进风口对变压器室通风效果的影响

通风设计是户内变电站变压器室设计的难点问题。运用CFD方法,对某变压器室温度场和速度场进行模拟,并将模拟值与实测值对比,验证数学模型的有效性。在此基础上,以某变电站变压器室为模拟对象,通过改变进风口位置和面积,设计并模拟6种通风工况,通过对比各工况温度场、速度场和特征温度值的变化规律,重点研究进风口对变压器室通风效果的影响。模拟结果表明:进风口面积不变时,进风口应布置在散热器一侧且其中心高度宜控制在散热器中心高度或稍偏下位置,不宜高于散热器;进风口位置固定时,增大进风口面积改善通风效果时,宜选择沿高度方向增大进风口面积。所得结论可为变压器室通风设计提供技术参考。     

汽车流场及尾部涡系数值模拟

对红旗ＣＡ７７４轿车进行了数值虱到了整车的流场结构和尾流场的涡系结构。成功地模拟出气流分离和拖拽涡现象,在数值模拟基础上对流场气的横,纵向流动状况,尾部涡系结构,气流分离及拖拽涡的形成与发展机理作了详细分析与讨论。通过与试验结果对比证实了数值模拟结果是正确的。     

自然通风冷却塔进风口流场模型的建立及计算

冷却塔的运行状况对电厂的经济性和安全性有较大影响．环境侧风严重影响冷却塔的冷却性能．以逆流湿式自然通风冷却塔为研究对象,建立了冷却塔进风口附近空气流动的数学模型和冷却塔内传热传质的物理模型．采用有限体积法进行了数值计算．得到了冷却塔进风口附近空气动力场的分布规律,同时进行了实型塔的现场测量,与模拟结果对比．该方法可定量评价冷却塔的运行状况,为冷却塔通风量和进风阻力的计算,以及冷却塔全面优化设计和改善冷却塔的冷却性能提供了理论依据．     

自然通风冷却塔进风口流场模型的建立及计算

冷却塔的运行状况对电厂的经济性和安全性有较大影响.环境侧风严重影响冷却塔的冷却性能.以逆流湿式自然通风冷却塔为研究对象,建立了冷却塔进风口附近空气流动的数学模型和冷却塔内传热传质的物理模型.采用有限体积法进行了数值计算.得到了冷却塔进风口附近空气动力场的分布规律,同时进行了实型塔的现场测量,与模拟结果对比.该方法可定量评价冷却塔的运行状况,为冷却塔通风量和进风阻力的计算,以及冷却塔全面优化设计和改善冷却塔的冷却性能提供了理论依据.     

隔舌安放角对离心泵性能影响的分析

对比转数为195的单级双吸式离心泵,分别建立3个不同隔舌安放角时的蜗壳、叶轮及吸入室的三维模型,以这3种不同隔舌安放角的离心泵模型为研究对象,基于FLUENT软件,建立相对坐标系下的时均连续方程及N-S方程,并采用标准k-ε方程湍流模型、非结构四面体网格和SIMPLE算法进行数值模拟,得到其流场分布,计算出模型进出口压力及流体对泵轴的力矩;在叶轮转速不变,进口速度变化的10个工况下,得出泵的流量-效率曲线。在此基础上,对比不同隔舌安放角时流场分布和特性曲线,发现隔舌处压力、速度分布及特性曲线变化均与隔舌安放角大小有关,得出设计工况隔舌安放角在33°时水力损失较小,模型泵的效率最高。     

二次进风口对单筒型吸嘴的性能影响

研究了二次进风口面积比、二次进风口高度和输送风速等因素对单筒型吸嘴的性能影响.在单因素试验的基础上设计了正交试验,试验结果表明:二次进风口面积比k=0.05,二次进风口高度h=200 mm,输送风速ua=24 m/s时单筒型吸嘴的输送产量最高.     

