数字样机技术在电磁阀设计开发中的应用

为了有效减少电磁阀结构设计开发中的简单重复劳动以提高设计效率、降低成本,通过参数化仿真手段,建立了基于Visual C++的电磁阀数字样机。该数字样机可以对电磁阀设计开发的整个流程进行监控和操作,包括结构参数的工程计算、应用Pro/E进行三维参数化建模,CFD软件进行流动阻力仿真计算,Maxwell软件进行电磁仿真计算和Ansys软件进行结构仿真计算。最后采用单阀座直动式电磁阀的实测数据以及文献相关数据对数字样机的性能仿真结果进行验证,表明建立的数字样机具有良好的可靠性。     

燃气轮机罩壳内的流动阻力和传热特性计算

为了建立具有异型结构和复杂流动过程的燃气轮机罩壳系统内部阻力和传热特性的工程计算模型,采用Fluent软件结合UDF函数对罩壳内三维流场和传热特性进行了数值模拟,并用燃机电厂实测数据进行了验证.采用数值模拟结果对异型结构通道的阻力工程计算公式和燃机本体保温层外的对流传热系数分别进行了修正.修正后的工程算法结果表明保温层...     

数字样机技术在电磁阀设计开发中的应用

为了有效减少电磁阀结构设计开发中的简单重复劳动以提高设计效率、降低成本,通过参数化仿真手段,建立了基于Visual C++的电磁阀数字样机。该数字样机可以对电磁阀设计开发的整个流程进行监控和操作,包括结构参数的工程计算、应用Pro/E进行三维参数化建模,CFD软件进行流动阻力仿真计算,Maxwell软件进行电磁仿真计算和Ansys软件进行结构仿真计算。最后采用单阀座直动式电磁阀的实测数据以及文献相关数据对数字样机的性能仿真结果进行验证,表明建立的数字样机具有良好的可靠性。     

低温气液两相弹状流动中Taylor气泡的统计特征?I. Taylor气泡长度

为了研究倾角(q)和管径对低温气液两相流中Taylor气泡长度分布规律的影响,在6种管路倾角下,以液氮为工质,使用高速相机对4种内径透明抽真空Pyrex玻璃管内的弹状流动进行了可视化实验. 结果表明,低温弹状流动中Taylor气泡长度分布的统计特征可由对数正态分布函数描述,Taylor气泡长度分布的标准偏差受到液膜射流直接影响,并随q减小先增大后减小. Taylor气泡无量纲平均长度随管路轴向位置增大而线性增加,随管路内径增加呈指数下降趋势,随q减小而增大,最小值出现在70o≤q≤90o.     

倾斜管路内低温Taylor气泡尾迹区流场的实验研究

为了研究低温流体中Taylor气泡周围复杂流场的平均及瞬变特征,搭建了用于低温流体粒子图像测速实验平台,使用快照本征正交分解(POD)方法详细分析了Taylor气泡尾迹区内流场结构. 结果表明,在表面张力作用可忽略的情况下,使用流体逆粘度数Nf判断竖直管路中尾迹区流型的方法对液氮流体仍然适用,当管路水平倾角q≤60o时,该法不再适用. Taylor气泡尾迹区在90o≤q≤60o内由开放尾迹转变为封闭尾迹,30o倾角下尾迹区涡的轴向尺寸(Lwake)和Taylor气泡长度(LTB)呈指数函数关系,Lwake=51.3-123.5exp(-LTB/2.9). POD分析表明,尾迹区存在明显的湍流大尺度结构,前4阶模态分别占据总能量的15.6%, 6.4%, 5.6%和3.8%. 距离Taylor气泡尾部0.5~1.0D(D为管路内径)的位置存在大尺度结构中涡的交界面,此处的速度脉动也最强. 本研究拓展了常温流体中Taylor气泡尾迹区理论在低温流体中的适用范围.     

低温气液两相流中Taylor气泡的合并

在自建的低温气液两相流实验平台的基础上,通过高速相机获得16 mm内径管路中30o~90o倾角下Taylor气泡之间的合并过程. 结果表明,已有的常温气液两相流中Taylor气泡的合并公式普遍高估了跟随气泡和领先气泡的速度比,与实验结果的最大误差为14.6%,对低温气液两相流不再适用. 新建的Taylor气泡合并过程速度拟合公式可将最大误差减小至4.7%. 此外,气泡间最小稳定距离在60o倾角附近最小,此时气泡间合并趋势最弱.