Y型分叉冠状动脉血管中血液流动对血栓形成的影响

为研究Y型分叉血管中血液流动对血栓形成的影响,根据黏性流体稳定流动的Navier-Stokes方程,建立了冠状动脉分叉血管中血液流动的数学模型,并采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的方法,数值模拟了不同Y型分叉冠状动脉血管中血液流动情况,并考虑了分叉角度、血液黏度、入口血流初始速度对血流速度场、壁面剪应力、壁面压强的影响.结果表明:分叉角度越小成栓可能性越大,存在最易成栓的血流速度,但血液黏度对血柱形成的影响不大.     

圆形Rayleigh台阶腔体流动特性的数值模拟

为了揭示流体流动特性对静压支承油腔承载力的影响,根据圆形Rayleigh台阶腔体流动特性,将流动分为三部分:入口中心对称碰撞流动、凹槽径向发散流动和节流边微流动.采用计算流体力学(CFD)方法建立计算模型,对腔体几何参数(e,h)和入口雷诺数(Re)等因素对流场涡胞的影响进行数值模拟.结果表明:Rayleigh台阶结构腔体内流动较平行圆盘间流动更加复杂,有涡胞结构存在;腔体内压强较高,具有更高的承载力;当200相似文献   

网板结构柱塞流电化学反应器流场的测试

采用粒子图像测速技术(PIV)对用于废水处理的网板结构柱塞流电化学反应器(MPE-PFER)进行全流场测试,分析反应器入口区域及中部反应段截面的速度场分布;考察进口方式和流速对反应器流场分布和进出口压差的影响.实验结果表明,反应器入口区域属流体流动过渡区,受进口方式的影响较大;反应器中部区域流场稳定、规则,速度梯度、进出口压差随流体速度的增大而明显增加;切向进口下的流场均匀,能量损失少,为最佳的反应器入口结构.     

基于喉部出口流场的核电机组凝汽器壳侧蒸汽流场数值研究

对凝汽器喉部流动进行数值模拟并提取数据,将喉部出口流场数据作为入口边界条件,对凝汽器壳侧蒸汽流场进行了更准确的数值模拟和研究。结果表明,入口蒸汽均匀分布情况下,蒸汽在4个管束模块区域均呈现向心式的流动趋势;蒸汽入口不均匀分布情况下,蒸汽在两侧蒸汽通道内和中间蒸汽通道内有下冲流动,形成了对管束模块的包绕流动。因此,对于开展与凝汽器壳侧蒸汽流场分布相关性能的研究,建议基于喉部出口流场对凝汽器壳侧蒸汽流动进行数值模拟。     

超声速气固两相流在不同压强比下的数值模拟研究

使用FLUENT中的DPM(离散相)模型对不同压强比下的气固两相流在超声速喷管中的流动、分布等情况进行了数值模拟研究.结果显示:两相流在喷管壁上的压力分布波动较大;在较小压强比条件下,固体颗粒的速度分布较均匀;当压强比增加时,固体颗粒的速度分布在径向上呈中间高,边界低的曲线状;大的压强比能获得较高的颗粒速度和激波强度.     

狭窄动脉血管中血液流动的ALE有限元分析

针对狭窄动脉血管中血液的流动状况,采用任意拉格朗日-欧拉方法(ALE),模拟了二维弹性动脉血管内血液流动的情况,并用有限元方法对刚性狭窄血管内的血流情况进行了数值模拟。在给定相同的边界条件下模拟出了弹性血管和刚性血管中血流速度和压力的变化情况,并且进行了比较,结果表明:在刚性狭窄血管中,速度和压力随着流场的延长变得非常不稳定;弹性狭窄血管中,由于管壁的弹性,血流的速度和压力要比刚性血管内的变化明显减小,在通过狭窄部位后,血流情况稳定,更加接近正常生理状况。刚性血管无法对人体正常生理状态进行比较好的模拟,其计算所得结论与实际情况差距较大,同时说明了ALE方法对血液流动的数值研究是可行的。     

板翅式换热器入口结构的改进

利用Particle Image Velocimetry(PIV)粒子图像测速仪对板翅式换热器入口结构改进前后的流场进行了实验测试,获得了入口结构内部不同剖面处的流场速度矢量和流线分布图。发现对在入口结构1/2高度处添加打孔挡板的改进型结构,其物流分配的均匀性有了很大改善,速度场分布更加合理,从而验证了PIV技术非常适合于研究复杂的流动结构。进一步的换热实验表明,入口结构改进之后的换热器,温度分布更加均匀,换热效率也提高了约15%。     

