[发明专利]一种增强湍流工业流体稳健性的方法有效
申请号: | 202110284183.4 | 申请日: | 2021-03-17 |
公开(公告)号: | CN113153868B | 公开(公告)日: | 2022-12-09 |
发明(设计)人: | 郭建珠;何艳 | 申请(专利权)人: | 太原理工大学 |
主分类号: | F15D1/00 | 分类号: | F15D1/00;F28F13/12 |
代理公司: | 太原市科瑞达专利代理有限公司 14101 | 代理人: | 江淑兰 |
地址: | 030024 山西*** | 国省代码: | 山西;14 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 增强 湍流 工业 流体 稳健 方法 | ||
1.一种增强湍流工业流体稳健性的方法,其特征在于是一种以复杂性的涡旋波流体沿湍流运行方向缠绕在湍流束表面一起流动,复杂的涡旋波流体沿湍流运行方向以自身涡量抑制了水气雾化束湍流运行和扩散胀压过程,使得水气雾化束湍流在涡旋波流体缠绕下类层流运行,稳定后束层流运行湍流高效转化为缠绕涡旋波、束层流和可控动能,抑制流体扰动并增强流体稳健性的方法,该方法的运行过程是在水气雾化束湍流表层,沿湍流运行方向缠绕有涡旋波流体,随水气雾化束湍流运行和扩散,涡旋波流体产生的涡量能抑制了水气雾化束湍流运行和扩散胀压过程,使得水气雾化束湍流在涡旋波流体缠绕下类层流运行,稳定后束层流运行,湍流能转化为缠绕涡旋波和束层流运行动能,这样就保证流体运行到新的位置后涡量能抑制流体进一步扰动并使得流体稳健性增强,为流体开展新的工作保证提供运行形态和能量保证,流体运行到新的位置后涡量能不仅能抑制流体进一步扰动并随着束流体运动形态的扩散有序生成多束流体,该多束流体外表面也缠绕有涡旋波流体进行稳健化运行,该过程经过加速迭代,该多束流体生成缠绕有涡旋波流体进行稳健化运行的更小束流体,直至迭代生成丝化束流体,丝化束流体外表面也缠绕有涡旋波流体进行稳健化运行,具体实施过程是: 水气雾化束湍流由水气雾化束流体(1)和涡旋波流体(5)组成,水气雾化束流体(1)外围沿流动方向缠绕有涡旋波流体(5),水气雾化束流体(1)为人造湍流,水气雾化束流体(1)在缠绕其流动外表面的涡旋波流体(5)作用下,首先抑制了水气雾化束流体(1)本身扰动的响应能力,同时在缠绕其流动外表面的涡旋波流体(5)作用下将水气雾化束流体(1)膨胀能、热能和涡能转化为水气雾化束流体(1)类层流态和涡旋波流体(5)涡旋态储存起来,这样随着时间尺度和运动尺度的变化,使得水气雾化束流体(1)这一过程能量损耗和浪费最小化,同时完成水气雾化束湍流由生成出口位置一(A)位置到到流动位置二(B)位置运动,出口位置一(A)位置到到流动位置二(B)的直线距离0.03-0.25m,生成多束流体(2);多束流体(2)外表面沿运动方向缠绕多束流体涡旋波(6),多束流体(2)在缠绕其流动外表面的多束流体涡旋波(6)作用下,首先抑制了多束流体(2)本身扰动的响应能力,同时在缠绕其流动外表面的多束流体涡旋波(6)作用下将多束流体(2)膨胀能、热能和涡能转化为多束流体(2)类层流态和多束流体涡旋波(6)涡旋态储存起来,这样随着时间尺度和运动尺度的变化,使得多束流体(2)这一过程能量损耗和浪费最小化,同时完成水气雾化束湍流由流动位置二(B)位置运动到流动位置三(C)位置,流动位置二(B)位置运动到流动位置三(C)的直线距离0.20-0.55m,生成更小束流体(3);更小束流体(3)在缠绕其流动外表面的更小束流体涡旋波(7)作用下,首先抑制了更小束流体(3)本身扰动的响应能力,同时在缠绕其流动外表面的更小束流体涡旋波(7)作用下将更小束流体(3)膨胀能、热能、涡能转化为更小束流体(3)类层流态和更小束流体涡旋波(7)涡旋态储存起来,这样随着时间尺度和运动尺度的变化,使得更小束流体(3)这一过程能量损耗和浪费最小化,同时完成水气雾化束湍流由流动位置三(C)位置运动到流动位置四(D)位置,流动位置三(C)位置运动到流动位置四(D)的直线距离0.35-0.75m,生成丝化束流体(4);丝化束流体(4)沿运动方向在其流动外表面缠绕有丝化束流体涡旋波(8),丝化束流体(4)在缠绕其流动外表面的丝化束流体涡旋波(8)作用下,首先抑制了丝化束流体(4)本身扰动的响应能力,同时在缠绕其流动外表面的丝化束流体涡旋波(8)作用下将丝化束流体(4)膨胀能、热能、涡能转化为丝化束流体涡旋波(8)类层流态和多束流体涡旋波(6)涡旋态储存起来,这样随着时间尺度和运动尺度的变化,使得丝化束流体(4)这一过程能量损耗和浪费最小化,同时完成水气雾化束湍流由流动位置四(D)位置到流动位置五(E)位置运动,流动位置四(D)位置到流动位置五(E)的直线距离0.66-1.38m,这样具有足够动能、涡能及尺度特征的水气雾化束湍流就能够流动位置五(E)位置开展工业性应用工作。
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