基于数值仿真的离心风机叶片优化设计

为了提高离心风机的效率,提出一种基于CFD数值模拟仿真分析的优化设计方法,首先对离心风机内部流场进行数值模拟,然后根据数值模拟获得的风机性能数值进行优化设计。以9-26-10D型离心风机为研究对象,改变叶片相关参数,通过数值模拟计算与分析可得到:当风机的流量在19 000 m3/h附近时,效率较高;将离心风机的叶片数量更改为18片,与16叶片数的原始模型相比,在流量为19 000 m3/h处,风机的全压提高了130.70 Pa,效率提高了1.75%;将离心风机的叶片圆弧半径更改为112.5 mm时,与125 mm半径的原始模型相比,在流量为19 000 m3/h处,风机的全压提高了429.33 Pa,效率提高了5.77%。结果表明:这种方法可以对离心风机叶片进行优化设计。     

纯对流流体数值仿真越界求解方法对比

对于阶梯形标量场的纯对流传递,采用有限容积法离散控制方程,采用Gauss-seidel法进行迭代求解,采用延迟修正增加迭代过程的稳定性。通过不同格式离散对流项得到的计算结果可以看到:一阶迎风格式计算结果精度太低,中心差分格式的结果发生振荡,二阶迎风和QUICK格式精度较高,但会产生越界现象。高阶有界组合格式计算精度高,且具有有界性。     

逻辑无环流直流可逆调速系统的Matlab仿真

针对面向系统传递函数结构图仿真方法的不足，提出了一种基于Matlab的Simulink和Power System工具箱、面向系统电气原理结构图的仿真新方法，实现了转速电流双闭环逻辑无环流直流可逆调速系统的建模与仿真。重点介绍了同步脉冲触发器、无环流逻辑切换装置的建模，给出了直流可逆调速系统的仿真模型和仿真结果，实验结果表明仿真结果非常接近实验波形，可信度较高。     

贴近墙面移动圆柱体周围的不可压缩流体的数值仿真

采用边界压力单向条件的流函数-旋度方程,对在不可压缩流体中贴近墙面平行移动的圆柱体周围的流场进行了二维数值仿真.计算结果与实验结果有较高的一致性,证明了在边界压力单向条件下流函数-旋度方程的有效性.     

管道流体的瞬态仿真模型

通过对道道的离散化处理,建立了流体管道频率相关摩擦仿真模型,研究了Ｎ的取值、离散管段数对仿真结果的影响及管道与集中元件和拢动激励的耦合方法,并对带容腔的流体管道系统进行了数字仿真,该模型将管道的分布特性表示成网络形式,可方便地与和中种介条件进行耦合,仿真结果与有关文献提供的近似解析计算和实验结果吻合良好。     

流体动压滑动轴承的模糊优化设计

本文分析了流体动压滑动轴承优化设计中约束条件的模糊性,给出了模糊优化的数学模型,介绍了常用的水平截集解法,提出了一个确定清晰解的综合决策方法.应用这一理论对一柴油机主轴承的优化设计结果表明,模糊优化是有效的,较之普通优化更优越.     

用数值模拟方法进行脱硫塔的优化设计

基于多相流数值模拟,进行了湿法脱硫喷淋塔的优化设计研究,气相湍流由标准模型描述,喷淋液滴由确定颗粒轨道模型描述,通过对流场和温度场模拟计算得到优化设计结果是烟气入口向下倾斜15°,喷嘴采用高低位布置,在喷雾区加装环形导流分布器,可使脱硫塔流场右侧湍流强度明显增加,左侧烟气贴壁流动有所改善,脱硫塔内流场分布更加合理,塔出口温度低于优化前温度,增加气液传质、传热,提高脱硫效率。     

基于数值模拟技术的塑料弯管注塑模优化设计

运用MOLDFLOW对直角ABS塑料弯管的注射过程进行系统的数值模拟,完成了塑料弯管的浇注系统设计,减小了熔接痕影响;预测了冷却系统设置对产品温度布局的影响,优化了冷却方案;通过翘曲分析,确定了收缩不均是影响产品尺寸形状精度的主要因素,从而掌握了产品成型工艺及特点.最后基于数值模拟分析结果,进行塑料弯管注射模具设计,优化了注塑模结构,实践证明该方法对注塑模设计有指导作用.     

