FE-SEA方法在平台支持船噪声预报中的应用

平台支持船由于作业需要通常配备有动力定位系统,其在侧推工况下舱室噪声超标较为严重。针对这个问题采用计算流体力学(CFD)方法,得到侧推螺旋桨作用在导管上的脉动压力,并将时域计算结果转换成噪声计算的激励条件。采用有限元(FE)与统计能量分析(SEA)混合方法建立船体中频段FE-SEA耦合模型并建立船体高频段SEA模型,对某65 m AHTS船侧推工况下全频段(63 Hz~8000 Hz)舱室噪声进行预报,分析该船噪声分布规律及主要影响因素。并建立起全船的SEA模型,在中频段对比SEA与FE-SEA两种方法得到的舱室声压级频谱曲线,验证了使用混合模型的必要性。     

颅内动脉瘤的数值模拟研究进展

随着医学检查技术和医学设备的发展,颅内动脉瘤患者被发现的越来越多,对于颅内动脉瘤的治疗以及预防其破裂是十分紧迫的。近期研究表明,数值模拟血流动力学的参数与动脉瘤发生、发展、破裂都有密切的联系,且可以对治疗进行干预,模拟治疗后的效果。数值模拟能够成为研究颅内动脉瘤血流动力学的重要手段。     

基于CFD方法的烟气脱硝装置数值模拟

烟气脱硝是火力发电厂环保重要环节,脱硝装置内部流动特性直接影响其性能,为了分析还原剂喷射夹角对还原剂分布的影响.本文采用计算流体数值模拟的方式对脱硝装置内部流动过程进行模拟计算,可为今后CFB锅炉再脱硝环节的优化设计奠定基础。     

基于CFD汽车散热器布置形式对性能影响分析

中冷散热器和高温散热器是汽车散热器的重要组成单元,二者的布置形式对整体的冷却性能具有重要影响。根据散热器的工作特点和散热量需求,对高温散热器和中冷散热器的参数进行设计,基于CFD分析技术建立散热器二维和三维分析模型;建立横向同种材料布置、横向异种材料布置、纵向异种材料布置、纵向同种材料布置等四种对比模型,获取不同模型的冷却风量流速、进出口温度变化等。搭建冷却系统试验平台,分别在中冷器前方指定位置进行纵向遮挡和横向遮挡,获取冷却风速和进出口温度变化。通过仿真分析和试验方法对比分析中冷散热器与高温散热器不同布置形式对冷却性能的影响。结果可知:四种布置形式通过的空气质量流量占百分比和面积占百分比的比例基本一致;横向异种材料布置形式的散热效果最佳,优于其他布置形式,主要原因是横向布置,散热管路与冷却空气的接触面积更大,更有利于冷却液与冷却空气之间的换热;异种材料布置更能提升换热效果;试验分析验证了仿真分析的准确性,为设计有隔断的散热器散热面积的确定提供了参考依据。     

液压阻尼孔的宽温度范围流动特性试验研究

研制一种适合对各种液压孔口或缝隙进行高低温流体力学试验的新型试验装置，运用该装置对具有不同几何参数的液压阻尼孔进行在-50~80℃宽温度范围内的流动特性试验，研究以普通抗磨液压油HM46和低温抗凝减振器油TITAN SAF 5045为工质及其温度变化时对液压阻尼孔流量-压力特性曲线、幂指数和流量系数的影响，研究表明，在低温条件下，液压阻尼孔的流量系数均因油液黏度增大、流动性变差而呈线性下降的趋势，从宏观上看，HM46通过液压阻尼孔时的流动稳定性较差，其对应流量系数的下降幅度明显大于TITAN SAF 5045对应的下降幅度，厚壁小孔流量系数的下降幅度明显大于薄壁小孔对应的下降幅度。研究所获得的新型试验装置、试验数据分析方法和具体理论公式为深入研究和优化现代液压元件在宽温度范围内的动态性能提供新型试验平台与理论基础。     

住宅新风系统风量分配装置压力平衡研究

为确保住宅建筑新风系统风量的合理分配,本文提出了一种新风系统设计方法,并通过计算流体力学模拟了一体积较小且带有六个出口的风量分配装置,以在不同位置设置不同长度的导流板的方式,得出在两侧设置长度为43 mm的导流板,在中心设置长度为44 mm导流板时,可以实现在一定风量范围内达到风量平衡且出口压力相等。     

海底埋地原油管道泄漏扩散数值模拟

现有文献对原油在海水中的泄漏扩散规律研究相对较少。为此,采用计算流体力学方法,建立VOF模型和多孔介质模型,研究了海水流速和油品泄漏速度对海底埋地原油管道泄漏扩散的影响。计算结果表明:随着海水流速增加,原油扩散至海面的横向扩散距离增加,扩散时间延长,海水流速大于1. 5 m/s时对原油在海水中的扩散影响显著,海水流速为0. 35 m/s时原油到达海面的横向扩散距离为12. 688 m;随泄漏速度增大,原油扩散至海面的时间缩短,与泄漏速度为2 m/s时相比,泄漏速度为8 m/s所用时间缩短约;原油在海泥中的扩散范围随着泄漏速度增加而增大,同一泄漏速度下随着泄漏时间延长,原油在海泥横向和纵向的扩散距离在增长到最大值后趋于稳定,原油在海泥中所受的横向阻力小于纵向阻力。研究结果可为准确预测海底埋地原油管道泄漏范围及制定应急抢险方案提供理论支撑。     

基于CFD-DEM方法的净化器流场模拟与结构优化

针对空气净化器能耗高的问题，使用离散元方法(DEM)在吸附滤网中建立随机堆积柱形活性炭模型，采用计算流体力学(CFD)方法对空气净化器内部流场进行数值模拟，在模拟与实验验证的基础上，考察了压降最小、流场最均匀的吸附滤网结构。结果表明，空气净化器压降主要发生在轴向，活性炭吸附滤网中回流、沟流现象严重，流体阻力是其他两种滤网的3倍。边数对多边形填充孔结构吸附滤网内压降与流场均匀性无影响，当孔结构改为圆形时，压降减小约52 Pa，节能18.4%(49 W)；当孔直径由8 mm增至12 mm，压降减小约48 Pa，节能19.4%(45 W)；滤网间距对空气净化器压降无影响，圆形、小孔径的吸附滤网内流场最均匀。