浮升力

摘要： 采用RNG k-ε湍流模型结合增强壁面函数处理的方法,对竖直上升管内超临界压力甲烷的对流换热进行数值模拟,从物性比的角度进行无量纲力分析,提出适用于低温甲烷的浮升力准则。结果表明高热流密度和低质量流率均会导致拟临界温度附近出现换热异常现象;密度比增大时,浮升力引起的自然对流增强,导致混合对流换热,发生恶化现象,随着密度比减小,黏度降低导致的惯性力取代浮升力为主导,换热恢复为强制对流换热,强化了换热;浮升力无量纲因子Bo*可以有效预测自然对流对换热的影响程度,强制对流换热向混合对流换热转变的Bo*数临界值为3.69×10^(-8)。

摘要： 基于已知的2087组水的过冷流动沸腾传热实验数据,通过努塞尔数(Nu)和格拉晓夫数(Gr)的关系探讨了不同流动方向和加热方式下浮升力对过冷流动沸腾传热性能的影响。对上壁面单边加热水平矩形管内过冷流动沸腾传热进行了实验研究。实验结果表明,向上的浮升力阻碍了气泡向流体中的扩散,使得传热恶化。在增加流速、增大压力和减小过冷度的条件下,Nu均随Gr增加,使过冷流动沸腾传热得到强化。

摘要： 针对超燃冲压发动机再生冷却热防护问题,开展了顶部加热和底部加热水平圆管内超临界压力正癸烷换热的模拟研究.探究了两种加热模式下的换热特征和换热差别,阐述了通道外表面热通量、质量流速、运行压力及通道热导率对换热的影响机制.实现了周向平均换热的预测.结果表明:两种加热模式下的浮升力作用不同,通道内壁面周向呈现了不同的管壁温度和热通量分布情况.顶部加热时随周向角增大传热恶化逐渐减弱,底部加热时二次流更强,周向始终存在传热恶化问题.高温流体拟膜态热阻是传热恶化的原因.采用高热导率通道、增加运行压力、降低热质比可以缩小周向壁温和热通量差别.提出的关联式能合理预测周向平均换热情况,满足热防护设计的工程应用.

摘要： 应用Fluent软件对直角弯管磨损情况进行数值模拟,研究天然气集输过程中有浮升力和无浮升力条件下不同颗粒直径、不同气流流速条件对弯管磨损的影响,研究结果表明:无浮升力和有浮升力条件下,随着粒径增大,弯管壁面的1.5s累计最大冲蚀量先减小后逐渐增大,粒径小于50 μm的微小颗粒对管壁的冲蚀磨损程度较小.有浮升力条件下,管道壁面的1.5s累计冲蚀量有所增大,这是由于颗粒在浮升力作用下更多地碰撞弯管壁面.无浮升力和有浮升力条件下,随着粒径增大,弯管壁面的1.5s累计最大沉积量先快速下降而后缓慢增加.有浮升力的条件下,颗粒运动对壁面的沉积效应有所缓解,随着粒径的不断增大,浮升力对管壁的沉积影响逐渐变小.较小粒径的颗粒受浮升力影响在管道沉积方面表现更为敏感.无浮升力和有浮升力条件下,随着气流入口流速的不断增大,弯管壁面的1.5s累计最大冲蚀量逐渐增大.有浮升力条件下,当入口流速增大时,增大的浮升力导致颗粒跳跃增多,浮升力作用增强了颗粒对弯管壁面的冲蚀破坏.无浮升力和有浮升力条件下,随着气流入口流速的不断增大,弯管壁面的1.5s累计最大沉积量呈现先减小后逐渐增大的趋势.有浮升力条件下,入口流速增大时,边界层内速度梯度使颗粒旋转而产生更大的浮升力,致使颗粒的沉积量减少.但随着入口流速的继续增大,边界层厚度逐渐变薄,浮升力的影响作用减小,颗粒沉积量增大.合理控制入口流速能够有效减少管道磨损.

