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波壁管内的脉动流动及其传质特性的实验和数值模拟

摘要第1-6页
Abstract第6-12页
1 绪论第12-32页
   ·工程背景和选题依据第12-14页
   ·各种流路内的流体流动特性及传递特性研究第14-30页
     ·二维流路内的流体流动及传递特性第15-25页
     ·三维流路内的流体流动及传递特性第25-30页
   ·本文的主要研究内容第30-32页
     ·研究方法第30-31页
     ·研究内容第31-32页
2 实验研究方法及实验设备开发第32-48页
   ·流体力学及传递学实验原理第32-34页
     ·流体力学能量守恒方程第32-33页
     ·边界层效应第33-34页
   ·电化学技术的测量原理及方法第34-39页
     ·工作流体的配制第35页
     ·质量传递速率测量原理第35-37页
     ·壁面剪切应力测量原理第37-39页
   ·电化学测量系统第39-40页
     ·质量传递速率测量系统第39页
     ·壁面剪切应力测量系统第39-40页
   ·实验装置和系统的设计第40-42页
   ·定常流场的实验研究装置第42-44页
     ·定常流场的实验研究流程第42-43页
     ·波壁管的几何尺寸第43-44页
   ·脉动流场的实验研究装置第44页
   ·沿程阻力测量系统第44-45页
   ·流动可视化测量系统第45-47页
     ·流动可视化拍摄系统第45-46页
     ·脉动流动定时刻可视化技术第46-47页
   ·小结第47-48页
3 波壁管内质量传递性能的实验研究第48-78页
   ·参数定义第48-50页
     ·定常流场下的参数定义第48页
     ·脉动流场下的参数定义第48-50页
   ·转子流量计的标定第50-52页
   ·定常流场下流动特性及传递特性的实验研究第52-59页
     ·沿程阻力第52-53页
     ·质量传递性能第53-55页
     ·壁面剪切应力第55-57页
     ·等功耗条件下三维管内质量传递强化的比较第57-59页
   ·脉动流场下质量传递强化的实验研究第59-67页
     ·活塞泵冲程的测量第59-60页
     ·脉动频率的标定第60-61页
     ·主要控制参数对质量传递强化的影响第61-67页
   ·脉动流场下质量传递强化机理的分析第67-70页
     ·最佳St数与振动分率P之间的关系第67页
     ·最佳St数与净流动雷诺数Re之间的关系第67页
     ·波壁管内伴随反向流的脉动流场下的质量传递强化机理分析第67-70页
   ·脉动流场下的冲程对质量传递强化的影响第70-72页
   ·实验数据的误差分析第72-76页
     ·参数定义第72-73页
     ·不同雷诺数下Sh数的误差分析第73-76页
   ·小结第76-78页
4 波壁管内传质过程中的流动结构及现象第78-111页
   ·波壁管内流动的入口效应第78-80页
   ·定常流场下的流动结构对传质速率的影响第80-86页
     ·层流及湍流的流动特点第80-81页
     ·稳定流动结构与不稳定流动结构第81-82页
     ·定常流场下过渡流的流动结构对传质速率的影响第82-86页
   ·振动流场下的流动结构第86-88页
   ·脉动流场下的流动结构对传质强化的影响第88-109页
     ·不同净流动雷诺数Re下的流动结构对传质强化的影响第88-104页
     ·不同振动分率P下的流动结构对传质强化的影响第104-109页
     ·不同振动频率St下的流动结构对传质强化的影响第109页
   ·小结第109-111页
5 波壁管内的脉动流动及传质强化的数值模拟第111-135页
   ·物理模型第111-113页
   ·数值计算模型第113-118页
     ·计算控制方程第113-114页
     ·控制方程无量纲化第114-115页
     ·边界条件第115-116页
     ·网格生成和求解策略第116-118页
   ·模型验证第118页
   ·定常流场及脉动流场下的流动分离第118-122页
   ·脉动层流内的涡强度计算分析第122-125页
     ·Re=50,P=1.0时的涡强第122-123页
     ·Re=100,P=1.0时的涡强第123-125页
     ·Re=152,P=1.0时的涡强第125页
   ·脉动层流内的脉动流线计算分析第125-128页
     ·Re=50,P=1.0时的脉动流线第125页
     ·Re=100,P=1.0时的脉动流线第125-127页
     ·Re=152,P=1.0时的脉动流线第127-128页
   ·传质速率及浓度分布的计算分析第128-133页
     ·Re=152,P=1.0时的质量传递速率第128-130页
     ·Re=152,P=1.0时,不同St数下的浓度分布第130-133页
   ·小结第133-135页
结论第135-137页
展望第137-138页
参考文献第138-145页
创新点摘要第145-146页
附录A 实验数据的误差分析第146-150页
 A.1 Re=171时Sh数的误差分析第146-148页
 A.2 Re=242时Sh数的误差分析第148-150页
附录B 符号说明第150-152页
附录C 主要实验仪器第152-153页
附录D UDS附加子程序第153-156页
攻读博士学位期间发表学术论文情况第156-157页
致谢第157-158页
作者简介第158-159页

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