某排涝泵站前池整流措施的数值模拟研究

某排涝泵站原设计方案在前池会出现大尺度的回流和斜流,恶化各机组的进水条件,威胁泵站的安全运行。为改善该泵站前池流态、优化水泵进水条件,基于计算流体力学分析圆形立柱、Y形导流墩、间断底坎及延长隔墩等整流措施对前池流态的影响。计算结果表明,仅设置圆形立柱不能消减回流区的面积,而仅设置Y形导流墩、间断底坎又不能改善各机组的进水条件;延长#2、#4隔墩,可有效改善前池水流流态,优化各机组进水条件,进而提高水泵的工作效率。综合考虑前池水流流态及各机组进水条件,确定该排涝泵站最优整流方案为延长#2、#4隔墩。     

泵站正向大扩散角前池八字形导流墩整流研究

针对泵站正向大扩散角前池内存在的大尺度回流问题,基于CFD软件,采用RNGκ-ε模型模拟计算了某泵站前池流态,分析原方案下的前池水力特性,并探究了八字形导流墩的整流效果。结果表明,在前池内增设八字形导流墩能有效消除两侧的大尺度回流;沿流道隔墩方向布置两组八字形导流墩后,平面流场回流区消失,边机组轴向流速分布均匀度相较于原方案分别提升了11.03%、11.32%,前池进水条件得到极大改善,泵站入口流速分布更均匀。研究结果可为正向前池泵站整流提供参考。     

导流墩偏斜角度对侧向进水泵站前池整流效果的影响

为改善某侧向进水泵站前池内存在的漩涡、偏流等不良流态,设置了多组偏斜导流墩方案,采用计算流体力学软件CFX模拟施加整流措施后的侧向进水泵站前池水流,以漩涡面积、斜流偏斜角度及回流规模作为评价依据对各方案进行评价比选.结果 表明,随着导流墩角度增大,墩前漩涡逐渐减小,墩后漩涡缓慢增大,导流墩的最佳偏斜角度为12°.采用最...     

非对称式闸站结合式泵站前池流态模型试验研究

非对称式闸站结合式泵站结构形式复杂,前池易存在严重的不良流态。为此以某非对称式闸站结合式泵站为例,在6台泵全开、自排孔关闭的工况下设计7种方案,并采用物理模型试验预测了其前池流态,以选择最优方案。结果表明,方案5即在导流墙长度为80cm,并在导流墙上开孔,同时在#3、#4泵站联间封缝处加设三角形底隔墩,在#2、#3及#4、#5泵房联间封缝处加设梯形底隔墩能明显缩小导流墙周围和前池左岸的回旋区面积,改善泵站的进水条件。研究结果为非对称闸站结合式泵站的前池整流研究提供参考。     

数值模拟技术在榆林庄闸设计中的应用

榆林庄闸改建工程中面临河心岛是否要拆除的问题,本文通过建立三维数学模型对该河段进行数值模拟.从壅水高度、流态现象、横向流速分布等角度系统地将保留河心岛和拆除河心岛两种方案进行了比较和分析.得出了应该要拆除河心岛的结论.     

数值模拟技术在榆林庄闸设计中的应用

榆林庄闸改建工程中面临河心岛是否要拆除的问题,本文通过建立三维数学模型对该河段进行数值模拟,从壅水高度、流态现象、横向流速分布等角度系统地将保留河心岛和拆除河心岛两种方案进行了比较和分析,得出了应该要拆除河心岛的结论。     

泵站出口与河道主流交汇区流动特性数值模拟

侧向出流的泵闸枢纽存在出水池流量不均问题,增加了汇流口流态的复杂性,给通航安全带来未知风险。为此,以溧阳某泵闸枢纽为例,建立基于浅水方程和κ-ε紊流模型的二维模型以研究泵站出口与河道主流交汇区的流动特性。结果表明,河道主流在交汇区支渠河堤的作用下整体右偏,偏转程度随汇流比降低而减弱,并在支流顶托下形成涡旋与分离区;泵站流量的不均衡性使出水池内主流集中,导流墩能够改善该现象,逆时针旋转10°可有效改善墩前流态;横向流速在上下游流线偏转区域较大,在涡动两侧较小且具有周期性,改善河道通航状况应从平顺干渠形状入手。研究成果为改善交汇流水域通航条件与泵站出水池流态提供参考。     

内燃机缸内湍流运动数值模拟研究

本采用ｋ－ε双方程湍流模型，正交贴体曲线网格，对内燃机气缸内空气湍流运动进行三维数值模拟，采用ＲＥＺＯＮＥ技术解决了进气阀与燃烧室凹坑不同偏置问题，与此同时，对缸内流场进行了ＬＤＶ测量，并将测量结果与计算值进行比较，二吻合良好，从而证明了本所开发的软件和选用的模型是可靠的。     

轴流泵站开敞式进水池的数值模拟与技术改造

以浙江省诸暨轴流泵站为例,基于三维湍流Navier-Stokes控制方程,采用标准κ-ε模型和SIMPLEC算法对轴流泵站进行了数值模拟,分析了开敞式进水池的水流流态和轴流泵叶轮进口断面的轴向流速分布,进而提出了进水池后壁距尺寸优化、管后隔板和后墙隔板3种技术改造方案,并比较了3种技术改造方案下的模拟结果。结果表明,管后隔板为减少该轴流泵站进水池回流的最佳技术改造方案。     

