收缩喷嘴内部流道型线对射流流场的影响

为研究收缩喷嘴内部流道形成对射流流场的气体动特性参数的影响，根据可压缩流体轴对称N-S方程，采用非结构网格和二阶精度的有限体积法，对不同内部流道形线的喷嘴自由射流进行数值模拟。亚声速射流采用RNGk-ε湍流模型，超声速射流采用S-A湍流模型，计算结果与实验较吻合。在亚声速流动中，收缩喷嘴的收缩角大小会影响其对射流的阻滞效果，内部流道形线设计为维多辛斯基曲线可以获得更好的流场动特性参数，有利于提高喷嘴的工作效率。在超声速流动中，喷嘴流道型线对出口膨胀波的角度与强弱影响较大，要根据射流的有效作用区域选择合适的喷嘴，才能使能量的损失最小。若要获得较佳的外部流场参数，优化喷嘴内部流道设计十分重要。     

收缩喷嘴内部流道型线对射流流场的影响

为研究收缩喷嘴内部流道形成对射流流场的气体动特性参数的影响，根据可压缩流体轴对称N－S方程，采用非结构网格和二阶精度的有限体积法，对不同内部流道形线的喷嘴自由射流进行数值模拟。亚声速射流采用RNGk-ε湍流模型，超声速射流采用S－A湍流模型，计算结果与实验较吻合。在亚声速流动中，收缩喷嘴的收缩角大小会影响其对射流的阻滞效果，内部流道形线设计为维多辛斯基曲线可以获得更好的流场动特性参数，有利于提高喷嘴的工作效率。在超声速流动中，喷嘴流道型线对出口膨胀波的角度与强弱影响较大，要根据射流的有效作用区域选择合适的喷嘴，才能使能量的损失最小。若要获得较佳的外部流场参数，优化喷嘴内部流道设计十分重要。     

基于Fluent的径向柱塞泵内流道流场分析

针对40ml/r径向柱塞泵内流道的非定常流动,应用流场仿真专用软件Fluent进行了可视化分析。利用滑移网格和动网格技术对柱塞绕配流轴旋转以及柱塞沿自身轴线的往复运动进行动态模拟,得到柱塞在不同位置的速度和压力分布云图,以及出口处压力和流量随转角的变化规律,数值模拟结果为径向柱塞泵流道的设计提供了理论基础。     

水射流贻贝单边脱壳装备喷嘴内流场数值仿真研究

针对目前国内半壳贻贝加工方法生产效率低、加工环境差、贝肉品质低等问题,提出了一种新型的水射流贻贝单边脱壳方法,并对水射流脱壳装备中喷嘴进行了数值模拟。使用ICEM-CFD软件建立了喷嘴内流场的二维模型,并进行了网格划分;利用FLUENT软件,选择合理的计算区域和边界条件,采用标准k-ε湍流模型,对喷嘴内流场的速度、压力、及湍动能耗散率进行了计算,获得了水射流单边脱壳装备中喷嘴的最佳结构参数。研究结果表明:喷嘴收缩角、出口直径对喷嘴出口流速的影响较大,圆柱段长度对出口流速几乎无影响;喷嘴收缩角、出口直径、圆柱段长度变化时,喷嘴出口处湍动能耗散率在轴线两侧维持为一恒定值,在近壁面处急剧增加;喷嘴结构参数的确定为推动水射流贻贝单边脱壳技术的发展提供了重要参考价值。     

冰粒气射流喷丸喷头流场数值模拟

基于射流的湍动特性,应用FLUENT对冰粒气射流喷头内流进行数值模拟。分析了射流压力对内流连续相轴向速度和轴向动压强及射流压力和粒径对弹丸轴向速度的影响。结果表明,当射流压力增大时,气体喷嘴出口处和弹丸喷嘴出口处的轴向动压强也随着增大;当射流压力增大时,气体喷嘴出口处和弹丸喷嘴出口处的轴向速度也随着增大;粒子速度随着射流压力的增大呈现先增大后减小的趋势,随着粒径的增大呈现减小的趋势,但最大值均出现在磨料喷嘴出口处。     

叶轮不同叶片对离心泵内流道流场的影响

对离心泵进行三维建模,并对内部流场进行数值模拟.采用"仿真-实验"法验证了六叶片离心泵流场仿真的合理性,研究了叶轮上不同叶片数对内流道流场的影响.数值模拟原理为大涡模拟,通过网格直接模拟大尺度的紊流运动,同时,利用次网格尺度模型来模拟小尺度紊流运动对大尺度紊流运动所造成的影响.大涡模拟可以获得雷诺时均模拟法无法获得的流场细微图像.模拟结果表明:离心泵叶片数量过多,会使叶片表面摩擦力做功加大,使得离心泵出口处的总功减少,从而降低离心泵的扬程和效率.经过模拟实验研究分析发现,当叶片数为5时,离心泵流场的综合性能最好,运行效率最高,湍流强度低,流场稳定性最好.     

