PMLT聚合物涂层制备 |
| 3.3 分析测试 |
| 3.3.1 溶胀度测试 |
| 3.3.2 热稳定性测试 |
| 3.3.3 ATR-FTIR分析 |
| 3.3.4 XPS分析 |
| 3.3.5 SEM测试 |
| 3.3.6 荧光性能测试 |
| 3.3.7 血小板黏附测试 |
| 3.3.8 全血接触测试 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 PMLT聚合物膜溶胀度分析 |
| 3.4.2 PMLT聚合物膜热稳定性分析 |
| 3.4.3 PMLT聚合物涂层组成分析 |
| 3.4.4 PMLT聚合物涂层形貌分析 |
| 3.4.5 PMLT聚合物涂层耐溶剂性能分析 |
| 3.4.6 PMLT聚合物涂层血液相容性评价 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 可交联磷酰胆碱聚合物PMBT涂层研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 主要原料及仪器 |
| 4.2.2 PMBT聚合物合成 |
| 4.2.3 PMBT聚合物膜的制备 |
| 4.2.4 PMBT聚合物涂层的制备 |
| 4.3 分析测试 |
| 4.3.1 溶胀度测试 |
| 4.3.2 热稳定性测试 |
| 4.3.3 ATR-FTIR测试 |
| 4.3.4 XPS测试 |
| 4.3.5 静态接触角测试 |
| 4.3.6 SEM测试 |
| 4.3.7 荧光性能测试 |
| 4.3.8 血小板黏附测试 |
| 4.3.9 全血接触测试 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 PMBT聚合物膜溶胀度分析 |
| 4.4.2 PMBT聚合物膜热稳定性分析 |
| 4.4.3 PMBT聚合物涂层组成分析 |
| 4.4.4 PMBT聚合物涂层静态接触角分析 |
| 4.4.5 PMBT聚合物涂层形貌分析 |
| 4.4.6 PMBT聚合物涂层耐溶剂性能分析 |
| 4.4.7 PMBT聚合物涂层血液相容性评估 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 分离式膜式氧合器内部流场分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算模型 |
| 5.2.1 多孔介质模型 |
| 5.2.2 湍流模型 |
| 5.2.3 三维快速溶血数值预估模型 |
| 5.3 实验方案 |
| 5.4 仿真计算设置 |
| 5.5 计算结果及分析 |
| 5.5.1 流场分析 |
| 5.5.2 血液损伤分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 一体式膜式氧合器内部流场分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 计算模型 |
| 6.3 实验方案 |
| 6.4 流体仿真设置 |
| 6.5 计算结果及分析 |
| 6.5.1 流场分析 |
| 6.5.2 血液损伤分析 |
| 6.6 中空纤维膜管束微尺度流场分析 |
| 6.6.1 计算模型 |
| 6.6.2 数值方法 |
| 6.6.3 流场分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（8）70MPa高压氢气减压阀机理研究及设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景与意义 |
| 1.2 国内外阀门流场研究现状 |
| 1.2.1 阀门流场研究方法 |
| 1.2.2 阀门流场研究现状 |
| 1.3 高压氢气减压阀流场研究现状 |
| 1.3.1 减压阀流场研究现状 |
| 1.3.2 高压氢气设备的研究 |
| 1.3.3 高压氢气减压阀流场研究 |
| 1.4 本文工作内容 |
| 1.5 小结 |
| 第2章 高压氢气减压阀模拟计算模型研究 |
| 2.1 Fluent计算介绍 |
| 2.1.1 Fluent软件介绍 |
| 2.1.2 计算流体力学基本方程介绍 |
| 2.1.3 湍流模型介绍 |
| 2.2 计算模型研究 |
| 2.2.1 几何模型研究 |
| 2.2.2 网格划分 |
| 2.2.3 真实氢气状态方程 |
| 2.2.4 边界条件 |
| 2.3 计算方法研究 |
| 2.4 亚松弛因子分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 高压氢气减压阀流量分析 |
| 3.1 一级阀芯对流量的影响 |
| 3.1.1 入口压力为70MPa |
| 3.1.2 入口压力为10MPa |
| 3.1.3 速度场分析 |