分叉动脉内局部栓塞对非牛顿血流特性的影响

依据血液流动黏性不可压缩Navier-Stokes方程,建立了具有局部栓塞的分叉动脉有限元模型,模拟了栓塞率为0.25,0.5和0.75时分叉动脉内非牛顿血液的流场分布。在不同栓塞率下,研究了血液流速、血管壁面切应力和壁面压力对非牛顿血液流场分布的影响。结果表明,栓塞率较小时,分叉动脉内血液流动分离小,动脉栓塞对血流分布的影响较小;随着栓塞率增大,分叉动脉的分支处和栓塞处血液流动不稳定增强,分支左侧(Ⅰ)和栓塞后侧(Ⅱ)附近的血流停滞区面积逐渐增大,该处血管壁面切应力与壁面压力变化量急剧增大,血管内皮细胞易疲劳损伤,从而促进动脉粥样硬化的形成。数值模拟结果与临床病例分析一致,研究结果为临床上预防与治疗动脉粥样硬化疾病提供参考。 更多还原     

不同调节方式影响铸嘴型腔出口速度、出口温度分布的研究

本文研究了两种典型入口速度调节方式对铸嘴型腔流场和温度场的影响。通过数值方法对铸嘴型腔非定常流动和传热进行了仿真分析。结果表明：在同一变化幅值情况下，入口速度阶跃变化、斜坡函数变化后的熔体出口速度、出口温度分布基本相同．     

人工心脏泵流场的数值分析

为研究设计的人工心脏泵内流动细节,采用k-ω湍流模型,利用标准壁面函数衔接粘性底层低雷诺数区与湍流充分发展区,用FLUENT求解器计算心脏泵内紊流流场.数值计算结果表明,设计的心脏泵总体流场没有明显的流动分离、涡流、滞流等现象,但在动叶片外缘有较大的速度梯度,动叶片入口区有重复循环、流动分离、涡流等不规则的流动模式.进一步优化叶片外形、导流体模型可改善流场情况,更符合血液的流体动力学行为.     

空/煤气入口布置对顶燃式热风炉内温度场和速度场影响的数值模拟

建立顶燃式热风炉内的三维、稳态传热和流动数学模型,求得了炉内温度场和速度场;在此基础上,探讨了不同空/煤气入口布置对炉内温度场和速度场的影响.研究结果表明:煤气入口单一布置时,炉内流体的温度场及速度场的分布均极不均匀,且偏向煤气入口侧炉壁;空/煤气入口间隔布置时,炉内流体的温度场及速度场分布均较为均匀,这种布置方式有利...     

入口雷诺数对静压油腔承载性能的影响

基于实验和数值模拟方法,研究了入口雷诺数为840~2 449时静压油腔的承载性能.利用PIV粒子测速系统实验研究了入口雷诺数变化对油腔内部流场结构的影响,与数值模拟结果吻合良好;数值模拟了不同入口雷诺数时油腔上壁面压强和壁面剪应力的变化.结果表明:随着入口雷诺数的增大,涡的位置逐渐靠近封油边,涡的范围逐渐变大;涡心位置与入口雷诺数有函数关系;入口喷射导致油腔上壁面中心处压强出现峰值,峰值之后的压强呈恒定分布;上壁面剪应力在上壁面正对入口边缘处出现峰值会导致油膜破裂.     

压力驱动圆通道中流体流动特性的数值模拟

为了研究人造血管中血液的流动特性规律,采用计算流体力学(CFD)方法对压力驱动圆通道中牛顿流体和非牛顿流体的流动特性进行数值模拟研究,获得流体流动的流型、速度场、压力分布规律,并研究压力、通道直径等因素对圆通道中流体流动特性的影响。结果表明:流体流动为定常流动时,牛顿流体和非牛顿流体的速度场在不同直径和压差下分布呈现对称的抛物线型和柱塞型;脉动压力驱动下流体的速度最大值与通道直径无关。这些结果说明通道直径和压差影响流体的流动特性,从而为研究人造血管中的血液流动特性提供了理论依据。     

柴油机MPC排气系统三维湍流流动数值计算

利用三维流动数学模型，对内燃机不同进气条件下MPC排气系统商气体流场进行了模拟计算，得出了其流动规律，并分析了原因。在只有支管进气的条件下，支管入流对MPC系统流场分布起主要作用，总管封闭端和支管入口下游附近，存在回流；总管和支管同时进气时，总管中回流消失或大大减弱，总管内速度分布较均匀，支管流动的影响减弱；不论那种人流方式，在支管入口下游，总管垂直与主流方向截面均存在两个对称的较强的2次流，是引起气体能量损失的主要原因。该2次流是由MPC系统结构所造成的。     

燃烧室下游流场优化数值模拟研究

建立燃气轮机燃烧室点火前的流体流动计算模型,利用计算流体力学软件,对3组不同速度流体的流动情况进行了模拟计算分析燃烧筒流道内的速度场,压力场,对比燃烧筒内在不同压力和速度下流场内流体的流动,模拟计算区域的流场,然后实际进行点火实验,验证模拟结果,发现流场分布最均匀最有利于点火.     

