空调客车内部流场计算流体动力学数值模拟

针对某型空调客车，应用κ-ε紊流模型及贴体坐标，采用SIMPLE算法计算了室内气固耦合传热问题，采用Monte Carlo法分析计算了太阳透射辐射在车室内固体表面引起的附加热流变化，对空调客车室内气流场和温度场进行了数值模拟。通过实验测定对比分析，数值计算值与测定值基本吻合。研究结果表明：乘坐区乘客头部高度水平面内温度分布均匀，比较理想；回风口下方区域的温度和驾驶区司机头部温度偏高，对热舒适性不利。研究结果为改善车内人体冷热舒适性提供了理论依据，对车内气流组织优化设计有指导意义。     

铁路空调车内气流组织的CFD模拟与实验研究

运用κ-ε湍流模型对铁路空调硬座车内气流组织进行了数值模拟。研究了车厢内流场和温度场分布规律，并与实验结果进行了对照，两者基本一致。研究结果为车内气流组织优化设计提供了依据，对改善车厢内人体热舒适环境有指导意义。     

车门缝隙对车室内热环境影响的数值模拟

应用RNG k-ε湍流模型结合近壁面函数法对车室内热环境进行了数值模拟,计算采用SIMPLE算法.做温度场模拟时,考虑了自然对流的影响.介绍了加入车门缝隙后计算域几何模型的确立及复杂边界条件的处理.重点分析了车门缝隙对速度场和温度场的影响.研究结果为轿车的空调参数优化设计和车内舒适性环境研究提供有益的参考.     

空调列车室内三维紊流流场和温度场数值模拟

基于计算流体动力学对某列车车厢内部的速度场与温度场的分布进行了数值模拟。采用稳态不可压缩雷诺平均N-S方程,紊流模型选择两方程模型,应用有限体积法计算了车厢内气固耦合传热问题。研究了送风方式和送风速度对空调列车室内流场的影响,以及送风温度对列车室内温度场的影响,为空调列车室内气流组织优化设计及舒适性研究提供依据。     

某室内网球场气流组织CFD预测及方案优化

采用了计算流体动力学CFD技术对某室内网球场的气流组织形式进行了数值模拟,预测了不同空调方案下的室内温度场、速度场以及热舒适指标,提出了适宜的气流组织方式,为网球场类体育馆建筑空调系统的设计和CFD模拟研究提供了参考依据.     

冬季单侧喷口加二次气流下热环境的节能性和舒适性讨论

采用数值模拟的方法研究了单侧喷口送风的分层空调和单侧喷口加二次气流的改进型分层空调2种气流组织,对冬季室内的垂直温度分布、居住域温度场、速度场以及热负荷等进行了分析,据此讨论了冬季室内的热舒适性和节能性。经过与试验进行对比验证后,数值模拟拓展模拟研究表明:对于单侧喷口送风有、无二次气流2种分层空调形式,在送风量和送风温度以及边界条件均相同的情况下,室内居住域的温度分别为21.9℃和21.1℃,以前者同样的居住域温度为条件,计算两者空调供热负荷,得到前者节能率为12.5%。同时以两者居住域的ADPI作为舒适性评价依据,研究分析得到两者分别为48.5%和22.7%,前者较好,即对于本文研究对象而言,单侧喷口加二次气流的改进型分层空调具有一定的节能效果且提高了室内热环境的舒适性。     

浅谈深圳火车东站候车大厅空调送风的设计方案

本文简要介绍了深圳火车东站候车大厅空调送风的设计方案,并应用CFD软件对分层空调夏季设计工况下气流分布特性进行了模拟分析,得到了候车厅的速度场、温度场以及热舒适度分布情况。研究结果表明该设计方案可行,在喷口送风角度为25＆#176;时送风效果最好,可以达到设计要求的室内温、湿度与速度分布,并满足室内舒适性的要求。     

基于SET指标与区域划分的地面空调送风优化

针对飞机地面空调恒速送风时,所造成客舱热舒适性不佳的问题。构建了Boeing737飞机客舱的CFD仿真模型,验证了所建立的模型的合理性。基于合理的客舱模型,考虑太阳辐射传热的情况下,模拟了客舱内的温度场、风速场,根据客舱内各区域干球温度的差异,对客舱进行区域划分,以标准有效温度(SET)作为客舱热舒适性的评价指标,模拟地面空调不同送风速度下,客舱各区域热舒适性的变化,得出优化后的地面送风区间为[2.0,3.0]m/s满足客舱热舒适性要求。该研究结果为地面空调的送风控制、客舱热舒适性研究和能源节约提供理论依据。     

置换通风条件下污染物分布特性的模拟研究

为了研究置换通风房间内污染物的分布特性,采用标准k-ε湍流模型结合壁面函数法,利用Fluent软件对房间的速度场、温度场、TVOC浓度场进行模拟。针对有无冷却顶板的不同情况,得出室内温度场、速度场、TVOC浓度场的分布特性并进行了对比研究。研究结果表明冷却顶板可以降低置换通风系统的室内温度梯度,但也同时降低了置换通风系统的排污能力。     

冷辐射板布置方式对办公室热环境影响的模拟研究

辐射供冷常与置换通风系统结合使用以达到良好的舒适性和节能性。辐射供冷/置换通风系统用于办公环境时,冷辐射板的布置方式会对室内热环境产生影响。本文采用CFD方法,通过Airpak对冷辐射板分别置于办公室内顶棚、地板、侧墙上部和侧墙下部四种情况的换热过程进行模拟分析,得出了冷辐射板不同布置方式对应的室内温度场和流场。结果表明,在本文研究的4种布置方式中,垂直墙壁上侧布置的供冷效果最佳,其湍流浑浊区范围最小、热力分层高度最高,同时得到了最低的活动区域温度。     