| 3.2 二级阀芯对流量的影响 |
| 3.2.1 入口压力为70MPa |
| 3.2.2 入口压力为10MPa |
| 3.2.3 速度场分析 |
| 3.3 入口尺寸对流量的影响 |
| 3.3.1 入口压力为70MPa |
| 3.3.2 入口压力为10MPa |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 高压氢气减压阀流场状态分析 |
| 4.1 二级阀芯开口量变动对流场的影响 |
| 4.1.1 压力分布分析 |
| 4.1.2 温度场分析 |
| 4.1.3 湍流和湍流耗散率分析 |
| 4.2 一级阀芯开口量变动对流场的影响 |
| 4.2.1 压力分布分析 |
| 4.2.2 温度场分析 |
| 4.2.3 湍流耗散率分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 高压氢气减压阀静力分析和动态特性研究 |
| 5.1 高压氢气减压阀结构 |
| 5.1.1 一级减压阀结构 |
| 5.1.2 二级减压阀结构 |
| 5.1.3 阀内流道设计 |
| 5.1.4 两级高压氢气减压阀总体结构 |
| 5.2 阀杆静力分析 |
| 5.2.1 一级减压阀结构阀杆受力分析 |
| 5.2.2 二级减压阀结构阀杆受力分析 |
| 5.3 阀杆动态特性研究 |
| 5.3.1 一级减压阀结构阀杆动态特性研究 |
| 5.3.2 二级减压阀结构阀杆动态特性研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究工作汇总 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（9）粉末床激光熔融工业过滤器的设计、仿真与制造（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 工业金属过滤器研究现状 |
| 1.3 粉末床激光熔融(LPBF)技术直接制造过滤器 |
| 1.4 过滤器的计算流体力学(CFD)仿真分析 |
| 1.5 课题来源与研究内容 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 课题来源 |
| 第二章 实验材料、设备与研究方法 |
| 2.1 软件简介 |
| 2.1.1 过滤器结构设计软件简介 |
| 2.1.2 高温镍基合金过滤器LPBF成型软件简介 |
| 2.1.3 仿真软件简介 |
| 2.2 粉末床激光熔融技术成型设备 |
| 2.3 实验材料与设备 |
| 2.3.1 选用实验材料 |
| 2.3.2 成型工艺参数 |
| 2.3.3 压降-流量测试平台的设计与搭建 |
| 2.3.4 其他实验设备 |
| 2.4 过滤器CFD仿真研究方法 |
| 2.4.1 CFD研究方法简介 |
| 2.4.2 LPBF制造过滤器的CFD仿真方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于粉末床激光熔融的过滤器结构设计方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 融合结点的网状过滤器设计 |
| 3.3 阵列单元体多孔过滤器结构设计 |
| 3.4 梯度多孔过滤器结构设计 |
| 3.5 随机多孔过滤器结构设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 粉末床激光熔融直接制造过滤器工艺研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多种材料高致密度LPBF工艺参数 |
| 4.2.1 316L不锈钢粉末 |
| 4.2.2 CuSn10铜合金粉末 |
| 4.2.3 Ti6Al4V钛合金粉末 |
| 4.3 典型多孔结构特征LPBF制造测试 |
| 4.3.1 倾斜小直径支柱实验 |
| 4.3.2 微小网孔实验 |
| 4.4 LPBF工艺控制的多孔结构 |
| 4.4.1 加快扫描速度v并降低激光功率P |
| 4.4.2 增大扫描线间距 |
| 4.4.3 激光采用脉冲输出模式 |
| 4.5 LPBF制造过滤器的后处理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于粉末床激光熔融工业过滤器仿真分析与测试 |
| 5.1 不同材料打印的融合结点过滤器测试 |
| 5.2 不同孔型的融合结点过滤器测试 |
| 5.3 梯度多孔过滤器CFD仿真分析 |
| 5.3.1 Cross单元结点梯度过滤器 |
| 5.3.2 Star单元结点梯度过滤器 |
| 5.3.3 Vintiles单元结点梯度过滤器 |
| 5.4 梯度多孔过滤器压降测试 |
| 5.5 喷砂处理对压降测试的影响 |
