詹水清
- 作品数：17 被引量：35H指数：4
- 供职机构：江苏大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省高校优势学科建设工程资助项目江苏省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学动力工程及工程热物理冶金工程一般工业技术更多>>
- 垂直磁场作用下水平微电极表面气泡生长特性实验研究被引量：6
- 2021年
- 为探究不同电磁场产生的微观磁对流对水平微电极表面单个气泡生长行为的影响,建立恒定电流的电解水制氢实验系统。应用高速摄像可视化技术对电极表面气泡生长过程进行观察,结合OpenCV-Python自定义程序对气泡生长行为特征参数进行提取和分析。研究结果表明:在气泡生长周期内,气泡直径逐渐增大,气泡生长速率先增大后减小,外加磁场对气泡生长速率几乎没有影响,气泡生长速率随电解电流密度的增大而增大。与低电解电流密度工况相比,高电解电流密度下的气泡脱离直径明显偏大,气泡生长时间明显延长,工作电极电势明显偏高。随着磁感应强度增大,低电解电流密度和高电解电流密度条件下的气泡脱离直径、气泡生长时间和工作电极电势均呈现相反的变化趋势,高强度磁场或高电解电流密度作用使磁场的影响效果减弱。不同电解电流密度和磁感应强度下工作电极电势与气泡接触直径的变化规律类似,揭示出工作电极电势变化与电极表面气泡生长行为密切相关。
- 詹水清黄雨捷王军锋江明镅张伟王贞涛
- 关键词：垂直磁场电极电势
- 电场作用下的气泡生长动力学特性实验研究
- 2022年
- 采用高速摄像技术对非均匀电场作用下气泡在无水乙醇中的动力学行为进行可视化研究,结合量纲一化分析,重点研究气体流量和施加电压对气泡生长特性的影响。研究结果表明:气泡的生长过程在无电场和低电场强度下包含成核、稳定增长及颈缩3个阶段,其中稳定增长阶段在高电场强度下难以出现;随雷诺数(Re)和电邦德数(Bo)增大,气泡生长周期缩短,脱离频率和脱离速度加快。以气泡半径表征的气泡动力学特性主要取决于Bo,受Re影响较小;以纵横比(E)表征气泡形态,在无电场情况下,气泡在不同成长阶段对应的E演化特征区别明显,在高Bo条件下,随着电场强度在竖直方向上的快速衰减,E先快速增大而后平稳发展。
- 张伟王军锋詹水清王东保许浩洁
- 关键词：气泡形态
- 非均匀直流电场作用下气泡的生长变形与脱离特性实验研究被引量：1
- 2022年
- 电场强化多相系统相间分散技术被广泛应用于化工领域。气泡生长过程决定着气泡脱离后的尺寸和分散特性,它们是影响传热传质效率的重要因素。为此搭建了静电气液分散可视化实验系统,利用显微高速摄像技术对非均匀电场下液体电介质中的气泡生长过程进行了微观可视化研究,通过对实验获得的气泡生长及脱离过程的微观图像进行处理分析,归纳了气泡生长变形与脱离的多种动态特征。实验结果表明:气泡生长可分为4种特征区别明显的模式,包括滴状分离、锥形分离、扭结分离和枝杈破碎;受荷电弛豫效应影响,自由电荷在气液界面局部聚集,使库仑力作用强度不均匀,宏观表征为气泡表面波动;随电场强度的增大,气泡沿电场方向被拉伸且气液界面的波动程度加剧,气液界面稳定性被电场力削弱,最终气泡破碎形成微气泡群。该研究可为电场作用下气泡脱离尺寸和脱离频率的控制提供参考。
- 吴天一王军锋张伟詹水清苏巧玲
- 新形势下流体力学课程教学改革的探索与实践被引量：4
- 2017年
- 流体力学是目前高等院校理工科专业普遍开设的本科生课程。该课程目前在教科书选择、教学内容、教学理念、教学方法及手段等方面还存在一定的问题。本文结合实际教学经验,提出提高教科书质量与改革教学内容、改进教学方法与提倡教学手段多样性、完善各项教学制度与落实教学过程安排、改革课程作业与课程考核等措施,加强利用现代互联网信息技术和数值计算与开发平台,着重培养学生的科研精神和创新思维能力,全面提高学生的学习兴趣与教学效果。
- 詹水清
- 关键词：流体力学教学改革
- 双毛细管静电雾化电场特性研究被引量：2
- 2016年
- 为探究毛细管电极形成的空间电场对静电雾化过程的影响,建立了适用于单、双毛细管静电雾化的实验系统,并采用高速数码摄像机记录了无水乙醇的静电雾化过程,通过系统分析雾化图像获得了滴状、纺锤形、脉动锥射流、旋转锥射流、稳定锥射流和多股射流等典型的静电雾化模式;并依据锥射流雾化模式下对应的实验工况,利用静电场叠加原理与椭圆积分方法,对单、双毛细管静电雾化电极产生的空间电场进行了理论分析与数值计算。研究结果表明:单、双毛细管电极的轴线上电场强度最大,电场强度随着φ(空间中的任意一点P与毛细管轴线正向的夹角)的增大而减小,随着r(原点O与点P的距离)的增大而减小;与毛细管单电极相比,相同条件下,毛细管双电极中间区域的径向电场强度减小,轴向电场强度增大,非相干区域的电场强度均增大;毛细管双电极的空间电场的分布使得静电雾化产生的射流与雾滴群等呈现"八"字状,即偏离双毛细管几何对称面向外倾斜。
