[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 | ||
一种增强湍流工业流体稳健性的方法,属于流体动态术领域,其特征在于是一种水气雾化束湍流通过涡量能抑制流体扰动并增强流体稳健性的方法,该方法为湍流作为主要能量的工业流体的应用提供便利,为彻底根除湍流波动影响降低流体性能导致不能正常工作并造成重大损失的现象提供技术保障,为科学利用湍流工业流体,安全有效地防范湍流工业流体性能劣化对工业生产造成的危害和不必要的损失提供了解决办法和技术准备的技术方案,更重要的是为湍流工业流体开辟了更广泛的应用领域。
技术领域
本发明一种增强湍流工业流体稳健性的方法,属于流体动态控制技术领域,具体涉及一种水气雾化束湍流通过涡量能抑制流体扰动并增强流体稳健性的方法,该方法为科学利用湍流工业流体,安全有效地防范湍流工业流体性能劣化对工业生产造成的危害和不必要的损失提供了解决办法和技术准备的技术方案,更重要的是为湍流工业流体开辟了更广泛的应用领域。
背景技术
根据动量方程的分解可以发现,单一性质的流体运动有两个基本动力学过程:以涡量为特征变量的横过程即剪切过程,和以胀量或热力学变量(压力、密度、焓、熵)为特征变量的纵过程即胀压过程;纵过程的特征结构为:声波、激波、势流等,横过程的特征结构为:涡或涡旋,涡旋是有旋流体在在各种运动学效应和大雷诺数动力学效应下,通过剪切、缠绕和涡量拉伸自组织成的管状结构,它们在流体运动中导致动能向其周围的高度集聚,起着肌腱的作用,连续性方程的运动学效应和动量方程不同分量间耦合的动力学显示,涡的轴向拉伸往往伴随着向心的经向速度,导致周围流体被卷并到漩涡中而形成动能的集聚,使涡旋成为流动的组织者,其发生和演化过程及其对整个流动的影响,应当根据而且只能根据涡动力学(关于横过程及其纵过程相互作用的理论)来解释。流体运动过程是一个动能损耗过程,也是阻力产生过程,是一个复杂的非线性过程,特别对于湍流这一过程更是剧烈和复杂。基于此湍流特性,湍流不稳定性和能量有效转化效率低就成为湍流应用实践中两个天然缺陷,使得湍流长期以来以“乱流”形象出现于各工业场景中,“鲜”有应用价值,而且大多数场合是唯恐避之不及的“祸害”,只有将其起“改良”才有可能利用。业界对湍流改良工作做了大量的研究,但是针对这一复杂问题,仅用一种或者几种调节手段使得湍流驯服的设计思想及实践,证明是不能解决湍流流动不确定性和稳定性这一业界难题的。总而言之在流体动态控制技术领域,水气雾化束湍流运行过程中达到可控、阻力小、动能损耗小和扰动后波动小使流体具有稳健性是一个难以突破和攻克的技术难题,尤其是在工业流体的研究过程中,如何更科学合理利用湍流工业流体,如何更安全有效地防范湍流工业流体性能的劣化对工业生产造成的危害和不必要的损失,如何为湍流工业流体开辟更广泛的应用领域都是本领域中急需解决的难题。
发明内容
本发明一种增强湍流工业流体稳健性的方法,目的在于是为解决水气雾化束湍流运行过程中达到可控、阻力小、动能损耗小和扰动后波动小使流体具有稳健性是一个难以突破和攻克的技术难题,尤其是在为工业流体的研究过程中,如何更科学合理利用湍流工业流体,如何更安全有效地防范湍流工业流体性能的劣化对工业生产造成的危害和不必要的损失,如何为湍流工业流体开辟更广泛的应用领域提供技术方案。
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