| 5.6 LPBF工艺控制的泡沫多孔过滤结构测试 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 基于粉末床激光熔融工业过滤器应用案例 |
| 6.1 液压油泵过滤器 |
| 6.2 模具透气结构应用 |
| 6.3 LPBF设备气体循环净化过滤器 |
| 6.4 气体催化过滤器涂覆载体 |
| 6.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 一、全文研究成果总结 |
| 二、研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）单组元发动机催化床流动与传热模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 单组元发动机研究现状 |
| 1.2.2 多孔介质内流动与传热研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容和目标 |
| 2 发动机催化床内流动与传热模型 |
| 2.1 多孔介质基本参数 |
| 2.2 多孔介质中的流动与传热模型 |
| 2.3 催化床中流动与传热模型研究方案 |
| 2.3.1 催化床内流动与传热的一维计算 |
| 2.3.2 阻力系数研究方案 |
| 2.3.3 对流换热系数研究方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 多孔介质催化床的流动与传热试验 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.1.1 多孔介质结构参数 |
| 3.1.2 催化床颗粒热物性参数 |
| 3.2 试验系统 |
| 3.2.1 试验段结构设计 |
| 3.2.2 供气系统 |
| 3.2.3 监测系统 |
| 3.3 试验过程 |
| 3.3.1 试验前准备 |
| 3.3.2 冷流试验步骤 |
| 3.3.3 热流试验步骤 |
| 3.4 试验结果 |
| 3.4.1 冷流试验结果 |
| 3.4.2 热流试验结果 |
| 3.4.3 试验结果的误差分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 多孔介质催化床流动与传热特性分析 |
| 4.1 催化床内流动特性分析 |
| 4.1.1 数值模型与分析过程 |
| 4.1.2 后床的流动特性 |
| 4.2 对流换热系数研究方案验证 |
| 4.2.1 催化床内一维计算的合理性 |
| 4.2.2 网格相关性分析 |
| 4.2.3 试验段外壁换热的影响 |
| 4.2.4 试验段内颗粒总热容的影响 |
| 4.2.5 试验段内对流换热系数的影响 |
| 4.3 多孔介质催化床传热特性分析 |
| 4.3.1 30L/min热流试验结果 |
| 4.3.2 催化床内的对流换热系数关联式 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 HAN基单组元发动机起动过程的宏观模拟 |
| 5.1 物理模型与控制方程 |
| 5.2 仿真参数与边界条件 |
| 5.3 结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、Pressure Drop Control Using Multiple Orifice System in Compressible Pipe Flows（论文参考文献）
- [1]压缩机驱动方式对20K两级脉管制冷机性能特性影响理论及实验研究[D]. 宋键镗. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [2]Ti2AlNb合金四层夹芯结构气淬过程数值模拟[D]. 张琪. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [3]节流孔式套筒控制阀的气动噪声与流致振动研究[D]. 侯聪伟. 浙江大学, 2021
- [4]共轭微孔聚合物纳米管气凝胶和膜的制备及其抗菌、PM2.5过滤性能研究[D]. 雷洋. 兰州理工大学, 2021(01)
- [5]基于Fluent的冷凝-吸附集成VOCs治理技术仿真模拟及设计[D]. 武华宾. 华南理工大学, 2020(02)
- [6]燃料电池车热管理系统多维耦合仿真模型研究[D]. 王宏. 北京交通大学, 2020(03)
- [7]膜式氧合器仿生聚合物涂层及CFD仿真模拟研究[D]. 叶非华. 广东工业大学, 2020(02)
- [8]70MPa高压氢气减压阀机理研究及设计[D]. 李纯杰. 浙江大学, 2020(08)
- [9]粉末床激光熔融工业过滤器的设计、仿真与制造[D]. 叶光照. 华南理工大学, 2020(02)
- [10]单组元发动机催化床流动与传热模型研究[D]. 向伟彬. 大连理工大学, 2020(02)