发动机冷却水腔内沸腾传热的模拟研究

从单相流观点出发研究了两种计算过冷流动沸腾传热的思路:分区描述法和叠加计算法.提出了两个基于分区描述法的沸腾模型A和沸腾模型B;修正了基于叠加计算法的Chen沸腾模型和BDL沸腾模型中对流传热项的计算方法.利用这些沸腾模型进行了缸盖鼻梁区冷却水腔沸腾传热的数值模拟,并与试验结果进行了对比分析.结果表明:采用分区描述法和叠加计算法进行发动机冷却水腔内过冷流动沸腾传热计算均是可行且有效的方法;采用沸腾模型A和修正的BDL模型的预测精度比另两个沸腾模型要高;提高流速和过冷度均能强化沸腾传热的能力,提高压力后则在更高的壁面温度下才出现沸腾传热.     

缸盖冷却水的单相流沸腾模型

针对缸盖水腔内的冷却水流动沸腾传热计算,本文介绍了两种单相流沸腾模型。模型认为流动沸腾总传热量等于泡核沸腾和单相对流传热之和,其中泡核沸腾传热计算采用修正后的容积沸腾传热计算公式。BDL模型在Chen模型的基础上作了改进,考虑了冷却水局部流动参数及饱和状态的影响,适用于局部流动传热计算。     

缸盖冷却水的单相流沸腾模型

针对缸盖水腔内的冷却水流动沸腾传热计算,本文介绍了两种单相流沸腾模型.模型认为流动沸腾总传热量等于泡核沸腾和单相对流传热之和,其中泡核沸腾传热计算采用修正后的容积沸腾传热计算公式.BDL模型在Chen模型的基础上作了改进,考虑了冷却水局部流动参数及饱和状态的影响,适用于局部流动传热计算.     

缸盖冷却水的沸腾传热模型

针对缸盖水腔内的冷却水流动沸腾传热计算,本文介绍了两种沸腾传热模型。模型认为流动沸腾总传热量等于泡核沸腾和单相流对流传热之和,介绍了常用的Chen模型,然后介绍了一种基于加权叠加方法基础上的。计算过冷流动沸腾传热的新模型Franz模型。     

考虑沸腾换热的内燃机流固耦合传热分析

某发动机在开发过程中缸套顶部出现机油结焦现象.为分析原因,建立了该发动机缸盖缸体整机耦合传热模型,通过CFD三维仿真获得冷却水侧及缸内燃气侧的温度和对流换热系数分布,并映射至对应结构分析边界单元,建立了整机结构传热分析的边界条件;同时基于BDL单相流沸腾换热模型编写相关子程序考虑了沸腾换热的影响,求解分析了该发动机试验状态下的温度场,并进行了优化.计算表明,结焦现象发生区域温度明显高于机油碳化温度,同时沸腾换热对局部关键高热区影响可达15℃以上.为验证分析结果,分别测量了原方案和优化方案缸套顶部缸间温度,结果表明,考虑沸腾换热后缸间温度计算值与实测数据非常接近,采用优化方案后缸套顶部机油结焦问题得到排除.     

一种适用于缸盖水腔沸腾传热计算的模型

基于VC＋＋6．0开发了一种单相流沸腾传热模型,通过引入空泡份额的概念将沸腾发生时的流场看作一个气液均匀混合的单相流,从数学上对该模型进行了描述并介绍了模型的数值实现方法。通过与实验结果的对比,表明模型适用于缸盖冷却水腔内沸腾传热计算。实验和计算结果还表明,压力对沸腾传热的影响较为明显。最后以226B型发动机水腔为工程应用对象,计算出了水腔内的空泡份额分布和水腔内的流度分布情况。     

一种适用于缸盖水腔沸腾传热计算的模型

基于VC 6.0开发了一种单相流沸腾传热模型,通过引入空泡份额的概念将沸腾发生时的流场看作一个气液均匀混合的单相流,从数学上对该模型进行了描述并介绍了模型的数值实现方法.通过与试验结果的对比,表明模型适用于缸盖冷却水腔内沸腾传热计算.试验和计算结果还表明,压力对沸腾传热的影响较为明显.最后以226B型发动机水腔为工程应用对象,计算出了水腔内的空泡份额分布和水腔内的流速分布情况.     

