基于ANSYS Fluent的气流喷雾干燥研究与仿真（英文）

基于气液两相流理论,采用Fluent对气流喷雾干燥的过程进行了仿真,得到了液滴通入前后的温度、速度、湿度场云图的变化情况,以及颗粒停留时间及含水量分布。结果表明:为防止粘壁现象的产生,液滴喷入塔体的速度不宜过高。为提高产品干燥效果,应适当延长干燥时间。对其喷雾干燥过程的三维数值模拟,为喷雾干燥塔的设计与制造提供了参考依据。     

基于CFD-DPM的射流泵中90°弯曲流道冲蚀仿真分析

随着国内钻井深度的不断增大以及井内低产层的逐渐增多,使得井内油液的开采难度进一步增大。虽然现有的深井射流泵可利用高压流体(人工从地面打压进井内的高压流体)来实现对油液的举升,但是该方法的生产成本较高,并且当被举升的油液中混有细小砂粒时,油液中的砂粒将会对射流泵造成一定冲蚀影响。为了降低射流泵的冲蚀磨损程度,并且提高采油效率与减少生产成本,根据油田层系(高低压油层)较多的特点,设计一种射流泵,该射流泵可以转化现有层间矛盾,把高压油液作为动力液来实现对低压油层的开采。通过对射流泵的整体结构进行分析后,发现该射流泵中存在一处90°弯曲流道,该流道内壁面为吸入液入口处的正对迎流壁面,所受砂粒的冲蚀磨损较大。为了得出砂粒对壁面的冲蚀磨损程度与影响因素,利用CFD与DPM模型对该冲蚀过程进行精确仿真,通过改变网格尺寸大小验证了仿真模型的网格无关性与仿真结果的收敛性后,利用控制变量法与数值模拟进一步分析流体速度、砂粒直径等对该流道的冲蚀影响规律。最终发现流速大于4 m/s或者砂粒直径大于0.7 mm时,最大冲蚀速率与每天的最大冲蚀厚度的增大幅度变得更加明显。就冲蚀区域而言,流道上所形成的冲蚀磨损区域...     

基于DPM模型的离心泵非定常固液两相流及磨损计算

运用离散相模型（ DPM）结合半经验的磨损模型,模拟计算离心泵内非定常固液两相流动,探索固相颗粒运动以及对泵材料磨损的规律。计算中将液相视为连续介质,求解欧拉坐标系下的流体控制方程;把固体颗粒相视为离散介质,在拉格朗日坐标系下求解颗粒运动方程,采用迭代计算方法实现固液两相耦合。选取常用的IS型离心泵作为研究对象,清水作为连续相,石英沙粒作为离散相,粒径为0.05-0.2 mm,泵进口颗粒体积率为0.5%-3%。计算得到了离心泵内固液两相流场特性,得到了泵内固体颗粒群的运动轨迹和材料磨损率分布等有价值的结果。     

基于ANSYS Workbench铝合金双轴疲劳试验仿真研究

主要以国家重大工程专项子项目《铝合金双轴额定细节疲劳强度试验研究》为依托,以十字形铝合金薄板试件为研究对象,利用有限元软件ANSYS Workbench建模并进行数值模拟,侧重研究十字形铝合金在0°、90°及180°三种相位差交变循环载荷作用下的应力分布、变形情况及疲劳寿命,比较分析了铝合金在不同相位差下双轴受力情况的差异,并对可视化的图形图像和计算结果进行了分析。通过与试验的对比确定了实际变形和理论分析基本一致,表明在ANSYS Workbench中建立的十字形铝合金试件模型是准确且可信的。在双轴疲劳试验中,应重点监控该十字形铝合金的中间圆孔区域,为大飞机用铝合金结构设计与强度评估提供了基础的技术支持。     

气旋型喷雾干燥塔干燥效率的模拟分析

基于压力－旋流雾化喷嘴模型,采用Fluent和Gambit软件对气旋型喷雾干燥过程进行了数值模拟,得到了干燥过程中干燥塔内颗粒运动质量与停留时间的变化规律。分析了进风温度、风速、料液温度及重力等因素对蒸发干燥效率的影响。分析结果为气旋型喷雾干燥塔的优化设计和干燥效率的提高提供了参考。     

基于Fluent的复杂通道比例阀的数值模拟研究

运用Fluent对具有复杂通道的比例阀进行了数值模拟,并分析了该阀的压力损失,同时通过模拟比例阀的内部流场验证了其可靠性.结果表明:应用Fluent可以快速、可靠地分析具有复杂通道比例阀的特性,从而改进设计结构,使其满足性能要求.     

