搅拌桨流场仿真分析

搅拌桨是机械搅拌过程中的关键零部件,其结构形状会影响流体混合的速度和均匀度.应用ANSYS Workbench软件Fluent模块建立框式搅拌桨和笼式搅拌桨的三维模型,基于多重参考系进行网格划分与边界条件设定,然后进行仿真分析.仿真结果表明,流体正压区域分布在与搅拌容器相接触的定子域中.框式搅拌桨工作时的搅拌速度和均匀...     

不同挡板数搅拌桶流场的数值模拟

对不同挡板数的搅拌桶进行了数值模拟,通过分析影响搅拌传质的不同速度场,发现挡板数为4时,传质效果好,能耗低。     

油气润滑系统混合器设计及内部流场仿真分析

设计一种新型油气润滑系统油气混合器,对其工作原理、结构设计、流场流型及油气管末端供油情况进行研究。建立包括螺旋管的流体域模型,将整个流体域分为润滑油初始区域、油气混合区域、螺旋管区域和末端直管区域。利用Fluent软件进行数值仿真模拟,建立瞬态模型分析单次打入润滑油的情况下油气两相流的形成机制,提出新的油气混合理论模型。研究结果表明:新型油气混合器结构紧凑,能实现精确定量的油气供给;高速压缩空气能够将润滑油分为两部分,一部分润滑油附着在管壁上以较低的速度向前流动,另一部分随着空气以较高速在管道中心向前流动,从而使得润滑油能够在较短时间内均匀分布在整个管道的管壁之上;在油气管末端,由于背压的影响,润滑油的分布复杂多变,但仍能保证油的连续供给。     

新型油气混合器的内部流场分析

针对油气混合器进油量和进气量影响润滑点可靠润滑的问题,对油气混合器的工作原理、内部流场、出口管路内油气两相流分布情况等方面进行了研究。结合计算流体力学两相流基本原理,建立了新型油气混合器的流体域模型;在此基础上,分析了新型油气混合器的工作原理,利用CFX软件对新型油气混合器的内部流场进行了数值仿真模拟,检验了其形成油气的效果,并分析了出口管路内油气两相流的分布情况。研究结果表明:该油气混合器可精确调控进油量和进气量,达到油膜厚度可控,从而保证满足润滑油膜均匀性、连续性和稳定性的要求;同时,该分析过程为类似油气混合器之类复杂混合器的设计,提供了一种有效的功能检验方法,可进一步对油气混合器的工作性能进行评价,并对其结构进行优化。     

新型内外组合搅拌桨的开发及流场特性

提出一种适用介质粘度范围广的新型内外组合搅拌桨。利用计算流体力学和粒子图像测速技术对该搅拌桨产生的流场进行研究。考察不同工作介质、不同转速比情况下,带有新型内外组合桨的搅拌设备内的时均速度、速度变化率和剪切速率分布。结果表明：新型内外组合搅拌桨在各个方向产生的流动都比较剧烈,其径向速度和轴向速度的分布与内外桨转速比密切相关。采用新型内外组合桨改善了搅拌设备近壁区的流动状况,改善程度随着转速比的减小而增强,且对假塑性流体流动状况的改善优于牛顿流体。新型内外组合搅拌桨改善了整个搅拌设备内尤其是近壁区的剪切水平,并且改善程度随着转速比的减小而显著增大。     

沉淀搅拌槽三维流场数值模拟

使用计算流体动力学软件FLUENT对沉淀搅拌槽内的流场进行了数值模拟,分析了桨叶离底高度对三维流场的影响,进而利用模拟出的数据计算出搅拌轴的功率。结果表明:提高搅拌桨离底高度,有利于提高混合效果。     