纵向涡发生器对强化传热的影响

纵向涡发生器可以产生纵向涡,而纵向涡可以影响流体的结构,进而可以影响它们的传热过程.通过使用FLUENT计算软件和粒子图像测试仪(PIV),采用数值模拟和实验来研究布置一种新型纵向涡发生器的流场的非定常流动特性及它对槽道的传热的影响.新型涡流发生器为高宽比为0.5的斜截椭圆柱体.数值计算所用的湍流模型为大涡模拟.将数值模拟和PIV实验结果进行比较,两者的涡量场等极为相似,证明数值模拟的计算准确性.模拟和实验表明:高宽比为0.5的斜截椭圆柱体可以产生纵向涡,可以提高槽道的对流换热系数,起到强化传热的作用.     

纵向涡发生器对圆形翅片管换热强化的影响

利用CFD计算软件FLUENT对带有纵向涡发生器的圆形翅片管的流体流动和传热过程进行数值模拟,并与普通圆形翅片管加以对比。结果表明,带有纵向涡发生器的翅片管换热效果明显优于普通翅片管。应用场协同原理解释认为,纵向涡发生器使流体速度和温度梯度之间夹角减小,改善了速度场和温度场的协同性,从而增强了换热效果。     

基于大涡模拟的旋风分离器锥体结构影响研究

采用数值模拟方法比较研究两种几何尺寸旋风分离器内流场和颗粒运动。对单相流场采用湍流各向异性的大涡模型(Large Eddy Simulation),对气、固两相流场采用相间耦合的随机轨道模型。研究锥体下口直径对旋风分离器速度分布,压力分布,和对颗粒运动轨迹的影响,为进一步研究旋风分离器的分离机理理论及实验研究打下基础。     

截面涡结构的描述方法及其在叶栅流场中的应用

基于微分方程定性分析理论，并通过对与涡轴垂直和斜交截面上旋涡结构关联式的研究，给出了在与涡轴斜交的截面上描述旋涡速度矢量的原则。遵循此原则，可保证在与涡轴斜交的截面上，所得到的旋涡与流场中交际旋涡在涡结构与旋涡存在性两方面的一致性。将直角坐标系下截面涡结构的判别准则，发展为适合描述叶轮机内部旋涡结构的任意曲线坐标系下的截面涡结构。通过数值模拟简要分析了通道涡拓扑结构的演化。     

矩形通道内纵向涡发生器布置方式对流动传热的影响

对矩形通道内非对称布置矩形纵向涡发生器进行了数值模拟研究,得出了Re在500~2 000范围内非对称布置纵向涡发生器对空气的流动和换热特性的影响规律.结果表明:非对称布置纵向涡发生器比对称布置纵向涡发生器的Nu数仅减少了4%~6%,而阻力因子f减少了11%~12%,减阻效果非常明显.非对称布置纵向涡发生器的综合换热性能j/f比对称布置方式增加了5%~20%,表明非对称布置纵向涡发生器的综合换热性能更好.     

利用大涡模拟对分解炉内二维流场进行数值模拟

采用大涡模拟和粒子流的动能理论的方法对分解炉内部气固两相流场进行了详细的数值模拟.数值计算结果给出了炉内气体运动及颗粒浓度分布的规律和特点,验证了该分解炉设计的合理性,为今后分析分解炉内的传热、传质及化学反应过程提供了理论依据.     

利用大涡模拟对分解炉内二维流场进行数值模拟

采用大涡模拟和粒子流的动能理论的方法对分解炉内部气固两相流场进行了详细的数值模拟.数值计算结果给出了炉内气体运动及颗粒浓度分布的规律和特点,验证了该分解炉设计的合理性,为今后分析分解炉内的传热、传质及化学反应过程提供了理论依据.     

涡发生器对风力机翼型绕流场的影响研究

为了研究涡发生器对风力机专用翼型气动性能的影响,采用数值模拟的方法对带涡发生器风力机的翼型进行了数值计算.首先对具有试验数据的带涡发生器翼型进行了数值计算,验证了计算方法的可行性;然后采用该计算设置对所要研究的风力机翼型在多个攻角下的情况进行了计算.结果表明:在小攻角下当翼型未发生流动分离时,涡发生器可能使翼型升阻比降低;当攻角增大,翼型发生流动分离时,涡发生器可以有效推迟流动分离,增大失速攻角,提高升阻比.     