- 王贞涛张永辉Sau Amalendu夏磊詹水清
- 关键词：毛细管电场分布
- 开槽阳极对铝电解气液两相流及气泡分布特性影响的数值模拟被引量：3
- 2017年
- 基于计算流体动力学原理,建立了全尺度三阳极铝电解槽内气液两相流三维CFD-PBM耦合计算模型,采用Grace曳力系数模型和Simonin湍流扩散力模型分别计算气液相间曳力和湍流扩散力,研究和讨论了开槽阳极对阳极底掌区域内气液两相流体流动及气泡分布特性的影响。结果表明,电解质流场预测结果与文献测试结果吻合良好;对阳极进行开槽可明显加快气泡的逸出方式,从而改变电解质流场和气体体积分数分布;长度方向开槽可明显降低气体体积分数和减小气泡索特平均直径。
- 詹水清杨建红王贞涛郑俊王军锋
- 关键词：铝电解槽气液两相流数值模拟
- 考虑结块形成的铝电解氧化铝颗粒溶解全过程数值模拟
- 基于前期研究结果,改进和建立铝电解槽内氧化铝颗粒溶解全过程的数值计算模型,重点考虑氧化铝结块形成的影响.结果 表明,氧化铝结块总质量和最大尺寸主要依赖于氧化铝的下料量,且随着下料量的增加而增大.电解质过热度越高,更容易抑...
- 詹水清江明镅王军锋杨建红
- 关键词：铝电解数值模拟
- 湍流减阻多级转换特性及湍流特性分析被引量：2
- 2019年
- 为了研究在槽道湍流中加入少量高分子聚合物产生减阻后存在一种多级转换现象,将近年来在减阻领域提出的对拉伸高分子自洽的线性等效黏度模型应用于Navier-Stokes方程,并使用雷诺应力方程模型研究高分子湍流减阻效果.数值模拟得出了各减阻程度下的减阻率,为了找出不同减阻区之间的转变点,与文献中直接数值模拟结果进行了对比,验证了模型在该问题上的可行性.对各减阻阶段上常见的湍流特征值如时均速度、雷诺应力、黏性应力、湍流强度进行数值上的比较,并与文献中的试验研究以及直接数值模拟结果进行对比,找出其变化规律,得出湍流在各减阻阶段上流动稳定性方面的特点,以期深化对湍流减阻机理的认识,为湍流流动控制提供参考.
- 袁益超朱波于文汇詹水清李昌烽
- 关键词：减阻槽道湍流
- 水平微电极表面气泡生长过程Marangoni对流数值模拟被引量：1
- 2022年
- 为探究气泡底部微液层结构对水平微电极表面单个氢气泡生长过程中Marangoni对流效应的影响,基于水平微电极电解水制氢实验数据,采用固定气泡直径的物理数学模型对连续多个气泡生长时刻的不同直径气泡周围的Marangoni对流效应进行了数值模拟。研究结果表明:电解液焦耳热量主要产生于气泡底部微液层内,微液层内温度较大,气液界面周围电解液温度较小;沿着气泡弧长方向,电解液温度逐渐降低,形成明显的气液界面温度梯度分布,促使电解液从气泡底部沿着气泡弧长方向流动,形成不稳定的Marangoni对流旋涡结构;沿着气泡弧长方向的Marangoni对流速度逐渐减小,电解液温度和Marangoni对流速度最大值分别出现在气泡接触点和气泡接触点附近的右上侧界面位置;气液界面Marangoni对流速度近似随着气泡直径增大而增大,但这种变化规律对于不同直径的气泡来说,体现在不同的气泡弧长区域范围内。Marangoni对流旋涡结构及演变规律与整个气泡生长周期不同时刻的气泡直径有密切关联。
- 詹水清袁睿黄雨捷张伟王军锋
- 关键词：微液层模型数值模拟
- 流体力学MOOC教学模式改革探讨被引量：6
- 2017年
- 随着现代社会的高速发展,信息传播的途径广泛、速度快。传统的流体力学教学受到了慕课(MOOC)教学模式的挑战与冲击。本文介绍了慕课教学模式的优缺点,提出了流体力学教学模式的改革与实践内容。首先积极指导线上学习,注重指导学生学习过程中线上资源利用的针对性,做到优中选优、重点突出、针对性强。其次是在传统课题教学过程中注重教学手段与教学方法的创新,注重工程应用与理论知识的结合,注重扩大学习的知识面,突出学习的创新性。再次强调实践教学的重要性,注重培养学生的创新能力与动手操作能力,在实践中培育创新的灵感;最后是进行考试模式的改革,以实践实验、创新能力与平时学习作为考核的重点内容之一,逐步推进高等教育的素质教育。以上措施的开展,有助于教学与学习的高度统一,并能相互促进,是今后高等教育发展的方向之一。
- 王贞涛王晓英闻建龙詹水清
- 关键词：流体力学在线课程教学模式教学改革实践教学
