弯管内瞬变流演变过程研究

为了研究复杂管系瞬变流的演变机理,从而有效控制剧烈瞬变流对管系的破坏,利用CFD技术建立了管网中常见的弯管与阀门连结结构的三维仿真计算模型,并基于该模型计算由阀门动作产生的瞬变流在弯管中的传播过程,计算结果表明:管内瞬变流的压力峰值发生在瞬变流激发源阀门前端位置,其压力波向上游的传播过程存在明显的不对称特征,其压力面形状受弯管对流场作用的影响明显;通过调整阀门相对弯管的安装角度可对管内压力峰值进行一定程度调控。     

海水淡化轴向柱塞泵流体特性分析

采用数值分析的方法对柱塞泵各腔内流体的流态进行分析,确定流体的流态,证明了在仿真计算时将流体模型设置为湍流模型的合理性,并在此基础上建立流体分析模型。该模型主要包括吸、排水腔流体模型、配流盘流体模型、润滑液体膜流体模型和柱塞腔流体模型5部分。运用CFD软件对该模型进行分析时,通过动网格技术实现对柱塞泵吸水、加压、排水整个工作过程周期性变化的仿真分析,模拟出柱塞泵工作过程中流场的动力学特性。最后,将仿真得到的柱塞泵排水口压力波动结果与试验结果进行比对,发现仿真结果与试验结果能够较好的吻合,验证了仿真分析的有效性。     

基于特征线法的电厂锅炉给水泵系统瞬变流特性的研究

阐述电厂泵系统瞬变流研究的重要性,并指出了瞬变流的特点。应用特征线法对300MW机组给水泵系统的瞬变流特性进行了研究分析。给出了电厂给水泵系统控制瞬变的相关措施。     

基于动网格的水下发射装置两相流研究

为防止水下武器发射时水流浸没身管,提高小口径武器在水下发射的初速,水下武器膛口前需设计密封装置。建立水下武器密封装置模型的非结构网格计算域模型,利用计算流体动力学(CFD)、动网格和UDF等相关知识,通过求解 N-S方程,对密封装置内复杂的两相流进行了数值分析计算。仿真结果表明,密封装置内排出的气体有利于射弹超空炮的形成;此外,在水下5m 发射时弹前激波和弹后激波对箱体冲击作用力峰值可达100 MPa,因此要求密封装置要有足够的强度。     

增压器内部流场分析及气液两相流特性研究

以增压器为模型,对增压器中压力波动产生的原因进行了分析。为揭示增压器增压原理及内部气液两相流的特性,基于Reynolds时均化的N-S方程和标准的两方程湍流模型,运用流场计算软件的动网格技术,对高压缸中水和气体两种不同介质的增压过程进行了数值计算,并将计算结果与实测结果进行了比较。研究表明:增压器增压过程是一个逐层增压的过程,同时如果增压器内部含有气体,将增加增压器的压水时间,并引起增压器压力波动的增加,从而影响整台超高压设备的性能。在实际运行过程中,应该避免气体流入高压缸,必要时还可以在管道中安装气液分离器去除水中残留的气体。     

管路分离机构闭合过程插头的动态数值模拟研究

为研究插头滑块在闭合时滑块的运动对管路分离机构内部流场的影响,以及介质如何阻碍滑块闭合的问题,采用动网格技术对插头滑块的关闭过程进行数值分析;为了体现其流域动态与插头滑块实际工作时的一致性,采用UDF程序来控制流体网格节点的最大位移,以达到可以实时控制滑块的运动;通过研究插头滑块在闭合过程中管路分离机构内部流场的压力分...     

基于CFD方法的冷轧过程乳化液特性研究

应用CFD工具FLUENT建立冷轧过程乳化液内部压强及轧板所受压力求解分析模型,计算分析冷轧过程乳化液进口速度对乳化液内部压强及轧板所受压力的影响。模拟结果表明,乳化液内部压强随着乳化液进口速度的加大而增加,轧板所受压力也随之增加。通过对比生产现场的轧制力数据,得到乳化液的最优进口速度。通过分析不同油水混合比例乳化液的离水展着性,得到最优的油水混合比例,使得冷轧润滑效果最好,进而实现最优的板面质量。     

基于MATLAB的水轮机瞬变过程计算仿真

在水轮机瞬变过程计算中,因水轮机的特性呈现较强的非线性特征,往往需要进行特性曲线数据的存取和处理.利用MATLAB语言强大的数据处理功能,采用三维空间曲面的形式对水轮机特性进行描述和插值,并对水轮机瞬变过程进行了计算仿真.     