贴近墙面移动圆柱体周围的不可压缩流体的数值仿真(英)

采用边界压力单向条件的流函数旋度方程,对在不可压缩流体中贴近墙面平行移动的圆柱体周围的流场进行了二维数值仿真．计算结果与实验结果有较高的一致性,证明了在边界压力单向条件下流函数旋度方程的有效性．     

逻辑无环流可逆调速系统数字仿真

本文对逻辑无环流可逆调速系统进行了数字仿真,并进行了物理试验。结果表明:二者基本一致。说明系统的仿真模型是切合实际的,为利用数字仿真来分析和设计逻辑无环流系统提供了依据。     

Study on optimal design of vertical-shaft mechanical mixer based on numerical simulation of flow field

In the paper the three-dimensional flow fields are numerically simulated in the vertical-shaft mechanical mix tank of a water treatment plant by means of FLUENT software based on the method of Computational Fluid Dynamics (CFD). The influences of design parameters on flow fields and the mixing effect are analyzed. Firstly,the prediction capability of the turbulence model adopted in simulations is evaluated. And then,the mesh independence is checked up. Finally,the flow fields in various dimensionless blade diameters and dimensionless shaft spans are numerically simulated respectively. The results have shown that the numerical simulation method based on CFD is a feasible assistance for the optimal designs of mixers. Moreover,the optimal design of the blade diameter should take into account both the flow field and the power consumption. The optimization of the shaft span is to achieve a relatively even distribution of the flow field without any rupture. With the consideration of an optimal design,the dimensionless blade diameter and dimensionless shaft span should be 0.45 and 0.57 respectively in the case.     

电场和流场数值模拟的电化学加工阴极设计

针对传统阴极设计方法存在的问题,提出了利用数值模拟法设计电化学加工阴极的方法.给出了数值模拟法设计阴极的实现过程和初始阴极形状的确定方法,建立了电化学加工的数学模型,采用有限元方法对加工过程的电场和流场进行连续的计算和分析,开发了阴极设计的工具软件并进行了实际应用.应用结果表明,该方法可提高设计精度20%~30%,减少了加工试验次数,缩短了设计周期.     

基于Flow-3D软件的消能池三维水流数值模拟

基于Flow-3D软件,采用RNG k-ε三维水流数学模型、VOF方法和单相流体模拟消能池水流流动,应用GMRES方法求解离散方程.根据设计提出的闸下三级消能池方案,不仅验证了水闸的泄流能力,还计算了消能工况水流条件下消能池的水流情况,并且结合水工模型试验具体分析了消能池中的水流流态、流速分布、水面线和消能率等水力特性.结果显示计算的泄流能力、水流流态与模型试验的非常接近,流速和水面线的吻合度也很高.计算结果还提供了Fr值、紊动能分布图和流速矢量图,比较全面地反映了三级消能池的水流和消能情况,同时也表明该软件模型具有可行性与实用性.     

基于Moldflow的组合型腔注塑模浇注系统的优化设计

组合型腔注塑模具中的熔体在浇注系统内的平衡流动可以得到结构和性能相一致的制件。基于Moldflow软件的流道平衡模块,可以对注射成型过程进行仿真分析并预测其中的潜在缺陷,从而提供修改依据,达到对浇注系统的优化设计。     

基于有限体积法的G4-73型离心风机三维流场数值模拟

基于有限体积法,利用Fluent软件对G4-73型离心风机内部流场进行了全三维数值模拟。结果表明:蜗壳内的低能流体区沿轴向朝流动方向推进;叶轮内的静压和动压在叶片吸力面靠近叶轮进口处最低,叶轮流道中动压等值线呈"凸"型分布,在叶片压力面靠近叶轮出口处静压和动压达到最大值,且叶轮出口相对总压损失集中在吸力面和前盘侧。     

基于正交试验法的注塑工艺多目标优化设计

结合正交试验法和注塑模拟分析软件Moldflow,对不同工艺条件下的塑件成型过程进行模拟分析,运用模糊数学中的综合评判法,对塑件成型后的体积收缩率、表面沉降指数和最大翘曲量三个目标值进行综合评判,确定综合目标值.通过对综合目标值的极差分析,确定模具温度、充填参数、保压参数、浇口位置、冷却形式等注塑工艺参数对综合目标值的影响程度的大小,并通过绘制因素水平影响趋势图,分析得出最优的注塑工艺参数组合方案,并对该工艺组合方案进行模拟验证.     

长江天兴洲河段平面二维流场数值模拟

应用正交曲线坐标系下的二维水深平均数学模型对长江天兴洲河段流场进行了数值模拟,计算出的沿程水位、断面垂线平均流速分布与实测资料较为一致.计算中采用了四边形插值方法以快速生成计算网格的河底高程数据,并利用AutoCAD的数据接口生成河底三维地形图和彩色流速分布图以进行直观分析.     

基于数值模拟的筒形件正反拉深复合成形

通过对筒形件正反拉深一次复合成形的有限元数值模拟,分析了主要工艺参数对筒形件正反拉深一次复合成形的影响。依据数值模拟设计了某一型号的机油滤清器壳体正反拉深复合成形模具并进行了工艺调试,既验证了数值模拟的可靠性又将正反拉深一次复合成形工艺用于了机油滤清器壳体的实际生产,获得了较为理想的效果。