基于Lighthill方程的球阀气体内漏喷流声场数值模拟

建立考虑喷流扰动速度影响的Lighthill气动力声学方程.采用二阶加权平均中心差分隐格式方法,对不同内漏间隙下球阀气体内漏喷流声场进行了数值模拟.数值模拟结果表明,球阀内漏喷流流动伴随喷流噪声的产生.对于球阀结构,在发生内漏时存在二次截流,二次截流点为喷流噪声强度最高的位置.球阀通孔与阀体通道形成的过流空间是喷流噪声最强的区域.球阀下游流道喷流噪声强度要高于上游.模拟结果为球阀内漏声学检测提供了依据.     

基于CFD坐便器虹吸流道的优化设计

以优化虹吸坐便器的排污效果为目标,对坐便器冲洗过程的流态分布、流体动力学性能进行了研究。建立了虹吸坐便器的三维模型,采用紊流模型SST k-o及VOF法对坐便器内部三维紊流流动进行了数值模拟。仿真结果揭示了坐便器内流场的三维流动状态,得到了坐便器虹吸流道内部流动规律以及虹吸流道形状对流速分布、压强分布和虹吸性能的影响。以仿真结果为依据,对虹吸坐便器流道进行优化,得到了更好的虹吸性能。     

海底沉积物静水压力驱动取样器的内部流场数值模拟研究

给出了海底沉积物静水压力驱动取样器驱动单元的基本结构.建立了取样器驱动单元内部流道的流动实体,并对其进行了网格划分.利用CFD软件对驱动单元内部流场进行了数值模拟计算,得到了该内部流场的速度和压力分布.研究结果表明取样器驱动单元排水口的形状对取样器排水流鼍的影响较大,通过改变排水口形状,可以提高取样器取样效率.模拟计算...     

叶栅通道湍流流场的数值模拟方法的研究

采用标准k-ε湍流模型及壁面函数法对双圆弧平面叶栅通道进行数值模拟,开发了二维任意曲线坐标系下采用同位网格布局、能计算跨音速可压缩流动的SIMPLE方法计算程序.为提高精度,采用QUICK格式、CUI格式在不同的网格分布下计算,计算结果与文献和实验数据吻合较好.     

3D打印燃气轮机天然气喷嘴的流场仿真分析

开展3D打印天然气喷嘴流场仿真研究,为小型化燃气轮机控制技术的提升奠定基础.利用Solidworks、ANSYS ICEM CFD软件进行3D打印天然气喷嘴模型建模和网格划分,基于FLUENT仿真完成不同压力工况下稳态天然气喷射流场的数值模拟计算.在天然气喷嘴外流场中形成的几何回流区会随着供气压强的增大而消失,中心回流...     

Co-Re MOCVD设备反应室流场的CFD数值仿真

以化学气相沉积Co-Re合金涂层为对象,建立反应室内部数学模型采用计算流体力学CFD方法对化学气相沉积制备Co-Re合金涂层反应室进行三维数值模拟分析,前处理采用ICEM软件划分网格,在fluent15.0中计算了反应室中基底附近流场分布,数值模拟采用非交错网格系统SIMPLE算法,以提高涂层表面均匀性为目的,研究了不同进气口形状、位置、流量大小以及压力对基底附近速度场的影响,模拟结果表明当选用直型喷头、进气口距离基底下表面L为150mm时,进气流量为150mL/min能够得到表面质量相对均匀的涂层,并且压力的变化对基底附近速度场影响不大。     