大跨度泵站多人字型前池导流墩整流分析

针对浙石化4×107t/年炼化取水口北区循环水泵房大跨度前池存在的主流集中、流速大、出现回流区、流道进水不均等问题,提出"多人字型"组合前池导流墩方案,并基于N-S方程、标准κ-ε湍流模型、重力相似准则,对"多人字型"组合导流墩方案进行数值模拟和物理模型试验研究。结果表明,"多人字型"组合导流墩方案起到了分散水流、降低主流流速、减少前池回流区域和回流流速大小的作用,为同类型大跨度直角进水前池的整治提供了依据。     

大型泵站侧向进水前池模拟及水力优化

以深圳市沙井排水泵站为例,采用三维模拟软件CFD对泵站前池整流进行了数值模拟及水力优化,并利用物理模型试验进行了验证.结果表明,在一定水力损失范围内,前池的配水渠段加设挡水堰并进行改进后,能明显改善水流流态,有助于减弱甚至消除侧向斜交水流惯性作用产生的偏流现象,可为泵站侧向斜交进水方式的研究提供参考.     

尾矿库溃坝数值模拟研究

为了研究尾矿库溃坝后水流和尾砂对下游的影响,基于水流N-S方程和RNGκ-ε紊流模型建立了三维水动力溃坝模型,并采用推移质方程和悬移质方程进行尾砂的输运计算,利用水槽溃坝试验验证了所建数学模型的准确性。进而利用该数学模型模拟了九江市城门山铜矿拟建尾矿库溃坝情况,通过设置相应的监测点,从流速场、水深和尾砂淤积三个方面分析溃坝水砂对下游村庄的影响。结果表明,尾砂并未对下游村庄安全造成影响,而水流将淹没下游部分村庄。     

旋流燃气灶数值模拟研究

为缩短燃气灶的研发周期、降低研发成本、进一步提高燃气灶热效率,以旋流燃气灶为对象,以甲烷为燃料,利用Fluent模拟软件,研究了锥角和锅支架高度、一次空气系数因素对燃气灶热效率的影响。模拟结果表明：旋流燃气灶热效率随这三个参数的增大均呈现出先增后减的规律,其最大值分别发生在一次空气系数为0.6、锥角为45°、锅支架高度为22.5 mm时。为确定这三个参数的不同组合对热效率的影响,采用正交试验研究了这三个参数对热效率影响的显著性。试验结果表明：一次空气系数为0.6、锥角为45°、锅支架高度为22.5 mm为最优水平组合。     

溃坝洪水数值模拟研究

以MATRIN的试验模型为例,针对溃坝洪水流场中相与相间的压力、速度、边界条件问题,提出了采用YOUNGS-VOF方法进行数值模拟,并采用人工压缩方法对溃坝洪水行进中自由面进行数值模拟.与已有结果对比,计算更方便且准确度高.     

扇形喷嘴射流行为的数值模拟研究

以高压扇形喷嘴射流行为为研究对象,建立了描述扇形喷嘴射流行为的三维数学模型,采用数值模拟方法对不同入口压力、收缩角和V型切槽半角条件下扇形喷嘴射流特性进行研究.研究结果表明:当扇形喷嘴几何参数不变时,随着入口压力增加,射流冲击核心区域内水的流速显著增加,射流冲击宽度变化不显著;随着V型切槽半角的增加,射流冲击核心区域内...     

汽轮机排气缸流场的数值模拟研究

针对某汽轮机排汽缸进行了几何建模并进行数值模拟,给出了内部复杂的流场结构,分析了排汽缸内的损失分布。通过对排汽缸流场的细致分析,考察了流动损失产生的原因,为汽轮机排汽缸外形设计提供参考。     

微油枪喷射过程的数值模拟研究

微油点火系统中柴油的雾化燃烧过程是微油点火过程中的关键技术之一,针对微油枪的柴油喷射雾化过程开展细致的研究是电厂降低成本、节能减排的必经之路。文中针对微油枪油气混合喷射过程建立了计算数学模型,以0#柴油为基础,对微油枪喷嘴的喷射雾化过程进行了计算模拟分析,研究了不同空气进气量、不同柴油喷射温度,不同喷嘴结构对燃油喷射雾化的影响。     

应用数值模拟进行均热炉换热器的节能研究

均热炉应用金属换热器代替传统的非金属陶土换热器,可以提高换热效率,降低均热炉燃气消耗。文章通过数值模拟试验,研究了换热器改造后的流场和温度场,进一步验证了节能改造的可行性。     

两种电子设备散热器的对比数值模拟研究

本文用Icepak软件分别对有热管和无热管散热器进行了数值模拟对比研究,对数值模拟的过程和结果进行分析比较,结果表明有热管散热器的效果明显强于无热管散热器,同时显示了Icepak在电子设备散热研发过程中的重要作用.     

二甲醚柴油各组分含量数值模拟研究

为了实现发动杌的清洁、高效燃烧,二甲基醚作为压燃式发动机的代用燃料已经引起了国内外的广泛关注.本文在KIVA源程序中向燃料库添加液态DME的各种物性参数数据模块等以建立二甲醚燃料库,针对二甲醚燃料建立了油束模型和燃烧模型,并把这些数学模型耦合入KIVA后形成子程序并建立了二甲醚燃烧数值仿真计算平台.利用建立的平台计算了燃烧二甲醚柴油时的各组分含量.数值模拟表明:仿真结果与试验结果相同,所建立的二甲醚燃烧过程数值模拟平台具有一定的实用性.结果表明:燃用二甲醚的发动机与燃用柴油比较,缸内组分CO、CO2量较少.