基于CFD的泵站进水池流场水流特性分析

鉴于泵站进水池内的水流条件直接关系到水泵能否正常运行,通过CFD的方法,采用ANSYS 15.0 软件模拟了泵站进水池在无隔墩和有隔墩两种体型下的流场,预测了吸水管内涡核的位置,并分析了进水池内的流态、流速分布规律及吸水管内的流速分布规律。结果表明,进水池设置隔墩后,吸水管内的涡核显著减小,属于水下涡第二类即带核物的涡类型;吸水管中心与进水池后壁、侧墙的距离关系到漩涡的产生,在泵站设计中应予以重视;隔墩对调节进水池内的流速分布和改善水流条件具有一定的作用。     

泵站开敞式进水池水流水力特性研究

针对开敞式进水池水流流态问题建立了相应的概化模型,采用数值模拟方法研究了喇叭管中心与后墙距离、悬空高度和淹没深度对进水池水流特性的影响,从水力学角度提出了泵站开敞式进水池的优化体型和最佳工作水位的概念。研究结果可为泵站设计和泵站技术改造提供理论依据。     

杭州三堡泵站进水池复杂流场的三维模拟分析

为了改善杭州三堡泵站进水池中的不良流态,运用成熟的商业数值分析软件,从N-S方程出发,以Realizableκ-ε湍流模型作为预测进水池漩涡核心区位置的手段,模拟分析了进水池在部分运行条件下侧向水流对正向水流较大的扰动,提出了增大侧向水流与正向水流的交汇角、布置导流墩阻隔横向水流的工程整流措施(方案3),从而提高了水泵的运行效率。     

泵站进水池悬空高度水力特性数值模拟

鉴于水泵吸水管进口的悬空高度对水泵的进水流态和工作效率的影响,运用三维紊流模拟技术建立了雷诺时均N-S方程和连续性方程,将流速均匀度和水泵流量作为水泵性能评估的目标函数,采用基于标准κ-ε模型和水、气两相流VOF方法,对水泵进水池的不同悬空高度进行了模拟,分析了不同悬空高度下进水池的流动特性,揭示了进水池水流流动的水力性能差异。     

涡轮增压器压气机内部流场的CFD分析

本文采用三维扫描技术与实体造型软件建立了YJP60系列增压器压气机总成内部流道模型和压气机总成耦合流场网格模型,运用CFD软件FLUENT模拟了增压器压气机总成三维粘性定常流动特性,分析了压气机的内部流动情况,并分别对长短叶片的凹凸面进行了速度场和压力场的计算分析,为该系列增压器的优化设计提供理论依据。     

湍流模型在肘形进水流道三维流场数值模拟中的适用性研究

为找到可准确模拟低扬程泵站肘形进水流道水流流动的湍流模型,在对肘形进水流道进行网格无关性分析的基础上,选用S-A、Standardκ-ε、RNGκ-ε、Realizableκ-ε、Standardκ-ω、SSTκ-ω和RSM等7种常用湍流模型分别对肘形进水流道三维湍流流动进行数值模拟,并从流道水头损失和流态两个方面与流道模型试验结果进行比较。结果表明,不同湍流模型满足网格无关性所需的网格数量不同,RNGκ-ε、Realizableκ-ε和S-A湍流模型数值模拟的水力损失与模型试验结果的相对误差分别为1.01%、7.07%、9.09%,RNGκ-ε与Realizableκ-ε湍流模型计算得到的流场几乎完全相同,建议在对肘形进水流道三维湍流流动进行数值模拟时优先考虑采用RNGκ-ε湍流模型。研究成果可为进水流道三维湍流流动数值模拟的模型选择提供依据。     