伺服阀前置级流场气穴现象的仿真及试验研究

针对液压阀中的气穴现象会引起液压阀的噪音、性能恶化,甚至导致液压阀失效等问题,对伺服阀前置级喷嘴和挡板之间流场中的气穴现象进行了研究.利用Pro/E软件对流场进行了三维建模,用前处理软件Gambit对三维模型进行了网格划分及边界条件设置,利用标准k-ε模型和混合气穴模型建立流场的数学模型,运用FLUENT软件对不同喷嘴入口流速下流场的分布特性及气穴特征进行了仿真分析;同时利用高速摄像机对喷嘴挡板之间的流场分布进行了观测和记录.研究结果表明,在低雷诺数流动条件下,气穴开始在喷嘴外壁和挡板前端的边缘形成;随着雷诺数的增大,在挡板弯曲的附体气穴逐渐长大并随着射流流速的增加出现云状的气穴.将不同流动条件下流场结构和气穴分布的数值计算结果与试验观测结果进行比较,两者基本吻合,说明伺服阀前置级流场气穴仿真模型和数值计算方法是可靠的.     

袋式除尘器喷吹过程的数值模拟

采用计算流体动力学(CFD)方法,通过改变袋式除尘器喷嘴和滤袋之间的距离,对喷嘴和滤袋之间的速度场以及滤袋内部脉冲喷吹气流的速度分布进行了数值模拟;在1个喷吹周期内不同的喷吹时刻,对滤袋内部喷吹气流的压力分布进行了数值模拟.根据模拟结果,分析了喷嘴和滤袋之间的距离变化以及不同喷吹时刻对清灰效果的影响,可为袋式除尘器的设...     

Numerical study on the low density gas flows in a plasma etch reactor

The direct simulation Monte Carlo method is employed to predict the etch rate distribution on Al wafer for a chlorine feed gas flow. The etching process of an Al wafer in a plasma etch reactor is examined by simulating molecular collisions of reactant and product. The surface reaction on the Al wafer is simply modelled by one-step reaction: 3Cl₂+2Al → 2AlCl₃. The gas flow inside the reactor is compared for six different nozzle locations. The present numerical results show that the etch rate increases with the mass flow rate of source gas Cl₂. It is also shown that the flow field inside the reactor is significantly affected by the nozzle locations.     

基于CFD的锥直喷嘴的过渡圆弧优化分析

利用计算流体动力学(CFD)的方法对高压磨料水射流系统的喷嘴内外流场进行了两相流的数值模拟.比较分析了不同的过渡圆弧半径对流场的影响.并对可视化的图形图像和计算结果进行了分析研究,结果表明,锥直喷嘴的过渡圆弧半径为80mm左右时流场效果较好.这为喷枪的进一步设计和改造提供了理论依据.     

十针直列式喷头结构数值仿真研究

静电纺丝是制备纳米纤维的主要方法之一,喷头的结构和组装决定了纺丝的质量和产量,尺寸的合理设计可以有效提高纺丝的生产效率。采用Fluent数值模拟方法对十针直列式喷头结构进行尺寸选型研究,结合工程需要选择6组喷针直径,6组喷针长度,5组入口流量,正交计算了180个模型,得到了不同喷针长度,不同喷针直径在不同入口总流量情况下喷头结构中的偏流量和偏流率。分析喷针直径和喷针长度对出口偏流率的影响,并结合不同工况,给出了合理的喷头结构尺寸选型方案。     

数值模拟技术在喷嘴雾化方面的应用

应用数值模拟技术,建立喷雾器喷嘴雾化的数值模拟模型,较为准确地描述了喷雾器喷嘴内流体流动状况。编制出喷雾器喷嘴流场的APDL计算程序,适应于各种条件和工况的数值模拟分析,大大提高分析效率,优化喷嘴雾化质量,取得了良好的开发效果。     

Research on resistance characteristics of secondary air damper and nozzle in pulverized coal boiler

This article provides an industrial application method for monitoring and regulating the secondary air through the burner nozzle of a tangentially fired boiler. A geometric model from the inlet of the damper to the burner nozzle was established, which divides the grid for numerical calculation of the flow field to get the drag coefficients of the nozzle and damper under different opening ratios of the damper. In the range of 20–70% opening, the damper has perfect regulation performance, which has the main resistance comparing with that of nozzle. The disc-type damper has a slightly larger resistance than that of the splayed one. A precise corresponding function relationship between the opening ratio and the gas flow rate was established, and base on which, an exact control method on the secondary air damper was proposed. The result can apply to the intelligent transformation of thermal power plants to save energy and reduce consumption.