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湍流通道中椭球形微粒的受力分析
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:《机械工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TK42[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
  • 作者机构:[1]北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044
  • 相关基金:国家自然科学基金(51276011); 北京市自然科学基金(3132016); 国家高技术研究发展计划(863计划,2013AA065303); 内燃机燃烧学国家重点实验室开放基金(k2013-3)资助项目
中文摘要:

微粒运动和沉降对柴油机排气微粒的测量、废气再循环系统的正常工作以及微粒的净化捕集等具有重要的影响。微粒形态决定了其在湍流通道中的受力,而微粒受力对湍流通道中微粒的运动及其沉降具有重要的作用。建立椭球形微粒的运动学方程和动力学方程以及湍流场中椭球形微粒的受力及力矩模型;利用所建模型对湍流通道中椭球形微粒的受力及力矩进行研究,着重对微粒形态的变化对微粒受力的影响进行分析。研究结果表明,对于亚微米级和微米级微粒来说,微粒形态对微粒受力具有重要的影响;微粒形态的变化一方面会造成微粒受力及力矩的变化,另一方面也有可能对曳力、布朗力、升力以及热泳力等不同作用力在微粒受力中所处的地位产生一定的影响。研究结果对于加深柴油机微粒在湍流通道中运动及沉降规律的理解具有重要的意义。

英文摘要:

The movement and deposition of the diesel particles have important effect on the particle sampling measurement, the operation of the exhaust gas recirculation system and the trapping of the particles. The configuration of the particles decides the force imposed on the particles in a turbulent flow channel, and the force imposed on the particles has important effect on the movement and deposition of the particles in a turbulent flow channel. The kinematics and dynamics equations of the ellipsoidal particle and the force and torque models of the ellipsoidal particle in the turbulent flow field are built up, and the force and torque imposed on the particles in a turbulent flow channel are investigated by using the kinematics and dynamics equations and the force and torque models. The emphases of the analysis are the effect of the particle configuration on the force and torque imposed on the particles in a turbulent flow channel. The results show that for the particles of sub-micron and micron order, the change of the particle configuration can arouse the change of the force and torque imposed on the particles, and can have effect on the status of the Stokes drag force, Brownian force, Saffman lift force, thermophoresis force, gravitation force and buoyancy force in the process of the particle movement and deposition also. The results of this research can deepen the comprehending of the movement and deposition characteristics of the particles in the turbulent flow channel.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603