某大型泵站空箱隔墩不均匀沉降敏感度分析

鉴于泵站复杂的进出水流道及泵房结构受力特殊,裂缝普遍存在,直接影响建筑物安全有效服役。以某大型贯流泵站高程9.7m变频器层空箱处混凝土隔墩裂缝工程为例,采用回弹值测法、碳化深度检测、钢筋保护层厚度测定及混凝土钻芯取样测试裂缝区域混凝土病害程度,并采用计算机仿真分析,基于有限单元法,依托泵站运行期垂直位移观测数据,考虑温度变化分析了基础不均匀沉降引发裂缝敏感度。结果表明,在泵站空箱隔墩实际裂缝区域出现应力集中,其结果与实际混凝土开裂区域吻合,说明基础不均匀沉降影响了泵站裂缝发展。因此,泵站设计过程中应考虑基础不均匀沉降问题。     

水能回收装置引水部件内部流场的CFD分析

根据某石化公司的节能需要,采用水力机械工作原理研究开发出一种卧式轴流式水能回收装置。 为了优化结构、保证性能及提高水能回收效率,在研究开发工程中,对其引水部件的内部复杂的紊流流 场采用CFD技术进行粘性流动的数值模拟,以取代模型试验。通过对流场的可视化分析,表明圆形断 面的蜗壳进水的均匀性、形成的速度环量比矩形断面的更好。为水能回收装置引水部件优化设计提供 了依据。     

弯道入流进水池流态分析与整流措施研究

针对某弯道入流泵站进水池内不良流态的成因特点,提出了三种不同的整流方案.运用CFD技术,数值模拟不同整流方案下的进水池流态,并通过分析对比选择最佳方案.结果表明,无整流措施时,受弯道引水渠影响,流道内存在弯道环流,进水池内出现主流偏斜且存在低压漩涡区等不良流态,流道内压力与流速分布不均匀;方案3中布置了三个导流墩,可以...     

基于CFD的汽车排气歧管流场分析

本文以捷达汽车2V发动机排气歧管为例,运用pro／e建立了气体流道的三维结构模型,并采用计算流体力学（CFD）中的FLUENT软件对其进行了流场分析,得出排气歧管每个支管的压力分布图以及速度矢量图。通过观察支管的速度矢量图,找出气体发生回流现象的地方,将其结构尺寸进行修改,以达到减小回流现象的发生,从而使排气歧管的结构达到优化。     

中压进汽腔的流场数值模拟比较

通过数值模拟计算,对中压对称进汽和切向进汽两种结构的流场进行了分析比较,结果表明,单一切向进汽腔的总压损失更小,出口汽流角的周向分布均匀度更好。更进一步,为整体评估中压进汽腔的流场以及对叶片级的流动影响,对中压进汽腔及第1级叶片的整体流体域流场情况进行了分析比较,结果表明,采用大几何角静叶的切向进汽腔气动性能最优;当采取切向进汽腔时,需合理选择第1级静叶几何角并耦合计算,才能实现进汽腔的气动优化。     

基于RNG湍流模型的泵站进水流道三维数值模拟

运用基于壁面律的RNG k-ε湍流模型对新型空心桩式水泵站进水流道进行数值模拟,采用交错网格的有限体积法求解三维不可压Navier-Stokes方程,提出优化进水流道目标函数并依据数值模拟结果预测进水流道水力损失.根据经验公式计算的水力损失与预测的进水流道水力损失较为接近,表明采用RNG k-ε湍流模型能较好地预测进水流道的水力性能,对进水流道内特性数值模拟和外特性预测研究有较高的推广价值.     

基于CFD对五盘区煤窑密布煤层群漏风流场研究

鉴于山西汾西矿业(集团)有限责任公司柳湾煤矿周边小煤窑开采破坏十分严重,火灾频发,对现有煤层群的开采造成严重干扰的问题,针对五盘区漏风情况,采用理论分析、数学建模、现场实测与计算模拟等方法研究五盘区漏风量、漏风流场及漏风情况随探火巷压力变化而变化等情况,得出五盘区整体漏风情况与烟气可能溢出的位置,指导现场准确判定火源位...     

