张彬
- 作品数：10 被引量：25H指数：4
- 供职机构：西安交通大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理理学医药卫生自动化与计算机技术更多>>
- 甘油液滴与水平固壁面碰撞力的试验研究被引量：1
- 2020年
- 本文通过搭建液滴碰撞试验台,研究了甘油液滴分别撞击干燥水平壁面和带液滴壁面时碰撞力随时间的变化规律。研究结果显示:液滴撞击干燥壁面时,碰撞力峰值随碰撞速度与液滴直径的增大而增大;不同液滴直径与碰撞速度下的无因次碰撞力-无因次时间曲线明显贴近,无因次碰撞力峰值随液滴雷诺数增大而具有下降趋势;撞击带液滴壁面会使碰撞力峰值减小,碰撞力持续时间延长,液滴撞击带液滴壁面与干燥壁面的碰撞力峰值之比随碰撞速度增加先减小后趋于平缓。
- 吕骞张彬王文钰艾欣李景银郭朋华
- 关键词：碰撞力
- 基于改进水平集方法的流体形状识别
- 本文将水平集方法与灵敏度分析方法相结合，发展了一种可用于流体形状识别的改进的水平集优化方法。首先将快速行进法和偏微分方程扩展法相结合，得到了更为精确的法向速度扩展方法，采用无需样条参数化的重新网格划分方法来实现物理场和水...
- 张彬刘小民孙金菊
- 关键词：水平集方法
- 文献传递
- 基于改进水平集方法的翼型拓扑优化被引量：3
- 2012年
- 将改进的水平集方法与灵敏度分析方法相结合,发展了一种研究Navier-Stokes方程拓扑优化的新方法。在拓扑优化过程中,引入无需样条参数化的网格重新划分方法,实现水平集函数演化和流场求解的结合。最后,通过对低雷诺数条件下Navier-Stokes翼型优化问题的研究,表明该方法具有良好的全局性,并能有效节约优化问题的计算工作量。
- 刘小民张彬
- 关键词：水平集方法拓扑优化
- 一种保持界面位置不动的水平集函数隐式重新初始化方法被引量：4
- 2011年
- 以保持界面不动为主要目标,推导水平集函数重新初始化方程中光滑参数的取值公式,得到一种新型的隐式重新初始化方法.证明应用该方法进行重新初始化时,保证界面附近水平集函数节点值符号不变时间步长只需满足原始的CFL条件即可.最后,将该方法与原有初始化方法结合,得到一种准确且快速的隐式重新初始化方法.用数值算例验证该方法的有效性.
- 张彬刘小民
- 关键词：水平集重新初始化
- 喷雾蒸发-低温多效蒸馏集成海水淡化系统设计被引量：3
- 2018年
- 为了解决目前海水淡化过程中副产高浓度盐水的排放污染问题,设计了喷雾蒸发-低温多效蒸馏集成海水淡化系统。首先建立了进料流量为1kg/s的五效顺流系统相应工艺流程的数学模型,并对其进行了热力和结垢分析,确定了抽汽比例为20%条件下集成系统的运行工况参数;然后基于单个纯水液滴在干空气中的蒸发运动轨迹计算,完成了喷雾蒸发室的初步结构设计;最终采用FLUENT软件对该喷雾蒸发过程进行了非稳态数值模拟,并对粒子停留时间以及蒸发效率进行了分析。结果表明:该套系统必须采用抽汽方式才能有效避免末效结垢情况的发生,喷雾蒸发室内的热质传递在35s左右进入稳态,稳定时物料蒸发效率可以达到82.2%,基本达到了设计初衷。该系统可有效解决浓盐水的排放难题。
- 翟亚鑫郭朋华张彬王双李景银
- 关键词：海水淡化低温多效蒸馏喷雾蒸发
- 液滴与水平壁面碰撞力的数值研究被引量：10
- 2013年
- 为探究叶轮机械内部液滴与固壁之间碰撞引起的壁面磨损破坏的机理,采用流体体积方法,数值研究液滴直径、碰撞速度和液滴与壁面之间的接触角对液滴与壁面碰撞的瞬态碰撞力发展变化的影响。研究结果表明,液滴与壁面之间的接触角对液滴碰撞过程中的碰撞力几乎没有影响,但对于不同雷诺数和韦伯数下的液滴,其与静止壁面的碰撞力按液滴直径的2.118次方和速度的1.761次方正则化后,碰撞力的无量纲时间曲线基本重合,且碰撞力峰值出现的无量纲时刻为0.26,即同样直径的液滴,碰撞速度越大,到达碰撞力峰值所用时间越短,对同样速度的液滴,液滴直径越大,则液滴到达碰撞力峰值所用时间越长。
- 张彬韩强袁小芳李景银
- 关键词：碰撞力数值模拟
- 液滴与壁面碰撞力的实验和数值研究被引量：4
- 2018年
- 搭建以高灵敏度压电传感器为核心的水滴碰撞力测量实验平台,水滴的形态变化由高速摄影机同步记录.采用液滴碰撞过程的形态和冲击力的实验数据验证基于流体体积(VOF)方法追踪气液界面的二维轴对称数值模型;在此基础上,采用数值方法探究碰壁前的水滴形状对碰撞力时域过程的影响.数值模拟结果表明:在相同水滴质量和碰撞速度条件下,随碰撞前椭球形水滴横纵比增大,碰撞力最大值呈线性趋势增大,而碰撞力到达碰撞力峰值的时间以幂函数趋势减小.
