基于不同湍流模型的风洞风机流场数值模拟

风洞试验是获取空气动力相关参数的手段之一,而风机是风洞中产生均匀流场的风源,对试验结果有重要影响。以计算流体力学软件STAR-CCM+为工具,以重庆某公司生产的一体化风洞风机为原型,运用数值模拟的方法,对该一体化风洞风机流场进行了仿真,并通过k-ε、k-ω2种湍流模型的对比分析,得出最适合的模拟方法,验证了设计的合理性。     

空调贯流风机湍流流场的数值模拟

以某型号空调用贯流风机为研究对象,建立其整机二维全流场整机模型,采用数值模拟方法对其在设计工况下的内部湍流流场进行了数值模拟,着重分析了贯流风机速度场、压力场及重要湍流参数湍动能的分布规律,揭示了贯流风机内流场的基本特征。分析结论可为贯流风机的优化设计提供参考,对提高其整体性能具有工程应用价值。     

贯流风机不同湍流模型数值模拟时的应用效果分析

采用计算流体力学的方法建立分体壁挂式空调用贯流风机的二维流场模型,对比RNG k-ε、LES与SAS 3种湍流模型在计算贯流风机内流场、噪声等性能时的差异。结果表明,这3个模型在模拟计算贯流风机时均有不错的表现,其中RNGk-ε模型计算流场的性能数据时最稳定,非稳态误差小;LES模型与SAS模型则能有效捕捉流场中的微小尺度流动,其中SAS模型对网格质量要求较低,但对于气动噪声的计算结果与LES模型十分接近。     

风机流场的数值模拟

应用计算流体力学软件Fluent对9-26型高压离心风机内部的三维气体流动进行了数值模拟与分析。计算中采用了标准k-ε湍流模型与非结构化网格。同时对计算结果进行了分析。模拟结果有助于理解风机内部的流动规律。     

多翼离心风机数值模拟中湍流模型的适用性研究

在FLUENT 15.0软件中分别采用Spalart-Allmaras、Realizableκ-ε和SSTκ-ω3种湍流模型对多翼离心风机的气动性能及内流场进行稳态计算,并将数值计算结果与PIV试验所得数据进行对比分析。结果表明:在大流量Q0.6 QBEP工况下,3种湍流模型的性能预测均较为准确,其中SSTκ-ω模型预测精度最高,Spalart-Allmaras次之;在流量Q0.6 QBEP工况下,3种湍流模型的性能预测均存在较大偏差。内部流动模拟方面,在最高效率点QBEP,SSTκ-ω模型能较好捕捉旋涡位置和速度梯度,其它2种模型表现相当。     

基于非线性湍流模型的多翼离心风机内部流场三维数值模拟及性能预测

采用三维时均Navier-Stokes方程,在显式代数雷诺应力湍流模型(EASM)的基础上,通过引入扩展内禀平均旋转张量,建立了多翼离心风机数值模拟方法.基于数值模拟结果的性能预测和实验结果吻合良好,证实了所采用的计算模型和数值方法的可行性.通过数值模拟,分析了叶轮流道内速度场和压力场的分布,数值模拟结果表明叶轮流道呈现非常复杂的三维特性,在叶轮前盘存在二次涡流,吸力面则存在流动分离,并发现低能量的流体聚集在前盘区域,并分析比较了不同流量下流道中分离流动的情况.     

湍流模型在卧螺离心机内单相流场数值模拟中的适用性分析

以卧螺离心机螺旋流道内流体为研究对象,应用Fluent软件中提供的7种典型湍流模型,在相同网格条件下进行三维稳态数值模拟。模拟结果表明:RNG k-ε模型与文献值吻合性最好,其次是SST k-ω模型,Realizable k-ε模型虽然模拟结果良好,但选用时要慎重。RSM模型仅在模拟高转速时比较适合,在低转速时,偏差较大,而标准k-ε,标准k-ω,S-A模型模拟结果与文献结果偏差较大。本文结果可以为卧螺离心机流场计算中的湍流模型的选取提供参考。     

湍流超细粉碎机流场的数值模拟

介绍湍流超细粉碎机的工作原理、数值分析的求解过程与方法,给出了求解的网格、边界条件等,模拟出了湍流超细粉碎机的流场规律,并从内部流动规律角度分析了其粉碎机理以及不同运转速度对粉碎效果的影响.     

基于质量进口边界的风机流场数值模拟

应用FLUENT软件对离心风机内部流场进行了二维数值模拟,探讨了进口边界条件对计算结果的影响。在质量进口边界条件下得到了风机内部的速度和压力分布。     

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。     

前向多叶叶轮内流场的数值模拟

本文用有粘和无粘两种方法对前向多叶风机叶轮内流场进行了数值模拟，结果表明对于这种强回流的流场有粘计算更接近实际，而无粘计算有较大偏差。     

离心通风机整机三维流场的数值模拟

对前弯型离心通风机整机三维内流场进行了数值模拟,预测了叶轮的做功效率,通过与试验结果比较表明了计算的可信性.详细分析了风机内部流场情况,发现轮盖附近的流动分离现象使叶轮对流体的做功能力受到很大影响.通过对不同工况的计算,揭示了叶轮和蜗壳内部的二次流现象及其发展规律.通过比较,分析了蜗壳子午截面涡流产生的机理及其影响因素.     