基于ANSYS、UG的锻造成形仿真分析

采用ANSYS和UG软件,建立锻造成形CAE系统.对两种典型锻造工艺进行了仿真计算,模拟了坯料在锻模内的流动情况.为提高模锻件质量、制定合理的模锻成形工艺和模具设计提供了可靠的理论依据.     

应用Fluent对40Cr管坯水平连铸过程中温度场及传热的研究

以水平连铸40Cr圆坯结晶器内温度场分布为研究对象,采用Fluent数值模拟软件凝固传热模型并结合射钉试验共同研究了管坯在不同拉坯工艺条件下,结晶器内40Cr钢液温度场分布及凝固传热过程,并对不同拉坯参数下铸坯试样进行了检测分析.分析结果表明:水平连铸拉坯工艺参数:拉速V=2.35 m/min,浇注温度T=1540℃,中间包过热度△T=36℃的拉坯参数下,结晶器内的温度场分布均匀稳定,铸坯质量好,产量高.采用Fluent数值模拟软件凝固传热模型并结合射钉试验可以有效地分析在不同拉坯工艺条件下水平连铸结晶器内的温度场分布及凝固传热过程,制定合理的拉坯工艺参数,减少管坯缺陷的发生,提高铸坯质量.     

应用Fluent对水平连铸40Cr管坯温度场分布及传热的研究

本文以水平连铸40Cr圆坯结晶器内温度场分布为研究对象,采用Fluent数值模拟软件凝固传热模型并结合射钉试验共同研究了管坯在不同拉坯工艺条件下,结晶器内40Cr钢液温度场分布及凝固传热过程,并对不同拉坯参数下铸坯试样进行了检测分析。研究发现：水平连铸拉坯工艺参数：拉速V＝2.35(m/min),浇注温度T＝1540℃,中间包过热度ΔT＝36℃的拉坯参数下,结晶器内的温度场分布均匀稳定,铸坯质量好,产量高。研究表明,采用Fluent数值模拟软件凝固传热模型并结合射钉试验可以有效分析在不同拉坯工艺条件下水平连铸结晶器内的温度场分布及凝固传热过程,并进一步制定合理的拉坯工艺参数,降低管坯质量缺陷的发生,提高铸坯质量。     

基于Fluent的TIG电弧数值模拟

针对自由燃烧的TIG电弧,分析并确定所涉及的控制方程和边界条件,建立了二维穗态的轴对称模型.采用Fluent软件,对控制方程与相关源项进行UDF二次开发,模拟稳态下的TIG电弧,获得了德态TIG电弧的温度场、流场与压力场及工件表面压力分布等数据.结果表明,Fluent能方便快捷地模拟TIG电弧,所获得的数据与相关文献所...     

CFD simulation on performance of new type umbrella plate scrubber

A new type of umbrella plate scrubber was developed to address the pollution due to the dust, dioxide sulfur and other harmful gases, which were emitted from coal-burning boilers. The performance of the new device was studied through computational fluid dynamics（CFD） simulation and experiment methods. Initial work included experimental measurement of inlet-velocity, and gas phase simulation using Reynolds stress model（RSM）. After gas phase was converged, particles were injected from the inlet of the new device. Discrete phase model（DPM） was used for particle trajectories determination. The pressure drop and the collection efficiency of the new device were predicted through simulation. The simulation results show that the pressure drop of the new devices is 230-250 Pa and the efficiency is 84%-86%, with the inlet velocity equal to 10.6 m/s and the dust concentration ranging from 2 to 22 g/m3. The CFD simulation results of the new device show good agreement with experimental data. The relative error of the pressure drop and the efficiency is approximately 4% and 10% respectively. The results obtained both from the numerical simulation and from the experiment demonstrate that CFD simulation is an effective method for this type of study.     

