旋涡气流光整加工数值模拟与试验研究

运用CFD软件Fluent对具有3个喷嘴旋涡头的等直径圆管内速度流场进行了数值模拟,并通过试验观察不同位置处随加工时间变化孔表面粗糙度的变化情况,结果与模拟一致,为该工艺的进一步研究提供了理论基础。     

旋进旋涡流量计旋涡进动效应的数值模拟研究

使用数值计算的方法建立了旋进旋涡流量计旋涡进动效应数值模拟数学模型，应用FLUENT软件分析了旋涡进动效应流场演变情况，并通过与实验结果的对比分析了数值模拟结果，讨论了仿真误差产生的原因。     

旋涡泵的内部流动研究

通过对旋涡泵内部流场的数值模拟，分析了旋涡泵的内部流动状况，证实了纵向旋涡和径向旋涡的存在，验证了前人的假说，为旋涡泵的理论设计和后续研究工作提供了重要的理论依据。     

叶轮参数对旋涡鼓风机性能的影响

结合新产品开发，应用计算流体动力学有关理论对旋涡鼓风机的三维内部流场进行模拟，探讨了鼓风机叶轮参数对其性能的影响，并研究了这些影响的机理性问题。     

旋涡风机内部流动的边界元解法

在旋涡风机内部流动分析的基础上，建立了计算叶轮内部流场的数学模型，并用边界元素法对模型进行了数值模拟，计算结果与理论分析基本一致。这表明该模型可以满意地描述旋涡风机内部流动。     

不同含气率下角座阀内流场分析

建立了角座阀内气-液两相流动的数学模型,对不同含气率下的流场进行数值分析.计算获得了阀内的速度、相分率和湍流强度等流体动力学参数,并分析了阀内旋涡形成机理和介质流动稳定性.结果表明:流场中的旋涡结构和数量主要取决于流道结构和流动稳定性.由于旋涡区流速较低,气相介质易停滞在旋涡区域,产生聚集现象.含气率的增加会提高阀内介...     

喉管直径对旋风分离器性能影响的仿真研究

采用数值模拟方法研究了在普通Lapple型(d/D=0.5)旋风分离器气流出口处外加不同直径的喉管结构对于其流场及性能的影响.采用雷诺应力模型(RSM)模拟旋风分离器内的各向异性湍流,同时采用拉格朗日颗粒追踪(LPT)模型计算颗粒运动.结果表明,喉管直径能有效控制内旋涡的大小,从而影响旋风分离器的性能.随着喉管直径减小...     

轮毂间隙对轴流风机性能和流场影响的数值与实验研究

采用实验和数值模拟的方法,研究了有、无转、静子间轮毂间隙的轴流风机的性能和流场,考察了轮毂间隙对风机性能和流场细节的影响。结果表明:轮毂间隙对风机性能的影响很大,使风机全压和静压都有较大幅度的下降;转子中的流动稍有改善,但静子中流动大幅恶化;由泄漏流引起的回流、分离和旋涡等使静子中靠近轮毂处流场十分复杂。     

混流式核主泵内部复杂流动结构分析

以混流式核主泵水力模型为研究对象,基于三维不可压缩流体的N-S方程和RNG k-ε湍流模型,采用流体计算软件ANSYS-Fluent对不同工况下的混流式核主泵水力模型的三维湍流流场进行数值模拟。通过分析不同特征面上的流动状态,构建该泵内的典型时均流谱,为性能优化及内部流动控制提供参考。计算结果表明:高涡量区域主要分布在固体壁面、径向导叶流道以及球型压水室内出液管附近;靠近出液管附近存在旋涡,导致流动损失增加,但随着流量减小,此处的流动情况趋于稳定,旋涡减弱甚至消失;靠近球型压水室出液管段的旋涡及其相近的径向导叶流道内的复杂流动情况与球型压水室出液管的位置有一定关系,因此减小出液管附近的流动损失,对实现混流式核主泵流动控制具有重要意义。     

旋涡气流场的形成与分析

旋涡气流光整加工是以旋涡气流为载体，带动磨粒紧贴工件内孔表面作高速、强劲的“龙卷风”式的螺旋运动，实现内孔表面的光整加工。这种新工艺的关键技术是如何形成旋涡气流及研究气流速度和压力对加工效果的影响关系。为此，应用流体力学理论分析形成旋涡气流场的条件，研制了模拟实验用的旋涡头，研究气流速度和压力沿径向的分布规律，建立了相关的数学模型，为进一步研究和应用提供了理论依据。     

轴伸式贯流泵装置全流场三维湍流数值模拟

为探讨轴伸式贯流泵装置双向运行时的内部流动结构并进行性能预测,应用三维湍流Navier-Stokes、Realizable 两方程湍流模型、壁面函数法和滑移网格技术,进行泵装置双向运行时的全流场三维湍流数值模拟研究。计算所采用的模型贯流泵具有特定的S形叶片及正向运行时的后置弯曲导叶。研究结果揭示了贯流泵装置正、反向运行时的全流道速度等值线、静压等值线、出水流道断面矢量及出水流道的流线形状特征,探讨在泵装置实际安装条件下泵与流道的相互影响,进行泵装置性能的数值模拟预测,并与试验结果进行比较分析。数值模拟结果表明,泵段的出口流态及导叶对流道的流动结构有很大的影响,扩散形流道对流道进口流态反映敏感,无导叶的直形泵装置出口扩散流道内的流动为轴向旋涡、环形旋涡、轴向流动的叠加,数值模拟计算预测泵装置性能的方法是有效、可行的,能够满足工程需要。     

6-U式离心泵内流场的数值模拟

为了分析离心泵内三维不可压缩流体相关特性,以便更好地利用其结果对离心泵进行设计与修正.运用CFDesign流体分析软件,对离心泵内三维不可压缩斋流流动进行了数值模拟.分析了离心泵吸入室、涡室内流体不同截面处的压力及速度特性;并得到了泵的流量及扬程值其结果与实验值达到了很好的吻合.     