- 张彬钟骏薇翟亚鑫郭朋华李景银
- 关键词：碰撞力压电传感器高速摄影
- 基于水平集方法的二维Stokes多工况流动的拓扑优化被引量：1
- 2014年
- 本文采用水平集方法进行了多工况条件下Stokes流动问题的拓扑优化,研究了进出口边界变化对流体拓扑优化结果的影响。在拓扑优化过程中,采用无需样条参数化的重新网格划分方法来实现物理场和水平集类方程交替求解。以最小能量耗散为目标,通过对三工况条件下流动通道的拓扑优化设计,表明多工况条件下的流动拓扑优化比单工况条件下获得的拓扑优化设计结果更为合理。
- 张彬刘小民孙金菊
- 关键词：水平集方法STOKES流动拓扑优化
- 液滴与水平壁面碰撞力的实验方法被引量：4
- 2015年
- 为了获得准确的碰撞力数据,根据液滴碰撞过程极其短暂且低速液滴碰撞力较小的特点,搭建了低速液滴与固体壁面碰撞力测量实验台;通过理论分析和实验验证对液滴碰撞力测量系统进行了优化,以探究系统振动对瞬态碰撞力结果的影响;利用滤波等措施消除影响后获得低速液滴和固体壁面碰撞过程的碰撞力。实验中使用压电传感器来测量碰撞力随时间变化的过程,同时将测量系统简化为双振子模型,以分析基座和碰撞盘的振动对碰撞力信号的影响;通过进行实验结果的频谱分析来验证理论模型,同时找出影响碰撞力信号波动的因素。实验表明:基座和碰撞盘的振动会导致碰撞力曲线出现波动,增大基座质量可以消除基座振动的影响,减小碰撞盘的质量并结合低通滤波可以消除碰撞盘振动的影响。测试系统可以实现不同液滴直径、不同碰撞速度和物性的液滴碰撞力的采集和处理。
- 张彬郭朋华李景银
- 关键词：碰撞力压电传感器振动滤波
- 水平集与灵敏度分析相结合的流体形状识别与优化方法被引量：1
- 2014年
- 针对流体拓扑优化很难得到较为精确结果的问题,将水平集方法与灵敏度分析方法相结合,发展了一种可用于流动形状识别的改进水平集优化方法。为实现水平集法向速度由界面到整个水平集函数求解区域的准确扩展,首先借助快速行进法,将法向速度由流体区向固体区扩展,然后经求解偏微分方程向整个设计区域扩展。通过求解二元二次方程组提取界面,采用无需样条参数化网格重构方法实现了流体区域内网格的重新划分,从而有效提高了物理场控制方程的求解精度。对Navier-Stokes和Stokes流动形状识别问题的研究表明:所发展的方法可以直接、较准确地求出边界上的法向速度,且将界面附近的法向速度准确地沿界面的法线方向扩展到整个水平集函数求解区域;最终,通过有效处理拓扑和形状优化过程中的拓扑变化识别出目标形状。
- 刘小民张彬张卓飒
- 关键词：水平集方法STOKES流动