轴流泵站开敞式进水池的数值模拟与技术改造

以浙江省诸暨轴流泵站为例,基于三维湍流Navier-Stokes控制方程,采用标准κ-ε模型和SIMPLEC算法对轴流泵站进行了数值模拟,分析了开敞式进水池的水流流态和轴流泵叶轮进口断面的轴向流速分布,进而提出了进水池后壁距尺寸优化、管后隔板和后墙隔板3种技术改造方案,并比较了3种技术改造方案下的模拟结果。结果表明,管后隔板为减少该轴流泵站进水池回流的最佳技术改造方案。     

基于CFD的焙烧炉技术改进

基于计算燃烧学的原理和CFD软件对燃烧重油的焙烧炉炉内的流动和燃烧过程进行了数值模拟计算,讨论了炉内温度场、流场的分布规律,分析了结构因素对焙烧炉内流动和燃烧分布的影响.从炉子结构的设计角度提出了解决炉内温度场、流场的分布不均匀的方案.研究表明,在设计焙烧炉时合理地布置拉砖的位置有利于改善炉内流动和燃烧的分布.     

有叶增压器蜗壳内三维粘性可压缩流场的CFD模拟

为研究有叶蜗壳内的详细流场和其效率提高的可能性,提出了一种对蜗壳和喷嘴环流动区域利用控制容积法对其可压缩、粘性流体三维流场进行CFD数值模拟的方法,并以某增压器为例进行了计算分析。结果表明：这种方法可以清晰地展现模型内部流体压力、温度和度的分布情况,对所计算结果参数进行分析后,可找出模型内流动损失区域和造成损失的原因。以有针对性地对增压器内腔进行优化设计,降低不合适几何形状造成的损失。     

基于FLUENT的排气消声器内部流场仿真分析

对某客车的排气消声器建立了物理模型和数学模型,利用大型商用CFD软件Fluent进行内部流场仿真,分析了此消声器的压力场、速度场和温度场,得到其速度-压力损失曲线,分析了流场对消声性能的影响。流场数值模拟为研究消声器空气动力性能提供了便利,并对消声器的设计改进起到一定的指导作用。     

透平部分进汽气流力的一种简化CFD分析方法

绝大多数火电机组长期运行在部分负荷工况,部分进汽被广泛用于部分负荷工况以避免过多的经济性损失,但往往伴随高压转子稳定性的恶化.若干现场故障和相关研究表明部分进汽不平衡气流力对转子稳定性具有重要的影响.在已有研究基础上,提出了一种新的部分进汽气流力CFD分析方法,在大幅节约计算资源的条件下,相比现有简化算法大幅提高了计算精度,为开展部分进汽转子系统受力的分析研究提供了一个快捷有效的方法.     

基于CFD的离心泵内部流场数值模拟

采用GAMBIT建模划分网格,基于CFD技术,采用雷诺时均N-S方程和RNG k-ε湍流模型对离心泵内部的二维湍流流动进行了数值模拟,得到了离心泵内部流场的压力分布、速度分布及气蚀特性规律。结果表明,叶轮内部流体从叶片入口到离心泵出口速度不断降低,压力不断升高。同时,得到了气蚀分布特性,在所研究工况条件下,气蚀首先在叶片两侧出现。模拟结果对工程实践和离心泵水力性能研究有一定的指导意义。     

基于CFD的某废气脱硫洗涤塔流场仿真与优化分析

针对某废气脱硫洗涤系统洗涤塔流场不均匀性问题展开研究。采用AVL Fire软件对塔体进行CFD模拟。以提高速度均匀度指数和降低进出口压降为优化目标提出三种改进措施:入口段加装冲孔板;调整环形导流层数;优化冲孔板位置。仿真结果表明:添加冲孔板结构较好地提升了塔内流速均匀度指数,烟气流速更快趋于稳定,有利于塔内化学反应进行;冲孔板置于涡流终点处时,流速均匀度指数较高且压损小;建议加装冲孔板后采用无导流形式的内部结构以减小洗涤塔内整体压损。