离心泵内流场的数值模拟

运用Cfdesign流体分析软件,对离心泵内三维不可压缩斋流流动进行了数值模拟.分析了离心泵吸入室、蜗室内流体不同截面处的压力及速度特性;并得到了泵的流量及扬程值,其结果与实验值达到了很好的吻合.通过对泵内流体数值结果分析,可以揭示其内部的流场特性,从而为今后泵的性能预测、设计提供依据,缩短开发周期及其成本.     

介质黏度对旋涡泵内流场及外特性的影响机理分析

为分析介质黏度对旋涡泵不同工况下的内流场及外特性的影响，由数值模拟方法分别对不同介质黏度和不同流量工况下的旋涡泵内流场结构及其外特性进行对比分析。分析结果表明：叶轮及侧流道内流动沿叶轮旋转方向从泵的进口至出口逐渐趋于稳定，各纵向截面上存在明显的纵向旋涡和径向旋涡，随着流量的增大，叶轮及侧流道内的纵向旋涡及径向旋涡强度逐渐减弱，叶轮做功能力逐渐降低，泵的扬程逐渐下降，叶轮内湍动能耗散及叶轮内的涡量分布均随着流量的增大而减小。随着介质黏度的增大，各纵向截面上的纵向旋涡和径向旋涡强度均逐渐减弱，旋涡泵内湍动能耗散随粘性的变化更为显著，其随着介质黏度的增加而显著增大。在各流量工况下，旋涡泵的扬程及效率均随着介质黏度的增加呈下降趋势；在小流量时，扬程及效率随黏度的增大而下降的趋势较为平缓，但在大流量工况时，扬程及效率随着黏度的增大而急剧下降。     

一种新型湍流超细粉碎机流场的数值模拟

根据新型湍流超细粉碎机的实验设备,建立单曲率叶型的一般曲线方程,并借助先进的CFD技术,对用Pro/E建立的计算模型进行验证,模拟两种不同叶型时湍流超细粉碎机粉碎腔内的单相三维紊流定常流场,直观显示粉碎腔内中间面的速度和流线,并比较了两种叶片时中间面的速度和流线的区别,为认识粉碎腔内的粉碎机理和叶片的改进提供了直观的模拟结果。     

MOCVD反应器内部气体流动模拟分析

以金属有机化学气相沉积（MOCVD）反应器沉积GaN为对象,建立了反应器内部数学模型.通过应用GAMBIT软件划分复杂模型的基础上,对新颖的反应器的输运过程进行了二维数值模拟的研究,计算了反应器中流场的分布.根据对模拟结果的分析可知,在低于常压和反应器进口距加热器距离较小的工况下,反应器内的输运过程比较稳定,满足制备薄膜所需的层流特征.     

离心式叶片泵内三维流场的数值模拟

利用Fluent软件数值模拟了叶轮机械内的三维流动，计算了离心式叶片泵内的速度矢量、压力值和湍流强度。通过数值模拟结果来看，数值模拟方法能真实反映叶轮内部的复杂流动，为叶轮机械的设计和改进提供了理论依据。     

动网格在涡旋压缩机三维流场数值模拟中的应用

基于局部弹性变形与网格重划的CFD动网格技术,对涡旋空气压缩机动态内流场进行了数值模拟。该模拟以理想气体为工作介质,满足流体控制方程及气体状态方程,湍流模型采用RNG k-ε模型,用壁面函数法描述近壁区流动。数值计算的结果表明,涡旋压缩机内部流场随时间周期变化,涡旋压缩机内存在旋涡生成、运动等现象。该计算非常形象地揭示了涡旋压缩机内部流动规律,为涡旋压缩机的优化设计提供了理论参考。     

水平管内水蒸汽冷凝换热特性的数值模拟

对水蒸汽在内径为8 mm的水平圆管内,不同管壁温度、蒸汽流速、压力和入口过热度下的冷凝过程,采用通用CFD软件Fluent 13.0中的Mixture模型,结合UDF编程对水平管内冷凝物理模型进行数值模拟。通过分析相应的冷凝液分布云图、体积分数和局部换热系数的变化曲线,得出蒸汽在水平管内冷凝换热系数与壁温、蒸汽流速、压力和入口过热度的变化规律。并将模拟结果与实验测试结果进行了对比,得出模拟结果比计算值偏高约30%。     

动网格在涡旋压缩机三维流场数值模拟中的应用

基于局部弹性变形与网格重划的CFD动网格技术,对涡旋空气压缩机动态内流场进行了数值模拟。该模拟以理想气体为工作介质,满足流体控制方程及气体状态方程,湍流模型采用RNG k-ε模型,用壁面函数法描述近壁区流动。数值计算的结果表明,涡旋压缩机内部流场随时间周期变化,涡旋压缩机内存在旋涡生成、运动等现象。该计算非常形象地揭示了涡旋压缩机内部流动规律,为涡旋压缩机的优化设计提供了理论参考。