车辆会车过程的瞬态气动特性研究

应用商用 CFD软件提供的动网格技术,对标准MIRJ模型汽车会车过程的瞬态空气动力特性进行了数值模拟,研究了套车过程中的车辆瞬态空气动力特性,结果表明:对汽车进行瞬态空气动力学数值模拟是可行的,会车过程中两车气动力系数有显著变化,其变化幅度呈类似于正弦函数图像形式的变化趋势,会车时的空气动力作用,对汽车操作稳定性有重大影响.     

基于CFD技术的调速型液力偶合器两相流分析方法研究

调速型液力偶合器广泛应用于重型刮板输送机的软启动,当处于部分充液状态时,工作腔内流体为复杂的气-液两相环流运动。为了对调速型液力偶合器内流场两相流分布特性进行分析,应用计算流体动力学软件CFX,对单流道流场采用混合出、入口及边界循环条件,分别基于CFX软件中的均一化和非均一化两相流动假设对20%,50%,80%充液率时的工况进行了内流场数值模拟,获得了2种两相流动假设下不同充液率及不同速比下的转矩传递特性曲线,并重点分析了采用非均一化两相流模型时的体积率的分布特性。CFD分析结果很好地实现了对工作腔内气-液两相环流在不同工况下的分布特性与转矩传递特性的预测,为调速型液力偶合器的选型与设计提供了可靠的数值计算方法与理论依据。     

水平管段塞流液量改变瞬变过程统计特性研究

为了探索混输管线液量改变瞬变过程压力、压差的变化规律，在长378m、内径80mm的水平不锈钢试验环道上利用空气和水进行了段塞流液量改变瞬变试验研究。试验采用压力变送器测量压力信号，将相邻两压力信号相减(上游减下游)得到压差信号。根据试验结果，分析了液量改变瞬变过程中压力、压差的变化规律，对瞬变过程中的各种现象进行了详细分析和合理解释，从概率密度分布和功率谱密度两方面对压力、压差信号进行了统计分析。     

基于瞬态CFD分析优化汽油机进气道研究

为降低某四气门汽油机的油耗,利用三维流体软件Star-CD对原进气道和改进气道气道在1500r／min全负荷进行了缸内瞬态CFD分析,分析结果表明,改进气道较原进气道滚流比在进气门全开时刻提高230％左右,在点火时刻710℃A湍动能增加一倍。原气道与改进的气道进行了整机性能试验验证,试验结果表明,在2000r／min,2bar部分负荷工况改进进气道油耗较原气道降低了3．45％,适当提高进气道滚流比有利于降低部分负荷的油耗。     

基于CFD的液体平衡环流动特性仿真研究

液体平衡环是波轮洗衣机减振的重要部件,针对波轮洗衣机脱水过程中的振动问题,通过优化液体平衡环结构参数的方法改善其减振性能。利用模拟软件FLUENT 14.5对平衡环内部流场进行数值模拟,探究了凸筋数量、凸筋开孔尺寸、环道宽度比、容积比等对平衡环减振性能的影响规律。模拟结果表明,凸筋数量增加会提高平衡环启动阶段减振性能,但是稳定阶段反之;凸筋开孔有助于提高其减振性能和使用寿命;双环道平衡环在宽度比为50%时减振性能最佳;容积比为55%时平衡环减振性能最好。     

基于CFD技术的管道过滤器内部流场模拟及其结构优化设计

采用计算流体动力学(简称CFD)方法对XYZ-100稀油站所使用的2FXG-32型过滤器内流场进行模拟分析,并根据模拟结果对过滤器结构进行优化。结果表明,经过结构优化后的过滤器减小了漩涡、死水区等水流状况,减少了能量损失;增大了有效过滤面积,提高了过滤效率;优化后过滤器结构紧凑,降低了生产和制造成本。     