摘要： 超临界二氧化碳(S-CO2)循环发电技术由于灵活性强、发电效率高、设备紧凑、可实现热电完全解耦、满足快速调峰需求等优势,成为国家能源局《能源技术创新"十四五"规划》的重要专题.虽然S-CO2作为工质带来诸多优势,但也会伴随传热恶化现象,对发电系统造成严重损害.本文从S-CO2的物性参数和传热特性2方面展开,综述了国内外针对S-CO2工质传热恶化现象的研究进展.现有研究表明:S-CO2物性获取的手段并不完善,其中高温高压区实验数据有待补充,近临界区计算精度较差;针对S-CO2传热特性进行的研究较为丰富,但涉及参数范围较窄;数值模拟湍流模型选择存在争议;现有针对传热恶化建立的标准缺乏评估和对比,适用工况有待验证.基于以上结果,对后续工作提出了建议,以期为S-CO2循环发电系统的分析设计及健康运行管理提供参考.

摘要： 研究了不同过载作用下,超临界压力RP-3航空煤油在矩形通道内的流动与传热特性,重点考察了浮升力对煤油流动换热的影响,并对浮升力判别准则进行了分析.研究表明:随着过载的增加,浮升力效应更加明显,通道内二次流速度增大,矩形通道内摩擦阻力增大,流动压力损失略有增加,加热侧壁面温度降低,传热恶化现象得到明显改善;选用的浮升力判别准则对矩形通道内航空煤油流动换热适用性较差.

摘要： 提出一种蓄能型内插热管式太阳能集热器,在太阳能真空管和振荡热管蒸发段之间充灌相变材料,提高集热器的瞬时集热效率.利用Gambit软件建立内插热管式太阳能集热器的三维模型,基于FLUENT软件的凝固/熔化模型,以癸酸(CA)为相变材料进行模拟研究,采用Boussinesq近似法对比分析了考虑浮升力前后的真空管内温度场分布、液化率、不同测点的温度曲线的变化,探究了浮升力对集热器内蓄热/释热过程换热规律的影响.结果表明,相变材料熔化过程中浮升力起着至关重要的作用,使得真空管内顶部的升温速度快于底部.而凝固过程中浮升力的影响可以忽略不计.蓄热过程中集热器内相变材料在轴向上的传热方式,固态显热和相变蓄热阶段以导热为主,液态显热蓄热时以对流传热为主,而在径向上始终以导热为主.

摘要： 针对格架下游传热问题,开展了格架对5×5棒束通道中传热影响的实验研究,实验Re约为1000～30000,浮升力参数Bo 为2×10-7～3×10-3.观察实验结果发现,格架下游传热与浮升力参数存在较强关联,当浮升力参数较大时,格架下游传热较复杂,且不同于人们以往对格架下游传热的认识.通过对实验数据分析,提出了新的预测格架下游传热的经验关系式,此关系式考虑了浮升力对格架下游传热的影响,且能较好地对格架下游传热进行预测.

摘要： 本文对等热流密度加热工况下受浮升力影响的超临界CO2在竖直圆管内对流换热进行了数值研究。使用LS，V2F，LB，CH，MK及AKN六个低Re数湍流模型模拟了超临界CO2在内径为1mm和2mm的圆管中的对流换热，并与实验数据进行对比，分析了浮升力对换热恶化和强化的影响，讨论了湍流模型对浮升力的反应特性。对比发现：对于受浮升力影响微弱的工况，所用湍流模型都能较好地计算出壁面温度分布，而对于受浮升力影响较大的工况，所用湍流模型能模拟出浮升力引起的换热恶化和换热强化，并计算出壁面温度分布趋势。利用数值模拟得到的圆管截面速度和湍动能分布，进一步分析了浮升力引起换热恶化和换热强化的机理。

摘要： 航空发动机防火试验是发动机适航验证的重要组成部分,冲击火焰与试验件之间的热传递对试验结果产生重要影响.本文通过开展计算流体力学和传热分析,确定了冲击火焰喷射平板表面对流传热和辐射的热传递.主要分析了冲击火焰喷射的性能,包括浮升力影响、对流和辐射传热的热传递过程.通过模拟计算得到了平板对流和辐射占总热流量的比例,以及流场中其他各种基本的参数.计算结果可为发动机部件防火试验提供指导.

