[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

一種增強湍流工業流體穩健性的方法，屬于流體動態術領域,其特征在于是一種水氣霧化束湍流通過渦量能抑制流體擾動并增強流體穩健性的方法，該方法為湍流作為主要能量的工業流體的應用提供便利，為徹底根除湍流波動影響降低流體性能導致不能正常工作并造成重大損失的現象提供技術保障,為科學利用湍流工業流體，安全有效地防范湍流工業流體性能劣化對工業生產造成的危害和不必要的損失提供了解決辦法和技術準備的技術方案，更重要的是為湍流工業流體開辟了更廣泛的應用領域。

技術領域

本發明一種增強湍流工業流體穩健性的方法,屬于流體動態控制技術領域,具體涉及一種水氣霧化束湍流通過渦量能抑制流體擾動并增強流體穩健性的方法，該方法為科學利用湍流工業流體,安全有效地防范湍流工業流體性能劣化對工業生產造成的危害和不必要的損失提供了解決辦法和技術準備的技術方案，更重要的是為湍流工業流體開辟了更廣泛的應用領域。

背景技術

根據動量方程的分解可以發現，單一性質的流體運動有兩個基本動力學過程：以渦量為特征變量的橫過程即剪切過程，和以脹量或熱力學變量(壓力、密度、焓、熵)為特征變量的縱過程即脹壓過程；縱過程的特征結構為：聲波、激波、勢流等，橫過程的特征結構為：渦或渦旋，渦旋是有旋流體在在各種運動學效應和大雷諾數動力學效應下，通過剪切、纏繞和渦量拉伸自組織成的管狀結構，它們在流體運動中導致動能向其周圍的高度集聚，起著肌腱的作用，連續性方程的運動學效應和動量方程不同分量間耦合的動力學顯示，渦的軸向拉伸往往伴隨著向心的經向速度，導致周圍流體被卷并到漩渦中而形成動能的集聚，使渦旋成為流動的組織者，其發生和演化過程及其對整個流動的影響，應當根據而且只能根據渦動力學(關于橫過程及其縱過程相互作用的理論)來解釋。流體運動過程是一個動能損耗過程，也是阻力產生過程，是一個復雜的非線性過程，特別對于湍流這一過程更是劇烈和復雜?；诖送牧魈匦?，湍流不穩定性和能量有效轉化效率低就成為湍流應用實踐中兩個天然缺陷，使得湍流長期以來以“亂流”形象出現于各工業場景中，“鮮”有應用價值，而且大多數場合是唯恐避之不及的“禍害”，只有將其起“改良”才有可能利用。業界對湍流改良工作做了大量的研究，但是針對這一復雜問題，僅用一種或者幾種調節手段使得湍流馴服的設計思想及實踐，證明是不能解決湍流流動不確定性和穩定性這一業界難題的。總而言之在流體動態控制技術領域,水氣霧化束湍流運行過程中達到可控、阻力小、動能損耗小和擾動后波動小使流體具有穩健性是一個難以突破和攻克的技術難題,尤其是在工業流體的研究過程中,如何更科學合理利用湍流工業流體,如何更安全有效地防范湍流工業流體性能的劣化對工業生產造成的危害和不必要的損失,如何為湍流工業流體開辟更廣泛的應用領域都是本領域中急需解決的難題。

發明內容

本發明一種增強湍流工業流體穩健性的方法,目的在于是為解決水氣霧化束湍流運行過程中達到可控、阻力小、動能損耗小和擾動后波動小使流體具有穩健性是一個難以突破和攻克的技術難題,尤其是在為工業流體的研究過程中,如何更科學合理利用湍流工業流體,如何更安全有效地防范湍流工業流體性能的劣化對工業生產造成的危害和不必要的損失,如何為湍流工業流體開辟更廣泛的應用領域提供技術方案。