基于MATLAB的风机试验系统模拟仿真

介绍了用90°弧形进口喷嘴试验装置采集试验数据,再根据国际标准对风机的进出口压力、通风机压力、效率等试验数据进行了计算。采用MATLAB对以上的公式进行程序设计,利用MATLAB中的GUI面板,制作了友好的人机交互式界面,从而使这个复杂的计算过程得以简化,加快整个计算过程和提高整个计算过程的精度。     

CFD 数值模拟在风机叶片设计中的应用

以12．MW水平轴风力机为例,基于Willson理论对其叶片进行设计,再采用三次样条插值函数对设计所得叶片参数进行修正。针对修正前后两组叶片数据分别建模,采用CFD技术分别对两组模型进行数值模拟,然后从风轮流场压力和风速两方面对数值模拟结果进行对比分析。通过对修正前后模型叶轮的功率、压力、流场特性进行比较,得出修正后叶轮模型气动性能优于原始叶轮模型的结论。     

液滴喷射过程流场与速度场的数值模拟

液滴喷射增材制造技术是一种新的3D打印技术,研究液滴飞行过程中形态的变化对增材制造精度起着重要作用。采用计算流体力学中VOF和CSF模型建立了方波信号作用下液滴喷射过程模型,模拟研究了喷射过程中不同时刻水滴的形态变化和速度分布,且对液滴中间轴向和径向截面上速度的具体分布进行了数值分析。模拟结果表明,液滴下落时需要经历伸长、颈缩、断裂、振荡和成球五个阶段,在力的综合作用下最终液滴形成圆球状且速度分布均匀。模拟结果和相关理论吻合较好,为液滴喷射增材制造技术的进一步发展提供了一定的理论基础。     

壅塞管空化器空化流场特性的数值模拟研究

基于水力空化相关原理和壅塞管的特性,对壅塞管空化器空化流场特性进行数值模拟研究,确认影响空化器空化效果的因素。通过研究确认,入口压力与入口直径对壅塞管空化器的空化强度有决定性影响。入口压力增大,空化器内压力梯度增大,表明入口压力越大,壅塞管空化器空化效果越好。入口直径增大,壅塞管内最大含气率升高,可在更大范围水体内产生空化泡,进而加强空化效果。在壅塞管空化器内产生比较均匀的气液混合两相流时,沿轴心线方向,从壅塞管中部位置至壅塞截面位置,气液两相流动的马赫数缓慢增大,在压力梯度到达极值时马赫数达到最大,为0.97,接近于1。     

某防暴喷射管管内流场数值模拟

采用流固耦合的方法,基于COMSOL仿真平台对某防暴喷射管内部流场进行了数值模拟,分析了发射管结构和气室初始压强对管内冲击挤压流动过程的影响.结果表明:在气室初始压强为20MPa,战剂容量为10ml的情况下,发射管内径越小,管流阻力越小,活塞运动时间越短,战剂出口速度越小,能量利用率越高;增大气室初始压强能缩短管内流动...     

应用正交试验法冷却风机结构参数优化设计

强制通风冷却是电驱动式自卸车轮边驱动电机冷却的重要形式,需要设计专门的冷却风机和冷却风道,冷却风机的性能直接影响系统的正常工作;安装空间限制了冷却风机的尺寸,根据某车型的结构尺寸和冷却系统的结构特点,选用离心式冷却风机,对其结构参数进行设计和分析;基于计算流体力学仿真分析对影响风机性能的结构参数进行单因素分析,获得参数...     

三方程在汽车外流场仿真计算中的应用

汽车外流场仿真计算有多种模型,通过仿真和试验研究找到计算精度和效率高的模型对汽车外流场的仿真计算具有十分重要的意义.在使用三方程模型进行汽车外流场的计算中,由于涡粘系数μt考虑了湍流空间尺度和湍流时间尺度对湍流输运的影响,k-ε-ν2湍流模型更多地反映了湍流输运的物理机理,有着比切应力传输、k-ε湍流模型更高的计算精度,是汽车外流场较为理想的数值仿真模型.运用涡粘型k-ε-ν2湍流模型、切应力传输(Shear stress transport,SST)模型、k-ε湍流模型对汽车绕流进行数值仿真,将计算的阻力系数和试验数据进行对比,结果证实k-ε-ν2湍流模型的优越性.给出汽车纵对称面上的压力系数与试验值的对比曲线,使用湍流k-ε-ν2模型所计算的距车尾0.1 m处的湍动能分布、速度矢量线及外部流线图.