摘要： 通过实验研究的方法分析了在-2.35×107≤Gr≤3.54×107,6006≤Re≤9009以及Pr=0.71的条件下,混合对流传热竖直矩形腔体内的温场分布特性及传热规律.研究结果表明,与入口流体流动同向的浮升力会增加腔体内的平均温度并恶化腔体内的温度均匀度,而逆向的浮升力则会减小腔体内的平均温度并改善腔体内的温度均匀度;Reynolds数的增加会导致腔体平均温度的减小以及壁面的Nusselt数的增加,其对温度均匀度的作用则取决于浮升力的相对方向.

摘要： 本文对超临界压力CO2在微细蛇形管内层流对流换热开展了数值模拟研究。研究的蛇形管内径0.5mm，弯曲半径2mm，入口雷诺数200-500，压力9MPa。分析了变物性、浮升力和离心力的影响，对特征截面温度与速度分布进行了详细分析。结果表明：研究范围内，超临界压力CO2在蛇形管内换热强于同内径直管道；向上流动时，截面温度和速度呈对称分布，水平流动时，对称性消失；截面上两对涡的分布在向上和水平流动时呈现不同特性，换热强化和减弱区域不同。

摘要： 本文对超临界流体冷却换热研究进行了综述，主要就超临界流体冷却换热的主要影响因素，包括入口压力、质量流量、管径、热流密度及油浓度进行了分析和总结，结果表示大多数换热影响因素的研究结论一致。同时指出了当前研究中存在的两个问题，一是大多数研究忽略了浮升力影响，二是一些相近工况的实验数据存在明显差别。本文工作对超临界流体冷却换热的进一步研究提供了参考。

摘要： 本文采用RNG k-ε湍流模型和近壁区的Wolfstein一方程模型对超临界压力下大庆RP-3航空煤油在水平圆管内的流动和换热特性进行了数值研究。结果表明，超临界压力下，由于航空煤油在拟临界点附近热物性的剧烈变化，浮升力将引起显著的二次流动。二次流动使得水平圆管的下表面湍流强度和对流换热增强，而上表面的湍流强度和对流换热减弱。本文还比较了两种超临界流体水平管内对流换热受浮升力影响的判别标准。

摘要： 本文对内径为0.1mm的竖直微圆管内超临界压力CO2的局部对流换热特性开展了实验研究，分析了超临界压力CO2物性的剧烈变化，及由此产生的浮升力及热加速对对流换热的影响。结果表明，对于超临界流体在0.1mm微圆管内的对流换热，浮升力基本无影响，热加速是导致壁面温度的异常分布的主要原因。

摘要： 本文用正交分解（POD）方法对径向旋转方通道内直接数值模拟得到的湍流数据进行处理得到了湍流大尺度结构和POD模态的能量分布。对于不同的工况，文中均采用了200个具有相同时间间隔的湍流瞬时主流速度场作为样本。为研究浮升力对湍流大尺度结构的影响及POD模态的能量分布，对四个不同格拉晓芙 数Grτ下的主流速度场进行了POD处理和分析。结果表明：湍流大尺度结构主要集中在通道的非稳定壁面(y=0)附近和侧壁面附近，随着格拉晓芙数的增加湍动能分布于更多的模态中。

摘要： 本文采用三维N-S 非定常计算方法对旋转盘腔中的流动与传热进行了数值研究。通过阐述浮升力的概念得到：使用真实变密度进行计算时重力浮升力和离心浮升力会自动包括在动量方程中，不需另外附加浮升力源项。数值计算结果表明：下游盘的Nu 数径向分布与实验结果吻合较好，上游盘趋势吻合；盘腔内流体的整体转速约为旋转圆盘转速的0.937；重力的非对称影响与整体流态转速相对坐标系转速密切相关，该相对转速越大非对称影响越小，反之越大。

摘要： 采用直接模拟方法对绕截面中心轴旋转的方通道内充分发展湍流进行了数值模拟，湍流雷诺数Re和普朗特数分别为400（Re m=6200)和0.71。为了计算分析升浮力对流体运动的影响，文中给出了不同格拉晓芙数Gr 下的主流平均速度场、温度场、二次流、湍流强度、雷诺应力等湍流统计量的分布情况，并对旋转效应的稳定与否以及由此对湍流统计量的影响也进行了分析。

