长叶片拉金气动影响的数值研究

汽轮机末级长叶片常用的拉金形式有圆柱形拉金和椭圆形拉金.由于拉金对气流的阻碍,级内能量损失有一定程度的增加.本文主要运用CFD方法,在同一平面叶栅,对分别装有圆柱形和椭圆形拉金进行了多个工况下气动特性的比较.分析了拉金对叶栅流道气动性能的影响,并且讨论了由两种拉金引起的流动损失在轴向截面上的分布情况.最后,计算了拉金气...     

向心透平损失模型和出气角对热力气动计算的影响

本文给出了一套向心透平各部件损失计算和叶片出气角的计算方法，分析了设计时速度系数和出气角的偏差对总性能产生的影响．     

风机叶片翼型大攻角下气动性能的数值分析

以NACA早期的翼型Clark Y为研究对象,采用数值模拟方法,对该翼型在20°攻角下的气体绕流情况进行稳态和瞬态计算,得到翼型的气动性能;通过对比分析稳态、瞬态计算结果,得出Clark Y翼型在20°攻角下的气体绕流运动本质上是一种具有涡街形式的准稳态物理现象,如果强制给它一种稳态模型,则计算将会出现收敛不好、结果不准确的问题.强调了在采集翼型大攻角下的升力阻力系数等参数时,必须注意采取非定常结果的合适时间段的平均值.     

不同发动机热力损失角测试及影响

在D6114车用柴油机上进行上止点位移测试及基于压缩压力的上止点位置计算,分析各种方法测量误差及发动机运行条件对上止点位置的影响规律,对理想多变指数比对法和绝热压力修正法两种方法进行校核计算;进一步开展车用柴油机、车用汽油机和船用中速柴油机3种不同类型发动机的热力损失角测试与估算研究,确定不同机型热力损失角范围。结果表明:采用两种方法都可以较好地预测车用柴油机热力损失角,上止点曲轴转角测试误差不超过0.2°,其中绝热压力修正法计算更简单直接;车用柴油机的热力损失角较大,车用汽油机次之,而船用中速柴油机的热力损失角最小,并且受转速变化的影响较小。     

攻角对透平叶栅气动性能影响的研究

采用叶栅吹风试验与数值模拟相结合的方法,研究了攻角变化对具有较大前缘半径和进口楔角的透平叶栅气动性能的影响,试验测量在出口马赫数为0.8、攻角-61.0°-＋4.0°内进行,对应的雷诺数为6.0×105.在试验验证数值方法可靠性的基础上,对叶栅流动损失进行了数值研究,分析了攻角变化对试验叶栅型面损失中吸力面与压力面边界层损失、尾迹损失和端部次流的影响特性.结果表明：当攻角从＋4.0°变化到-41.0°时,叶片表面没有发生流动分离,出口截面的总压损失系数变化幅度不超过0.21%;在负攻角很大（-61.0°）时,压力面边界层发生流动分离,型面损失急剧增大;具有较大前缘半径和进口楔角的试验用叶栅表现出良好的变攻角气动性能.     

冲角对导向涡轮叶栅气动性能影响研究

汽轮机组运行时,冲角的变化可能在叶栅流道内造成流动损失.因此有必要研究来流冲角的变化对涡轮叶栅内流动的影响.通过导向叶片进口气流与轴向偏转一10°,0°和10°建立三个工况.用ANSYS CFX流体动力学软件分别对三个工况进行数值仿真,结果发现仿真叶片的后加载特性具有很好的冲角适应性,在压力面和吸力面的大部分范围内冲角...     

步进炉内方坯间综合角系数计算的研究

从步进炉内方坯间综合系数计算的实际问题出发，推导了非透明介质有限封闭区域综合角系数的精确计算公式，并以Ｔｕｃｋｅｒ的精确数值计算结果为依据，比较了面间透过率的五种近似算法的计算精度，最终获得了可用于实际计算的较为准确的综合角系数近计算方法。     

室式辐射管炉内辐射角系数计算

导出室式辐射管炉内辐射管与辐射管、辐射管与炉墙之间角系数的积分方程,并利用数值积分方法进行了计算了不同几何参数下上述角系数的变化。     

燃气发生装置热损失计算与分析

对燃气发生装置热损失机理进行分析,提出采用分区法分别计算不同部位的表面传热系数,运用试验方法对理论计算的表面传热系数进行了验证,利用经典算法和数值仿真方法分别计算燃气发生装置工作过程中的热损失。结果表明二者具有较好一致性,最后综合两种方法推算出导弹出筒时刻的热损失总量。     

不同后楔角对叶栅能量损失的影响

使用FLUENT软件对某型跨音速涡轮叶栅的导叶进行了S_1流面的粘性流动计算。分析了叶栅能量损失系数随不同后楔角的变化,得到了在该涡轮叶栅内对应最小能量损失的3个典型截面上的后楔角的范围。     

计算流体力学在喷淋塔内流场模拟方面的研究进展及展望

介绍了采用计算流体力学方法对湿法脱硫喷淋塔内流场模拟的理论研究情况,对研究结果进行了分析,并对以后的研究工作进行了展望.     

