采用B—L紊流模型的离心泵三维数值模拟

本文基于三维Navier—Stokes方程和Baldwin—Lomax双层代数紊流模型，采用分块结构化网格，对离心泵整场进行数值模拟。计算所得到的流量扬程点与实验值吻合较好，在设计工况和大流量工况点计算效率偏高。本文将叶轮内的流场与PIV实验进行了对比，分析了实验值与计算值存在差异的原因。     

多级泵内部流场的三维数值模拟及性能预测

利用CFD软件Fluent对多级导叶式清水离心泵的内部流场进行了数值模拟,得出了叶轮及导叶内部流道的速度和压力分布规律,并发现了叶轮进口回流,出口的二次流动特征等叶轮内部流动的细节,导叶出口区产生了一个低压区等流动特征。然后根据自编计算软件利用计算得到的速度场数据计算出泵的扬程、功率、效率和流量之间的关系曲线,并与试验数据进行了比较。结果表明:在设计工况附近,预测值与试验值吻合较好,在其它工况点,特别是小流量工况点,误差较大。     

蜗壳泵定常流动数值计算

本文利用单流道计算方法对一单级蜗壳泵在设计工况进行了定常流动数值模拟，分析了叶轮流道内的速度，静压，总压的变化规律。计算表明，蜗壳泵内流场非常复杂，叶轮进口有明显冲击，本次计算为进一步提高蜗壳泵性能，减少水力损失提供了一定的理论依据。     

集中供热热网热力调节系统的开发

介绍了集中供热热网的热力调节方法。在基于VB6．0的运行调节系统中，对不同工况下一次网和二次网的热网调节参数：供回水温度和相对流量进行计算；并实现了数据浏览、图表绘制和打印。本系统已应用到实际工程中取得了良好的运行效果。     

混合工质水平管内强制对流蒸发换热计算

本文提出了一个新的非共沸混合工质水平管内强制对流蒸发换热计算经验公式，该式简单准确，对１４２个实验数据的计算表明，误差小于１０％的数据点占９０．１４％，最大相对误差为２３．６７％。文中提供了确定非共沸混合工质热力性质和热物性的方法，并指出在强制流蒸发工况下，传质阻力对换热的影响可以忽略不计。     

飞机进气道出口边界层测量试验与数值计算

基于某飞机科研试飞,进行了飞机进气道出口边界层测量试验系统设计与搭建,完成了发动机工作在多种状态下的边界层测量。通过建立三维数值计算模型,进行了与试验对应工况下的边界层特性计算。计算结果和试验数据吻合性良好,误差较小。分析结果表明,随着发动机状态逐渐增大,进气道出口处的物理边界层厚度相应增大,位移边界层厚度减小,边界层对空气流量的影响逐渐降低。     

CO2在微通道内高速流动特性的研究

随着科技水平的提高，微尺度流动和传热研究在电子器件研究领域具有广阔的工程应用背景。采用理论计算的方法对CO₂气体高速通过矩形微通道制冷器的流动特性进行研究。微通道进口处CO₂气体根据压力分为5个不同工况，入口温度均为14℃,在绝热流动与非绝热流动的假设下，选取适当的摩擦因数关联式对上述工况进行理论计算。将微通道分段后估计第1管段的出口流体密度，由关联式可计算得到出口压力与比焓，根据热物性表查得新的出口流体密度并将其与估值进行对比，误差过大时重新估值。对第2管段重复上述计算即可得到其出口参数，以此类推得到所有管段出口流动参数。用同样的方法将相关实验的流动参数代入理论计算，与实验测得数据进行对比分析。结果表明：理论计算结果与实验数据十分吻合，质量流量相同时，进口压力越小，温降越大。     

热力膨胀阀流动过程的实验与数值研究

从数值计算的角度对汽车空调热力膨胀阀进行分析求解，并与实验结果进行了比较，计算结果与实验吻合较好，并从所求得的流场和压力场的分布中获得了改进热力膨胀阀设计的启示。     

一种新型电动蝶阀调节特性的数值计算及实验研究

针对作者自行开发的一类安装配流板的新型电动蝶阀模型，进行了三维数值模拟和实验研究。数值分析采用RNGκ-ε模型和非结构化网格SIMPLE计算方法，对不同开度下电动蝶阀的三维湍流流动进行了数值计算。实验研究在自行建造的具有高精度数据采样功能的调节阀专门实验台中进行。计算和实验所获得的阀门相对Kvs值与蝶阀开度特性曲线的对比结果表明，采用三维CFD进行新蝶阀模型设计开发的技术完全可行。     

空化对尾水管区域驼峰特性影响研究

为了研究水泵水轮机空化对驼峰特性的影响,采用SST k-ω湍流模型和Z-wart空化模型对全流道进行了三维定常数值模拟计算,并分析了不同工况点下尾水管在驼峰区域的水力性能和内部流动状态。研究结果表明,不同工况点下,流量大小会改变尾水管区域液流的流动方向,从而产生偏心涡带使尾水管区域出现不稳定性,造成机组振动和噪声;单相计算结果比空化计算结果更早受到剪切流的影响。来流与壁面射流相互作用产生漩涡,出现回流现象。在速度梯度变化方面,空化计算结果的速度值要比单相的值高,能量损失有所增加。     