基于FLUENT的潜水搅拌器搅拌流场分析

对于潜水搅拌器的搅拌流场,采用基于雷诺时均方程和标准k-ε方程的湍流模型,以及贴体坐标和交错网格系统对N-S方程用有限体积法进行离散,采用交错网格存放变量,用SIMPLEC算法求解N-S方程,应用Fluent软件对三维不可压湍流搅拌流场进行数值模拟。结果表明:搅拌器叶轮运行时产生旋向射流,中心速度较快,向外做扩展运动,利用体积流来输送液体。通过调整潜水搅拌器的安装深度和改变搅拌器叶轮的重要设计参数轮毂比的大小,对所得到的模拟结果进行对比分析,提出优化的安装和设计方案。     

基于双流体模型的简易化两相搅拌流场数值模拟

基于双流体模型对混凝土搅拌运输车搅拌筒内搅拌介质进行了简易化的数值模拟,为搅拌筒参数优劣评定提供了有效的参照模型。即将混凝土搅拌运输车搅拌筒中搅拌介质(石子与泥浆)的流固多相处理成密度不同且互相贯穿的介质,以搅拌筒和搅拌叶片为动态边界条件,在流体有限元理论下,实现了基于搅拌筒设计参数变化的简易化多相流场数值模拟。从而在混凝土搅拌运输车搅拌筒数字化设计过程中,在对参数的优劣(减小搅拌介质的离析度和提高搅拌筒的出料速度等)评定时,提供了定量化、可视化的参照模型。     

新月形内齿轮泵空化流场仿真分析

实际液压系统工作条件一直处于动态演变过程。为了分析变工况后新月形内齿轮泵空化流场的演进规律,提出了一种分布式参数模型,该模型利用动网格技术及两相流模型相结合来模拟齿轮泵中含气油液的流动状况。根据因子水平表及正交表性质设计了正交试验方案,在此基础上计算了不同试验对应的三维内流道模型并获得了流场特性及空化演进规律。结果表明:该类型齿轮泵中无明显困油区域,转子区是整个泵内压力最高也是最低的区域;转速一定时,油温对最低压力的影响最大,含气量次之,工作压力的影响可忽略;啮合区中的空化演进规律最为明显,气相整体呈现出先均匀分布,再分散集中,最后又均衡分布的变化规律;压力演变是气相发生运移的根本原因。     

小方坯连铸电磁搅拌流场和温度场三维耦合数值分析

应用磁流体力学MHD(Magnetohydrodynamics)的基本原理,建立了钢水在洛仑兹力作用下流场和温度场三维耦合分析数学模型.依据错列网格法SIMPLE(Semi-implicit method for pressure linked     

基于工业废油场的螺旋搅拌桨结构设计及性能研究

针对螺旋搅拌桨的结构特点,在确定螺距比、盘面比和翼剖面形状等形状参数基础上,建立了螺旋搅拌桨的三维实体模型。借助Fluent软件,建立了螺旋搅拌反应器的三维流场模型,应用动参考系模型迭代求解。数值模拟了转速40r/min条件下,螺旋搅拌桨在工业废油场中的表面压强及流场速度分布。根据模拟得到的螺旋搅拌桨表面压强分布,应用ANSYS对螺旋搅拌桨进行了静力学分析,验证了结构的可靠性,为该螺旋搅拌桨的进一步性能优化提供了理论依据。     

电火花加工间隙流场的研究及仿真

从流场理论出发,采用固液两相流理论建立了间隙流场体运动数学模型,对间隙流场中的运动和浓度分布进行了实时仿真,通过流体运动和电火花加工实验,证明建立的数学模型和计算方法是正确的,提出了电火化加工间隙流场研究的新方法。     

用激光测速技术测定搅拌流场的实验研究

总结了用二维激光测速系统测定三维搅拌流场的实验技术调试方法,分析了可能产生实验误差的影响因素,并介绍了实验数据的微机处理系统。     

平版印刷墨斗辊油墨流场的分析与仿真

为了提高油墨预置精度,优化墨键结构,并依此精确控制输出墨量,对墨斗系统在不同条件下油墨运动流场建立数学模型和仿真计算,分析了油墨出口处油墨的流动速度分布情况,并对墨斗辊变转速、墨键变开度条件下墨斗流场的速度和压力的变化规律以及与油墨流量的关系进行了阐述。结果证明该方法能更准确地确定墨键开度、墨辊转速和墨量的关系。     