涡轴发动机无叶片粒子分离器流道设计

流道设计是粒子分离器设计的核心内容。本文介绍无叶片粒子分离器流道的设计原理、设计流程和设计方法,重点讨论了各结构元素的不同设计给粒子分离器的性能带来的影响,以及如何采用CFD数值模拟的手段对粒子分离器的两相流场进行计算分析,初步建立了基于两相流CFD分析的流道设计方法。最后,给出了按本文方法对某粒子分离器进行设计和结果分析,并对其粘性流场分析结果进行了说明。     

Visualisation study on flow field of bearing lubrication

Knowing the movement forms of lubricant during lubricating process should be useful and helpful to understand lubrication mechanism, so a visualisation apparatus improved from classical particle image velocimetry was presented to achieve it in this study. The effects of rotational speed and supply pressure on lubricant's velocity field were discussed and tested. Velocity size of lubricant increased with rotational speed and supply pressure. Velocity angle increased with rotational speed but decreased with supply pressure. Experimental results agreed well with theoretical predictions. This test apparatus can be useful and suitable for the visualisation of flow field during lubricating process. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于有限元的阀组件单级散热模块数值分析

简述了阀组件单级散热模块的外部模型、内部水路的物理模型和电子元件的分布。在理论计算分析的基础上,采用有限元的方法进行数值模拟,从而得到不同流速下的流阻和热阻,分析得到最佳冷却流速。借助有限元流体分析软件,得到了阀组件的温度场和流场,分析结果能够较真实地反映出散热模块的温度分布梯度、内部流场的温度梯度以及压力损失梯度。研究结果不仅为后续多级散热模块串联提供了理论基础,而且对散热器的设计和优化具有一定的指导意义。     

风机盘管来流场均匀化数值模拟

通过对单风机风机盘管的来流场进行数值模拟,在风机送风口风速恒定的情况下,优化传统风机盘管结构,研究结果显示,将风机风口置中安排于送风空间有利于提高来流场气流分布均匀性;将送风空间的两侧改为从风机送风口处开始的渐扩风道形式、在送风空间内增加导流片等,均可以不同程度的提高来流场气流分布均匀性,有利于提高风机盘管的换热效率。     

离心通风机整机三维流场的数值模拟

对前弯型离心通风机整机三维内流场进行了数值模拟,预测了叶轮的做功效率,通过与试验结果比较表明了计算的可信性.详细分析了风机内部流场情况,发现轮盖附近的流动分离现象使叶轮对流体的做功能力受到很大影响.通过对不同工况的计算,揭示了叶轮和蜗壳内部的二次流现象及其发展规律.通过比较,分析了蜗壳子午截面涡流产生的机理及其影响因素.     

基于Fluent的搅拌器三维流场数值模拟及其实验研究

利用Fluent软件对搅拌器搅拌过程进行单相(水)三维数值模拟,研究3种不同类型桨叶在不同搅拌速度和有无挡板条件下搅拌器的搅拌特性,并用搅拌实验结果验证了数值模拟的合理性。同时,搅拌器单相流场数值模拟结果为搅拌器放大提供了充分的理论依据,为搅拌器的优化设计奠定基础。通过理论研究与实验验证相结合的方法,分析了影响搅拌性能的因素,减少了实验时间和成本,对搅拌器的实践工程应用有指导性意义。     

气垫带式输送机气垫横向出流理论模型的研究

以流体力学缝隙流流动理论为基础,给出气垫横向出流简化的N-S二维流动方程和连续方程,并对气垫缝隙流的具体流动模型展开了讨论。目前一些文献多将气垫简化为平行平板缝隙流流动模型,基于气垫厚度沿横截面分布的研究,本文提出了斜平板缝隙流流动模型。给出2种模型的气垫压力分布曲线,运用CFD软件对2种模型作了数值模拟,结果表明由斜平板得到的气垫压力分布曲线与静力平衡得到的更接近,所以用斜平板缝隙流流动模型来解释气垫横向出流比平行平板流动模型更合理。     

流量控制阀在智能完井中的应用分析

智能井技术是一种新兴油藏生产管理技术,通过地面控制系统,协调控制井下各产层的生产。从单井开采控制、多层合采控制等方面介绍流量控制阀的应用,并通过流体动力学来探讨节流面积、过流流量和阀前后压差间的数值关系,为节流阀的设计提供有力的理论依据。并通过CFX建立流量控制阀的流场数值模型,进一步的验证节流面积、过流流量和阀前后压差间的关系。     

基于CFD的轿车发动机舱前端流场优化

为解决流场中的问题,采用CFD方法,对某汽车发动机舱内的前端局部流场进行分析,包括:机舱前端设计不合理,存在漏风、热气回流等。基于CFD的分析结果,有针对性地提出了多个优化方案,对前端模块,风扇进行重新设计,并增设导流板,解决了上述问题,提高了冷却模块的流量。     

Measured and non-free vortex design results of axial flow fans

The research is about the determination of developing flow pattern in the axial flow fan impeller. A measuring method and a sizing method of axial flow fans used in a research project have been studied. In this way it has been determined the spatial distribution of static pressure directly behind the impeller as well as the spatial distribution and direction of total pressure in a fixed system to the blade channel. There is an opportunity to identify the high loss region in the impeller: to determine the pressure loss and the hydraulic efficiency at each point. The article shows the results of comparison between the measurement data and the sizing results in the case of one in the agricultural-field utilized cooling fan. The impeller was designed by the help of the fore slanted blades in circumference direction as well as the non-free vortex theory. The basic theories of the design method of the blades and the realization of measurement results are analyzed, too. This paper was presented at the 9^th Asian International Conference on Fluid Machinery (AICFM9), Jeju, Korea, October 16–19, 2007.