摘要： 本发明公开了一种沼气收储浮升器，包括盖体，盖体上设有一从口部向顶部逐渐缩小的沼气收集储存腔，盖体内壁和外壁形状相同，盖体顶部长度与盖体口部长度之比为0.65-0.997、盖体顶部宽度与盖体口部宽度之比为0.15-0.4，通过盖体顶部平面形状、尺寸与压板或压杆的配合达到定位平稳。其渐缩结构的沼气收集储存腔，口部可覆盖较大范围沼液面，沼气收集范围宽，扣入沼液后，沼气压力能很快升高，有利于更充分输出沼气；多个沼气收储浮升器可重叠在一起，运输方便。本发明还公开了一种沼气加压输送器，其结构部件少，建造成本低；在构成时只需用池口上的压板压在沼气收储浮升器顶部即可，安装方便快捷，可直接利用现有畜圈下的粪池。

摘要： 本发明涉及一种用于飞行器的高升力系统，包括设置在机翼(2)上的升力襟翼(4)，所述升力襟翼(4)联接到机翼(2)并且设计为能够相对于机翼(2)在缩进位置与至少一个伸展位置之间运动。升力襟翼(4)在缩进位置与机翼接触并在伸展位置相对于机翼(2)形成气隙。升力襟翼(4)包括定位至后缘的至少一个区域(16)，在升力襟翼(4)的伸展位置，至少一个区域(16)具有朝向机翼(2)延伸的可变曲率。由此相对于机翼形成间隙，其中，所述区域以满足空气动力学要求的方式沿向下游方向变窄，由此增加了高升力系统的效率，而在巡航飞行期间不产生任何限制。

摘要： 本发明涉及一种飞机的空气动力绕流体(K)，其具有第一侧面和第二侧面，所述第一和第二侧面分别沿着襟翼深度方向(KT)延伸并且根据规定沿流动方向(S)被绕流，其中根据规定在调节襟翼中第一侧面为沿着吸入侧延伸的上表面(11)，并且在此第二侧面为沿着调节襟翼(K)的压力侧(B)延伸的下表面(12)，其中在调节襟翼(K)上设置有至少一个空气排气口和至少一个空气进气口，所述空气进气口通过至少一个空气管道(30、31、32、33、34、35、36)与空气排气口连接，其中用于影响在空气管道(30、31、32、33、34、35、36)内流动的流体输送驱动装置(40、41、42)与空气管道(30、31、32、33、34、35、36)集成，并且其中沿襟翼深度方向(KT)观察，在调节襟翼(K)的侧面上设有下述孔口：至少一个空气排气口，所述空气排气口设置在调节襟翼(K)的沿流动方向观察位于前部的且直至襟翼深度(KT)的15％延伸的区域(10a)内；至少一个空气进气口(23)，所述空气进气口设置在调节襟翼的上表面上，并且设置在调节襟翼的沿流动方向观察位于后部的且在襟翼深度(KT)的30％和90％之间延伸的区域(10b)内，和/或设置在调节襟翼的上表面上且设置在从襟翼深度(KT)的90％至100％延伸的后缘区域(10c)内，和/或设置在调节襟翼的下表面上且设置在调节襟翼(K)的从襟翼深度(KT)的90％至100％延伸的后缘区域(10c)内；本发明还涉及一种主机翼的和调节襟翼(K)的构造，以及一种具有这样的空气动力绕流体的飞机。

摘要： 本发明涉及燃烧学领域，提出了丙烷可以用于飞艇浮升气体阻燃剂，并提出掺混量为2％‑5％，在该范围下，将氢气和丙烷掺混作为飞艇浮升气体，可燃范围显著缩小，从而大幅提高安全性。且掺混后的混合气作为浮升气体密度与氦气相当甚至更小，该范围使氢气安全性、浮力达到最优平衡效果。

摘要： 本发明公开了一种沼气收储浮升器，包括盖体，盖体上设有一从口部向顶部逐渐缩小的沼气收集储存腔，盖体内壁和外壁形状相同，盖体顶部长度与盖体口部长度之比为0.65-0.997、盖体顶部宽度与盖体口部宽度之比为0.15-0.4，通过盖体顶部平面形状、尺寸与压板或压杆的配合达到定位平稳。其渐缩结构的沼气收集储存腔，口部可覆盖较大范围沼液面，沼气收集范围宽，扣入沼液后，沼气压力能很快升高，有利于更充分输出沼气；多个沼气收储浮升器可重叠在一起，运输方便。本发明还公开了一种沼气加压输送器，其结构部件少，建造成本低；在构成时只需用池口上的压板压在沼气收储浮升器顶部即可，安装方便快捷，可直接利用现有畜圈下的粪池。