基于流场仿真分析的折流杆换热器振动原因分析

针对折流杆列管式换热器在较大流量或高流速场合下换热管振动损坏现象,从某一电厂使用折流杆换热器进行工业水冷却发生换热管振动损伤的工程案例出发,运用物理模型进行流场仿真分析及按GB151进行数值计算,分析折流杆换热器发生振动破坏的原因。得出在换热器壳程流体出入口处部分区域存在流体横向冲刷换热管引发流致振动导致振动超标的结论,分析与换热器实际涡流探伤结果一致。     

小方坯连铸电磁搅拌流场和温度场三维耦合数值分析

应用磁流体力学MHD（Magneto hydro dynamics）的基本原理,建立了钢水在洛仑兹力作用下流场和温度场三维耦合分析数学模型。依据错列网格法SIMPLE（Semi-implicit method for pressure linked equation）和有限控制容积法,开发了相应的分析软件。就小方坯电磁搅拌洛仑兹力的分布规律、搅拌范围、拉坯速度以及浇注温度对流场和温度场的影响进行分析。     

SK型静态混合器固体颗粒冲蚀磨损分析

为研究SK型静态混合器内固体颗粒对混合元件的冲蚀程度,采用固-液两相流及计算流体力学方法(CFD),建立冲蚀及流场模型,运用Ansys Workbench中的流体动力学模块,对SK型静态混合器内的颗粒运动轨迹和颗粒对静止元件的冲蚀情况进行分析。结果表明:颗粒对静止元件的冲蚀主要发生在元件的螺旋边缘处,在总元件的3/5个处达到最大,且靠近入口和中间段的元件冲蚀量也较大;除冲击角度外,颗粒平均直径和平均冲蚀速度对冲蚀的作用最为关键,当颗粒粒径、速度和体积分数达到某一组合时产生的冲蚀现象最严重;冲蚀现象是固体颗粒的物理属性和流场特性的综合作用结果。     

复杂工况机械密封腔内两相流的流场特性分析

以汽液两相流理论及方法为基础,采用CFD混合多相流模型,对处于高温、高压、高速复杂工况的波纹管集装式机械密封装置密封腔内两相流场进行了数值建模和分析,得到了由冲洗口位置的不同和密封环旋转引起的复杂三维流场特性,对不同的冷却效果进行对比,得到了最佳冷却位置,分析了密封腔内的温度场、压力场和速度场,并对比分析了密封腔压力随着不同主轴转速和不同冲洗液入口速度所呈现的规律,为高参数复杂工况下波纹管集装式机械密封装置的结构优化设计提供了理论依据。     

双层直斜叶及其组合桨搅拌槽三维流场数值模拟

采用计算流体力学的方法,对双层六直叶涡轮桨、双层六斜叶涡轮桨以及双层六直斜叶交替涡轮桨搅拌槽流场进行研究。利用Laminar层流模型对其在甘油与水的混合物中产生的流场进行数值计算,得到三种不同结构形式的双层桨以恒转速200 r/min在搅拌槽内转动时所产生的流场结构,对比分析轴向、径向和周向的速度矢量图、速度云图以及速度分布曲线,为层流搅拌槽的设计和实际应用提供了理论依据。     

涡轮叶片电解加工的流场仿真分析

涡轮叶片是航空发动机中的重要零件,主要加工方式是电解加工。基于电解加工流场理论,建立涡轮叶片的三维模型和电解加工的流场模型。应用COMSOL Multiphysics软件对涡轮叶片电解加工进行流场仿真分析,研究流场的分布及特性,分析不同加工间隙和不同电解液压力对流场的影响。通过分析,得出涡轮叶片电解加工时加工间隙、电解液压力与流场流速之间的关系。