基于CFD的轴向柱塞泵流动特性的仿真研究

通过CFD仿真对柱塞泵柱塞腔和配流盘的流动特性进行了研究,建立了SCY-14型柱塞泵流体的几何模型和物理模型,在对配流过程非定常流场各个位置流态进行流态判断后,采用层流加局部湍流的数学模型模拟流场的实际状态。根据轴向柱塞泵工作时的两个主运动,采用滑移网格模型模拟柱塞与缸体相对配流盘的旋转运动及采用动网格模型模拟柱塞沿缸体轴线相对缸体的往复运动。通过设定边界条件和工作条件,对处于不同旋转角度柱塞泵的流态特性进行CFD仿真。仿真结果表明:柱塞泵在吸排油过程中,即低压向高压转换和高压向低压转换的过程中,柱塞腔内部有比较明显的压力冲击现象。柱塞腔的压力冲击主要是由柱塞泵配流过程中的流量倒灌和阻尼槽的节流作用共同影响形成,压力脉动周期由泵的转速和柱塞数决定。     

进气歧管气道流场CFD分析及优化

进气歧管的气道结构直接影响发动机各缸进气量和进气均匀性,因此合理的气道结构是保证发动机性能得以实现的基础.通过三维CFD仿真计算展现进气歧管气道内部微观流场分布,以此为基础指导气道结构优化设计,以实现降低进气压损、增加进气量和保证各缸进气均匀性的目的.     

基于CFD的三偏心蝶阀的流场特性研究及优化

由于三偏心蝶阀结构的特殊性,对其内部流场的流动性能进行了深入研究。建立了三偏心蝶阀的几何模型,对其内部流场进行模拟,获得了阀门的流量系数、流阻系数,并分析了阀门的轴向偏心、径向偏心和角度偏心与流量系数、流阻系数之间的变化规律,得知:角度偏心的数值大小与流通能力近似成反比;径向偏心值与阀门流通能力近似成正比,且影响大于角度偏心;而轴向偏心值对于阀门的流通能力几乎没有影响。采用正交试验法对三个偏心进行优化,降低流阻系数,提高流量系数,改善阀门流通性能。     

基于标准K-ε模型与CFD的浮子流量传感器的新研究

依据湍流模式理论中的标准K-ε模型及CFD(计算流体力学)实现了对浮子流量传感器三维湍流流场的数值研究,利用物理概念清晰的"有限体积法"作为数值解法,并采用以压力为基本求解变量的SIMPLE算法求解离散控制方程;提出"浮子受力平衡度误差分析法"控制计算精度,通过对传感器速度场、压力场的三维研究,获得传感器流场的关键信息,即浮子受力大小以及传感器流量值.数值计算结果,即针对300K水,粘度为1.003×10-3Pa·s流场的计算结论得到了物理实验验证.     

基于CFD的液压比例流量阀通过流量的计算

该文利用CFD计算方法研究某新设计的带有节流窗口的比例流量阀的阀芯位移-流量的特性,并与通常采用的小孔出流的计算公式所得的结果进行比较,证明在阀芯开度较小时,两种结果具有很好的一致性,但是随着阀口开度的逐渐增大,两者计算结果的差别越来越大,从传统的设计经验判断,CFD计算出的流量特性曲线具有很高的可信度。     

基于三棱柱动网格的涡旋压缩机三维流场模拟

为研究涡旋压缩机内部流场的规律分布,在理论分析的基础上,建立了内部流场的三维模型。对非结构化网格划分的三种方法(四面体网格、六面体网格、三棱柱网格)分别进行了模拟试验,并通过试验结果对比发现,三棱柱网格划分方法在涡旋压缩机三维流场模拟中更为适用。在此基础上,运用动网格技术和RNG k—ε模型对流场进行三维数值模拟,模拟结果形象的展示了涡旋压缩机随时间周期变化的压力、温度、流速的分布规律,为涡旋压缩机的优化设计和应用提供参考。