[發明專利]一種增強湍流工業流體穩健性的方法

有效

• 申請號: 202110284183.4
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113153868B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 郭建珠;何艷
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: F15D1/00
• 分類號: F15D1/00;F28F13/12
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 江淑蘭

1.一種增強湍流工業流體穩健性的方法,其特征在于是一種以復雜性的渦旋波流體沿湍流運行方向纏繞在湍流束表面一起流動，復雜的渦旋波流體沿湍流運行方向以自身渦量抑制了水氣霧化束湍流運行和擴散脹壓過程，使得水氣霧化束湍流在渦旋波流體纏繞下類層流運行，穩定后束層流運行湍流高效轉化為纏繞渦旋波、束層流和可控動能,抑制流體擾動并增強流體穩健性的方法,該方法的運行過程是在水氣霧化束湍流表層，沿湍流運行方向纏繞有渦旋波流體，隨水氣霧化束湍流運行和擴散,渦旋波流體產生的渦量能抑制了水氣霧化束湍流運行和擴散脹壓過程，使得水氣霧化束湍流在渦旋波流體纏繞下類層流運行，穩定后束層流運行，湍流能轉化為纏繞渦旋波和束層流運行動能，這樣就保證流體運行到新的位置后渦量能抑制流體進一步擾動并使得流體穩健性增強，為流體開展新的工作保證提供運行形態和能量保證,流體運行到新的位置后渦量能不僅能抑制流體進一步擾動并隨著束流體運動形態的擴散有序生成多束流體，該多束流體外表面也纏繞有渦旋波流體進行穩健化運行,該過程經過加速迭代，該多束流體生成纏繞有渦旋波流體進行穩健化運行的更小束流體,直至迭代生成絲化束流體，絲化束流體外表面也纏繞有渦旋波流體進行穩健化運行,具體實施過程是: 水氣霧化束湍流由水氣霧化束流體(1)和渦旋波流體(5)組成，水氣霧化束流體(1)外圍沿流動方向纏繞有渦旋波流體(5)，水氣霧化束流體(1)為人造湍流，水氣霧化束流體(1)在纏繞其流動外表面的渦旋波流體(5)作用下，首先抑制了水氣霧化束流體(1)本身擾動的響應能力，同時在纏繞其流動外表面的渦旋波流體(5)作用下將水氣霧化束流體(1)膨脹能、熱能和渦能轉化為水氣霧化束流體(1)類層流態和渦旋波流體(5)渦旋態儲存起來，這樣隨著時間尺度和運動尺度的變化，使得水氣霧化束流體(1)這一過程能量損耗和浪費最小化，同時完成水氣霧化束湍流由生成出口位置一（A）位置到到流動位置二（B）位置運動，出口位置一（A）位置到到流動位置二（B）的直線距離0.03-0.25m，生成多束流體(2)；多束流體(2)外表面沿運動方向纏繞多束流體渦旋波(6)，多束流體(2)在纏繞其流動外表面的多束流體渦旋波(6)作用下，首先抑制了多束流體(2)本身擾動的響應能力，同時在纏繞其流動外表面的多束流體渦旋波(6)作用下將多束流體(2)膨脹能、熱能和渦能轉化為多束流體(2)類層流態和多束流體渦旋波(6)渦旋態儲存起來，這樣隨著時間尺度和運動尺度的變化，使得多束流體(2)這一過程能量損耗和浪費最小化，同時完成水氣霧化束湍流由流動位置二（B）位置運動到流動位置三(C)位置，流動位置二（B）位置運動到流動位置三(C)的直線距離0.20-0.55m，生成更小束流體(3)；更小束流體(3)在纏繞其流動外表面的更小束流體渦旋波(7)作用下，首先抑制了更小束流體(3)本身擾動的響應能力，同時在纏繞其流動外表面的更小束流體渦旋波(7)作用下將更小束流體(3)膨脹能、熱能、渦能轉化為更小束流體(3)類層流態和更小束流體渦旋波(7)渦旋態儲存起來，這樣隨著時間尺度和運動尺度的變化，使得更小束流體(3)這一過程能量損耗和浪費最小化，同時完成水氣霧化束湍流由流動位置三(C)位置運動到流動位置四(D)位置，流動位置三(C)位置運動到流動位置四(D)的直線距離0.35-0.75m，生成絲化束流體(4)；絲化束流體(4)沿運動方向在其流動外表面纏繞有絲化束流體渦旋波(8)，絲化束流體(4)在纏繞其流動外表面的絲化束流體渦旋波(8)作用下，首先抑制了絲化束流體(4)本身擾動的響應能力，同時在纏繞其流動外表面的絲化束流體渦旋波(8)作用下將絲化束流體(4)膨脹能、熱能、渦能轉化為絲化束流體渦旋波(8)類層流態和多束流體渦旋波(6)渦旋態儲存起來，這樣隨著時間尺度和運動尺度的變化，使得絲化束流體(4)這一過程能量損耗和浪費最小化，同時完成水氣霧化束湍流由流動位置四(D)位置到流動位置五(E)位置運動，流動位置四(D)位置到流動位置五(E)的直線距離0.66-1.38m，這樣具有足夠動能、渦能及尺度特征的水氣霧化束湍流就能夠流動位置五(E)位置開展工業性應用工作。