摘要： 本发明公开了基于气泡浮升力的自循环空气阴极微生物燃料电池及方法，基于气泡浮升力的自循环空气阴极微生物燃料电池，包括阳极腔室和阴极腔室；所述阴极腔室位于阳极腔室的上方，且阴极腔室与阳极腔室相连通；其特征在于：阴极腔室的上部具有上小下大的锥度，且在阴极腔室的顶端设置汽液出口，该汽液出口通过管路一与阴极腔室上方设置的存储器相连通；管路一的内径与鼓泡筛鼓出的气泡直径相同存储器通过管路二与阳极腔室相连通；本发明依靠工质的密度差来作为物质的传输动力，充分利用空气泵和高度差来实现物质的自然循环，提高了电池的性能并减少了运行成本，达到降低能耗的目的；可广泛应用在能源、化工、环保等领域。

摘要： 本发明公开了基于气泡浮升力的自循环空气阴极微生物燃料电池及方法，基于气泡浮升力的自循环空气阴极微生物燃料电池，包括阳极腔室和阴极腔室；所述阴极腔室位于阳极腔室的上方，且阴极腔室与阳极腔室相连通；其特征在于：阴极腔室的上部具有上小下大的锥度，且在阴极腔室的顶端设置汽液出口，该汽液出口通过管路一与阴极腔室上方设置的存储器相连通；管路一的内径与鼓泡筛鼓出的气泡直径相同存储器通过管路二与阳极腔室相连通；本发明依靠工质的密度差来作为物质的传输动力，充分利用空气泵和高度差来实现物质的自然循环，提高了电池的性能并减少了运行成本，达到降低能耗的目的；可广泛应用在能源、化工、环保等领域。

摘要： 空中悬浮升力装置，该装置主要解决以往产品所不能产生足够大的升力或受到一定地形范围影响的缺点，其主要利用外径扩散式压气机将从轴向吸入的空气通过扩散式压气机加速后从径向水平喷出进入气室，在气流通过一定数量上下排列的圆盘型机翼后流出气室，而圆盘型机翼则产生使该装置悬浮最主要的升力，其中外径扩散式压气机的升力叶片也将产生一定的升力，而流出气室的气流则与经过内径扩散式压气机加速的气流从气流通道喷出后中和成一定速度进入外界，该装置主要应用于各种低空飞行器或低空交通工具的动力。

摘要： 本实用新型公开了一种基于气泡浮升力的沉水植物—微生物燃料电池装置，包括反应室、阳极、空气阴极、反应室进水管和反应室出水管、反应室进水阀和反应室出水阀、支撑网格、储水箱、蠕动泵、反应室出水管流量计、水生植物生态箱、生态箱进水管、生态箱出水管、生态箱出水阀、水压调节柱、外接电阻、外导线、沉水植物组成，本实用新型基于气泡浮升力的沉水植物—微生物燃料电池装置，采用植物光合作用生成氧气，利用气泡浮升力提高微生物燃料电池空气阴极附近的氧浓度，促进微生物燃料电池的氧还原反应，并将燃料电池出水排入植物生态箱，减少氮磷排放和碳排放。

摘要： 本实用新型公布一种V型垂直轴自悬浮升力型发电机，属于风力发电机技术领域。包括叶片、垂直轴承、连杆和电机；所述的电机固定在垂直轴承上；所述的叶片是呈竖直状布置的翼型叶片，其均匀围绕在电机四周并通过连杆与电机连接；叶片中心轴线与电机的中心轴线有向一侧倾斜的偏角，叶片上端距电机中心轴线的垂直距离大于叶片下端距电机中心轴线的垂直距离；所述的连杆是呈扁平扇叶状的翼型连杆。本实用新型启动风速低，运行平稳，结构简单，便于安装，后期维修方便，制造成本低。