冷热水混合器流动传热特性的数值模拟

目前,中央热水工程向大型自动化和人性化方向发展,工程恒温热水混合器应运而生,它是供水系统专门配套的全自动洗浴水温控制设备。运用CFD软件的RNGk-ε湍流模型对冷热水混合器进行三维数值模拟,研究其内部流场和温度场的变化情况,同时分析了入口直径、入口速度、入口热水温度等因素对混合器内的流场分布及混合效果的影响。研究结果反映了混合器内部的复杂流动,为混合器的设计和改进提供了理论依据。     

基于PIV的明渠紊流压强场测量技术研究

基于粒子图像测速（PIV）的压强场测量技术可实现流动内部瞬时压强的非接触式、高时空分辨率、全场测量。本文采用欧拉法根据时间解析的速度场重构压强梯度场,再采用虚拟边界全向积分法结合边界条件得到压强场,实现了基于PIV的明渠紊流压强场测量技术。为了使用基于PIV的压强场测量技术准确测量明渠紊流压强场,利用时间解析的明渠紊流直接数值模拟数据和PIV速度场对该测量技术的精度、误差来源及主要影响因素进行了分析。基于本文数据,发现该测量技术的测量结果几乎无平均偏差,但均方根误差相对较大约为25%;通过分析由速度场重构压强梯度场及由压强梯度场积分得到压强场两个阶段的测量误差表明,压强场测量误差主要发生在由速度场重构压强梯度场这一阶段,主要受流场测量参数和边界条件给定方法的影响。进一步分析了上述主要影响因素对压强测量误差的影响规律,发现压强场测量误差随流场采样间隔的增加而增大,随流场测点间距的增加先减小后增大;基于本文数据得到在内尺度无量纲测点间距约为7时误差最小,但该测点间距最优值的普适性尚待更多数据支撑;在矩形测量区域边界4个角点布置压强边界点时,压强场测量误差会显著降低。将该压强场测量技术初步应用于明渠均匀紊流,发现时均压强测量结果较为准确,压强紊动强度测量结果误差相对较大,但垂向分布趋势接近。研究结论为明渠紊流压强场的实验测量提供理论依据和实践参考。     

SCR脱硝装置的优化数值研究

静态混合器的结构与布局是保证反应器中烟气温度场、流动场和反应物浓度场均匀分布的关键。本文以某330 MW燃煤机组的烟气脱硝系统为研究对象,运用三维数值仿真方法,模拟烟道中烟气的流动速度、温度、氨浓度及流动方向,对混合器的结构进行优化,分析混合器的类型、摆放、数目与间隔,借此改善流场的均匀性,保证流动速度均匀分布。结果表明：加装混合器可以较好地改善SCR装置烟道内的流场;通过数值模拟,在优化后的模型结构中,反应器上游的烟气速度偏差不大于15%,烟气进入SCR反应器的流速偏差小于15%,入口烟气流向偏差不超过10%;氨氮比相对标准偏差不大于5%,入口温度分布偏差不超过10 K。     

多层住宅烟道内流场的仿真研究

为了探明多层住宅烟道串味的机理，采用κ-ε湍流模型，利用两相流理论，对多层住宅烟道内的流场进行数值模拟，得到烟道内的压强、速度和体积分数分布图．结果表明：在第一支烟道与主烟道的交汇处压强梯度较大，一楼排放的烟气大部分向上流动，第二支烟道附近油烟的体积分数梯度大、     

660 MW机组SCR装置精细化喷氨改造研究

SCR系统内烟气速度场和氨氮摩尔比的均匀性对机组运行经济性影响很大。国内某660 MW燃煤机组为改善SCR系统内堵灰和氨逃逸现象,对系统内流场和喷氨格栅(AIG)进行了优化改造,为证明改造方案的效果,利用FLUENT软件对该机组在BMCR负荷下进行了数值模拟,对比分析了系统内和首层催化剂入口截面速度、流向以及氨氮摩尔比分布。结果表明:通过导流板优化流场,系统内速度分布均匀,首层催化剂入口烟气速度相对标准偏差为7. 2%(15%),流向最大偏角为7. 2°(10°);通过AIG和扰流板替代原涡流式静态混合器,首层催化剂入口氨氮摩尔比偏差为2. 56%(5%),均满足设计要求。相关工程改造经验可为同类型SCR系统改造提供参考。