一种适用于缸盖水腔沸腾传热计算的模型

基于VC 6.0开发了一种单相流沸腾传热模型,通过引入空泡份额的概念将沸腾发生时的流场看作一个气液均匀混合的单相流,从数学上对该模型进行了描述并介绍了模型的数值实现方法。通过与实验结果的对比,表明模型适用于缸盖冷却水腔内沸腾传热计算。实验和计算结果还表明,压力对沸腾传热的影响较为明显。最后以226B型发动机水腔为工程应用对象,计算出了水腔内的空泡份额分布和水腔内的流度分布情况。     

基于Chen模型的缸盖冷却水腔内沸腾传热研究

基于Chen模型研究了柴油机模拟冷却水腔内的沸腾传热,并与试验数据进行对比,验证了模型的适用性,并将此模型应用于柴油机缸盖及冷却水套内的耦合传热计算。计算结果表明:沸腾传热可有效提高冷却水的换热能力,降低冷却水套壁面局部高温区域的温度,降低缸盖本体的温度梯度,从而降低缸盖热负荷及热应力;考虑沸腾时,缸盖局部温度点仿真计算结果与试验结果误差更小。     

基于VOF两相流的缸盖过冷沸腾模型及试验验证

以流体体积(VOF)两相流方法为基础建立了适用于高强化柴油机缸盖的过冷沸腾传热模型.该模型考虑了过冷流动沸腾中的蒸发和冷凝现象.采用T型管和铸铝缸盖两个传热试验对上述模型进行验证.结果显示:T型管传热试验在高壁面过热度下,模型计算误差能控制在5%以内;铸铝缸盖火力面测温试验结果与模型预测结果之间的平均误差为5.6%.上述结果充分表明,提出的基于VOF两相流方法的过冷沸腾传热模型有较强的适用性,能够预测较宽范围内过冷流动沸腾现象.     

小流量下汽轮机调节级后温度计算方法

利用同一调节级在初焓是常数且压比相同时,蒸汽的膨胀过程完全相同特性,结合弗留格尔公式估算小流量时调节级后温度.建立计算模型、进行实例计算,并与实际机组运行结果比较,计算误差小,满足工程设计要求.     

基于地质和监测资料的地下洞室数值仿真模型概化分析

以某水电站大型调压井工程为研究背景,从介质类型、初始地应力场、主要结构面、地下水等方面进行概化分析,建立三维数值计算模型进行洞室施工模拟,分析了施工过程中围岩应力和位移的变化和分布规律,将计算位移与实测位移进行对比分析,得出一些有意义的结论。研究表明,工程区的计算本构模型和初始地应力场均对围岩的稳定性造成一定的影响;洞室施工期围岩较稳定;该水电站大型调压井工程选择弹塑性本构模型并施加构造应力场进行施工期数值模拟计算,更加接近真实的工程区围岩特性,可为其它相关工程问题的数值计算提供参考。     

海上测风塔整体耦合风荷载计算

风荷载是海上测风塔受到的主要荷载之一,其设计取值与测风塔的安全性、经济性密切相关。测风塔风荷载通常根据《建筑结构荷载规范》建立单独上部模型进行分析。为了更加真实地模拟测风塔风荷载,采用了测风塔上、下部整体耦合模型,通过数值方法进行分析,并与通常采用的规范估算方法进行对比。针对风荷载与结构自振频率之间的相互影响关系,提出了迭代求解风振系数的方法。通过对比分析计算,发现数值计算得出的风荷载量值比相同输入条件下规范法计算的结果小6%～26%。     

基于信息技术的多沙河流水库冲淤演变可视化研究

在3S、中间件、可视化及高性能计算研究技术的基础上,针对目前河流泥沙治理与水沙分析手段现代化的需求,重点依据水沙观测资料以及数学模型成果的直观分析对比,拟开发针对性强、较为客观的可视化平台。     

EMP复合材料轴瓦的蠕变计算

基于微观力学理论,建立了EMP复合材料轴瓦的蠕变柔量理论计算模型,并将计算值与试验数据进行了比较,两者具有较好的一致性,证明所建立的EMP复合材料轴瓦的蠕变柔量理论计算模型是可行的,具有工程应用价值。     

三种湍流模型对缸盖鼻梁区沸腾换热影响的研究

为了比较湍流模型对缸盖鼻梁区换热计算结果的影响,采用三种湍流模型对简单的T型截面刚体进行数值模拟计算,并与实验数据进行了对比。结果表明,在相同边界条件下,不同湍流模型的计算结果有很明显的差别。在沸腾状态下,对于换热问题的计算,采用AKN模型和SST模型都比较合适。其中AKN模型的计算值与实验值的偏差最小。     

柴油机涡轮增压器匹配程序中排气温度预测模型的研究

介绍了三种常用柴油发动机排温计算模型在自主开发的增压系统匹配软件TC-Match中的应用和对比,利用此三种模型对三种发动机分别进行了排温计算,通过计算结果与实验数据比较,分析了排温模型对不同发动机的计算误差以及参数对增压器匹配计算准确度的影响,选定热力学第一定律修正模型为TCMatch程序的排气温度预测模型,提高了TCMatch软件的计算精度,可以满足不同发动机的排温计算要求。     

基于BP神经网络的面板堆石坝参数反演分析

高面板堆石坝的有限元计算分析中本构模型与模型参数的选取至关重要,尤其模型参数的选取与实际参数存在一定的差异性。根据面板堆石坝的特点,结合实测资料,基于BP神经网络选用合理方法构造参数训练样本,并给出了参数反演步骤,对坝体主、次堆石区的邓肯E-B模型参数反演与三维有限元进行了比较分析,计算结果与实测资料较为吻合。