涡壳式旋风预热器单体三维气相场的数值模拟

借助流体力学计算软件,对新型干法水泥生产线上普遍采用的五边形入口、三心大涡壳式旋风预热器,模拟计算了其内部的气相流动行为.针对该类型旋风预热器本身非轴对称性、内部流场为三维强旋流的特点,在结构建模时,采用非结构化四面体网格离散计算域;在计算模型的选择上,采用雷诺应力输运模型.模拟计算结果表明:与其他领域应用的旋风分离器相比,五边形入口、三心大涡壳式旋风预热器内筒入口附近次级流动相对较弱;其内部的切向速度是经过涡壳的收缩引导使气流切向旋转迅速加速达到峰值;推算出模拟用Ⅰ级旋风筒的阻力系数ζ≈9.22.     

弯曲叶片降低能量损失的涡动力学机制

采用实验与数值模拟相结合的手段，从涡动力学的角度阐述了弯叶片降低能量损失的机理，研究了在不同攻角，不同出口马赫数，不同弯角条件下涡轮叶栅流场内主要旋涡的生成与发展，并通过与直叶栅的对比，研究了叶片弯曲对马蹄涡起始分离点位置及对通道涡位置强度的影响，从截面涡结构入手，分析了叶片弯曲这种边界条件的改变方式对通道涡稳定性的影响，通过分析在不同气动条件下通道涡对损失贡献的差异指出了在通道涡强度与尺度较大的叶栅，叶片弯曲不但会直接通过改变通道涡的强度，减少通道涡本身的损失来影响损失的大小，同时也会通过对通道涡位置的改变来影响损失的分布与大小。     

汽车流场及尾部涡系数值模拟

对红旗ＣＡ７７４轿车进行了数值模拟,得到了整车的流场结构和尾流场的涡系结构。成功地模拟出了气流分离和拖拽涡现象。在数值模拟基础上对流场气流的横、纵向流动状况,尾部涡系结构,气流分离及拖拽涡的形成与发展机理作了详细分析与讨论。通过与试验结果对比,证实了数值模拟结果是正确的。     

三角锥型纵向涡发生器强化换热性能数值分析

纵向涡发生器做为一种有效的被动式强化传热方法,因简单易于实现而得到广泛应用.文章采用三角锥型纵向涡发生器,通过FLUENT数值模拟软件对此纵向涡发生器的油浸式变压器散热片进行了数值模拟,分析研究了三角锥型纵向涡发生器攻角、高度及排列方式对变压器散热片散热能力的影响,并分析了影响机理.结果表明:自然对流情况下,在三角锥型纵向涡发生器的最佳攻角为90°和最佳高度为10 mm时,能够最大幅度提高自然对流换热效率,可提高其自然对流换热系数6.89％左右.     

射流泵内流场的大涡模拟

阐述了二维弱可压缩流体流动控制方程和大涡模拟湍流模型.基于该模型对射流泵各种运行工况进行了一系列数值模拟计算.计算中模拟了异常边界条件下射流泵的流场特性,重点模拟喷嘴出口回流旋涡并给出了可视化描述.对不同计算网格数和大涡模拟系数对计算结果的影响也作了论述.提出的网格生成和数值模拟方法具有较高的效率,计算结果可靠.     

不同孔型气膜冷却流场的大涡模拟

采用大涡模型(LES)模拟了圆形气膜孔和锥形角γ=30°扇形孔在吹风比M=1.0时不同截面上的涡量等值线以及分布特征随时间的变化过程。结果表明:对称面的正反旋涡和垂直截面的马蹄形涡的两翼交替周期性地脱落成新的涡,同一截面扇形气膜孔旋涡生成和脱落的时间比圆形气膜孔的短,冷气射流与主气流掺混剧烈,带走的能量较多,所以壁面的冷却效率高;反向旋涡对气膜冷却流场有重要影响,在同一截面圆形孔的反向涡旋对(CVP)要比扇形孔的大,且涡心位置要比扇形孔的高,因此圆孔对壁面的冷却效果要比扇形孔的差。