基于CFD的水平轴风力机叶尖小翼增功研究

基于风力机叶片增功装置设计要求,以NREL5MW叶片为设计原型,以扭角、上反角及后掠角3种小翼外形参数为优化因素设计正交试验表,每种因素分别选取4个水平值,采用计算流体力学(CFD)方法对加装16种不同构型小翼的叶片进行数值模拟.计算结果表明,叶片整体可增功约1.466％,同时推力增加约1.570％;影响扭矩的最主要因...     

网格密度对内燃机冷态流场大涡模拟的影响

通过修改发动机多维CFD计算程序KIVA-3V,建立了内燃机压缩过程冷态流场的大涡模拟(LES)计算模型.利用此模型对内燃机压缩过程中缸内流场的水平速度及湍流动能进行分析,同时,分析了网格密度对内燃机缸内流场大涡模拟的影响.结果表明,当采用k-ε模型计算时,网格的精细程度对流场结构影响不大;在相同的计算网格下,与采用k-ε模型计算相比,采用LES计算显示了更为复杂的湍流结构,而且LES所能捕捉到的涡团结构范围要大于k-ε模型,计算得到的湍流动能也要低于k-ε模型;同时,网格越精细,这种效应越明显.     

单向特斯拉环形密封泄漏控制方法研究

针对透平机械动静间隙工质泄漏问题,提出新型单向特斯拉环形密封,建立特斯拉环形密封三维模型,采用计算流体力学方法研究特斯拉喷嘴几何结构(轴向数量、分流角、回转直径、喷嘴直径)与运行参数(压比、转速)对密封泄漏特性的影响。结果表明：特斯拉环形密封可以有效降低密封出口流速,抑制密封泄漏,最高可使泄漏量降低15.7%;高压比、高转速下特斯拉环形密封抑制泄漏效果更佳;轴向数目和喷嘴直径都存在一个最佳值,使特斯拉环形密封出口流速最小,泄漏量最低;随分流角减小,特斯拉环形密封出口流速与泄漏量减小;回转直径较小时,对特斯拉环形密封出口流速与泄漏量影响小,但超过喷嘴直径2倍后会使出口流速与泄漏量小幅回升。     

2D CFD Analysis and Experimental Analysis on the Effect of Hub to Tip Ratios on the Performance of 0.6 m Impulse Turbine

The objective of this paper is to present the performance comparison of 2D Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis with experimental analysis of 0.6 m impulse turbine with fixed guide vanes for both 0.6 and 0.7 hub to tip ratio (H/T). Also the comparison of 2D CFD analysis of the said turbine with different values of H/T ranging from 0.5 to 0.7. A 2D-cascade model was used for CFD analysis while uni-directional steady flow was used for experimental analysis. The blade and guide vane geometries are based on 0.6 m rotor diameter, with optimum profile, and different H/T of 0.5, 0.6 and 0.7. It was concluded from 2D CFD analysis that 0.5 H/T ratio performances was higher than that of 0.6 and 0.7 H/T at peak efficiency and the operational flow range for 0.5 H/T was found to be wider than that of 0.6 and 0.7 H/T ratio.     

基于CFD分析的车辆冷却风道综合性能评价

为了优化车辆冷却风道,提出了基于计算流体力学(CFD)分析的车辆冷却风道综合性能评价方法,建立了风道CFD模型并对模型精度进行了试验验证,确定了由CFD分析可获得的风道总压降、散热器压降、风扇消耗功率和排气百叶窗出口温度作为风道综合性能评价指标,应用隶属度线性加权规划法建立了评价模型。实例应用显示,在动力舱空间尺寸允许并保证满足设计散热量的前提下,增大散热器芯体的宽度和长度、蜗壳出口高度和侧出口高度、排气百叶窗尺寸和减少进气百叶窗叶片,可以使冷却风道的综合性能得到提高。     

竖直提升管内气泡运动状态数值模拟研究

在Einstein制冷循环系统中,气泡泵竖直提升管内为弹状流时效率较高。选取VOF（流体体积函数）模型对其管内气泡的运动状态进行计算流体力学数值模拟。结果表明：当过热度恒定时,随着压力增加,单个气泡的生成时间延长且体积变小,但气泡均匀性提高;当压力恒定时,随着过热度增大,气泡生成速率加快,融合体积增大,易于形成系统所需的弹状流。因此,在Einstein制冷循环系统中,在压力为0.4 MPa的工况下,需采取较高的过热度才能保证气泡泵的正常运转;与水相比,氨水溶液更适合作为气泡泵工质。     

数据中心主动调节式送风末端装置的可行性模拟研究

为了实现数据中心冷空气的二次分配,提出一种新型的数据中心主动调节式送风末端装置。对上海市某数据中心进行实地调研,构建数据中心的计算流体动力学(CFD)模型,提出末端装置控制策略,研究末端控制装置措施的节能潜力。结果显示：数据中心机柜内存在明显的功率分层现象时,末端控制装置措施可以有效均匀化机柜排风温度并消除局部热点,与传统的增加冷空气流量和减小送风温度的方法相比,可以节能13%及17%。