喷雾干燥结合微波煅烧法制备微米级球形钼粉的研究

本文以仲钼酸铵(优级纯)为原料,通过结合气流式雾化干燥法和微波煅烧氢还原法制备出球形、微米级、比表面积大、分散性好的钼粉。重点研究雾化造粒过程和微波煅烧氢还原阶段的升温速率对最终Mo粉的形貌、粒度以及比表面积的影响及规律。研究结果表明,控制一定的参数可以制备出球形、微米级、分散性好的钼酸铵前驱体粉末;最终Mo粉的微观形貌受升温速率的影响,升温速率越低制备的Mo粉破碎越严重,且有少量团聚现象,升温速率越高制备的Mo粉球形度越高,分散性越好;升温速率也直接影响平均粒度和比表面积,升温速率越低,平均粒度越小,而比表面积越大,升温速率越高,平均粒度相应增大,比表面减小。     

基于Forge仿真软件的铸锭镦粗工艺过程数值模拟

采用Forge锻造模拟软件,对材质为H13,重量为20t的八角铸锭镦粗工艺进行仿真模拟,通过对压机速度、锻造火次、镦粗方式等不同参数进行仿真模拟,对坯料镦粗过程的温度场、应力、压机载荷等结果进行分析,选择合适的工艺参数,预测选择合适吨位的压机,为实际生产过程提供有力的理论依据及数据支撑。     

基于数值模拟的铝型材挤压变形规律的研究(I)

采用有限变形弹塑性有限元方法 ,以型材挤压过程的有限元模拟为基础 ,研究了局部挤压比、挤压带面积和模孔距离对金属流动速度的影响 ,获得了型材挤压过程的一般变形规律。     

基于数值模拟的厚板精冲挤压过程分析

针对厚板精密冲裁过程存在的缺陷(塌角与毛刺等),基于Deformed2D分析了10mm厚钢板精密冲裁过程中双齿V形压料板对冲裁质量的影响.采用V形压料板可在一定程度上减小塌角的高度,但不能完全消除.随后采用精冲挤压方法对这一厚板的成形过程进行了分析,结果表明:采用精冲挤压成形工艺后,厚板零件表面塌角得到了完全消除,零件...     

基于Fluent两种螺旋槽密封微间隙三维流场分析

应用UG三维建模软件建立两种不同形式的螺旋槽密封结构,用Gambit软件对其进行网格划分,并利用流体动力学求解工具Fluent对两种形式螺旋槽密封的微间隙三维流场进行了模拟仿真。研究表明：两种形式的螺旋槽均可以产生明显的动压效应;在一定转速范围内端面总压随着转速升高而增强;开于密封端面间的螺旋泵送槽相比于同类开于外径处的螺旋槽流体动压效应更为明显,形成的流体润滑膜更为稳定。     

基于Fluent数值模拟的混流泵水动力性能分析

基于Fluent软件对混流泵转速、流量和表面粗糙度等不同情况下的内部流场、压力分布以及水动力性能进行了详细研究;分析了叶片压力面、吸力面压力分布规律和速度分布情况,得到混流泵叶片压力面和吸力面之间的压力差与效率、扬程之间的内在关系。研究表明:混流泵的水动力性能随着转速的增大而逐渐增大的;而混流泵的力矩和功率随着表面粗糙度的增大而增大,效率和扬程却明显降低。     

基于RecurDyn和ANSYS的电动农用车悬挂机构优化设计

电动农用车悬挂机构存在设计冗余的问题,为了对悬挂的上臂机构进行优化,建立了悬挂机构刚柔耦合模型,通过多体动力学仿真,确定了上臂机构各个铰点在坐标轴方向上的最大受力。通过单变量静力学仿真试验,建立了上臂机构最大等效应力与四个结构参数之间的单变量数值拟合模型,通过正交仿真试验,建立了最大等效应力与四个结构参数之间的多变量数值拟合模型,并将仿真值和数值模型计算值进行了比较,验证了模型的可靠性,同时,利用同种方法建立了悬挂上臂质量与四个结构参数之间的多变量数值拟合模型。最后,以最大等效应力最小值和质量最小值为优化目标,利用遗传算法进行优化,获得了最优设计参数。优化结果表明:优化后的上臂机构具有相对更小的质量和更大的强度,结构更加合理,该方法可为其他设计提供参考。