RV减速器摆线轮磨损量的数值计算与分析

基于Archard磨损模型和Hertz接触理论为理论基础,将摆线轮齿廓啮合区域离散化,建立了摆线轮磨损的计算模型;根据该计算模型分析了各啮合点处滑动系数、磨损率、磨损量与啮合相位角之间的关系,并进行曲线拟合。结果表明,建立的数值计算方法可以实现对不同修形方法、不同尺寸、不同工况条件下摆线针轮齿廓磨损量的定量计算。     

不同紊流模型对预测单级轴流压气机性能曲线的影响

对某工业用单级轴流压气机,采用6种不同紊流模型进行了定常流动数值分析,并与试验结果进行了对比.结果表明,采用各种紊流模型预测的级特性曲线与试验曲线在设计工况附近预测结果与试验值基本吻合;而在非设计点特别是接近失速和阻塞点,预测结果与试验偏差较大.在分析了压头系数、效率、压比和温升的偏差后,可见造成上述结果的原因是紊流模型低估了流动粘性损失,尤其在靠近失速与堵塞点.在计算采用的6种紊流模型中,综合考虑预测特性参数的精度、预测工况范围和计算用CPU时间等因素,两方程k-ω紊流模型具有优势,Spalart-Allmaras模型精度低但省时.     

电梯能耗测量新方法

分析了电梯能耗的组成及其特点,提出了一种新的基于实验测量和理论推算的计算电梯能耗的方法。该方法通过测量电梯在设定工况下的动态能耗数据,结合电梯能耗的规律,能够计算出电梯在各种运行工况下的能耗情况。为了验证该方法的有效性,设计了相关试验并进行了测量和计算。结果表明,利用该方法得到的理论值与试验结果符合良好。该方法可以推广到液压电梯、自动扶梯以及自动人行道的能耗测量,同时也为电梯能耗的评价提供技术支持。     

体积力模型在模拟轴流压气机进气畸变中的应用

该文推导了跨声速轴流式压气机的周向平均体积力模型，并在商用软件Ansys CFX上搭建了数值计算平台。该平台将代替叶片对流体作用力和做功量的周向体积力模型以源项的形式添加到Ansys CFX的三维控制方程中，发展形成了一种更加高速有效的压气机进气畸变数值计算方法。采用该计算方法进行NASA Stage 37单级跨声速压气机全流道模拟，计算了在70%设计转速、均匀进气工况下的压气机性能特性和流场分布，并与实验结果进行对比分析。结果表明，两者能很好地吻合一致，验证了计算方法的可行性和计算结果的准确性。在此基础上，采用该计算方法对该压气机在周向进气畸变条件下的性能和流场进行了预测，模拟结果也很好地反映了畸变来流对压气机特性的影响。     

利用压力和温度测量计算直喷汽油机的再循环废气率

传统的再循环废气率测量方法主要通过测量气量或气体组分含量对再循环废气率进行计算,但此方法传感器不能完全适用于整车复杂的排气系统.基于测量废气再循环阀前后压力和温度的测量结果,对一台直喷汽油机再循环废气率的计算和分析,开发了利用压力法公式拟合来测量再循环废气率的方法,通过实际发动机的实验数据和计算流体力学的模型验证来拟合针对此款发动机的计算公式,对公式拟合方法的误差敏感度进行探索,并分析此方法对于传感器精度的需求,最后利用更广工况范围的其他数据点对此方法进行验证.     

多工况多级离心压缩机总体优化命题的建模与数值方法

介绍了多工况 点的压缩机最优模拟设计点的特点及相应的优化建模，包括目标函数的建立、约束条件的确立和计算方法，使满足该模拟设计点要求的压缩机在逼近优目标函数最大值的同时，兼顾各真实工况运行点都在较好效率下工作，并列出了基于模型级数据库的优化设计实例。     

极限受力元件

本文介绍了极限塑性变形受力元件的结构方式和其受力特性的数值计算方法。在计算时采用了变形硬化定律的幂逼近法、平面截面的假设和划分成带单维应力状态的元素。与实验数据相比，极限变形阻力的计算误差约为4％，从而对实际完全可行。     

锥形密封环对离心泵转子动态特性的影响

根据Ｈｉｒｓ理论对湍流工况下锥形密封环动力特性系数进行了数值计算，并以一台双吸泵为例分析了密封环锥度变化及磨损对临界转速的影响，从改善转子动态特性的角度对密封环最佳锥度的选择提出建议。     

基于联合仿真的柴油机缸套-活塞环磨损计算分析

为研究柴油机实际工作环境与使用工况对缸套-活塞环磨损影响规律,从某12150型柴油机及其辅助系统实际工作状况出发,建立缸套-活塞环磨损热力学、动力学边界条件仿真模型和动载荷磨损计算模型,开发柴油机工况车载检测系统;采用联合仿真方法建立面向使用工况的柴油机缸套-活塞环磨损计算流程,计算分析缸套磨损分布状况,并以柴油机400 h保险期实验数据进行检验。结果表明:缸套表面磨损状况呈现不均匀分布且差异显著,其分布沿缸套轴向呈锥体形,且上止点附近磨损深度最大,其次为下止点附近,而中部磨损较小;磨损分布沿缸套圆周方向则近似呈椭圆形,其主、侧推力面磨损深度最大;缸套径向最大磨损深度计算值为47.9μm,位于上止点曲柄转角9°处,实测均值为50.3μm,计算误差为4.77%,验证了计算模型的正确性;其中第一道活塞环(梯形环)对缸套的磨损作用最大,第二道环次之,第三环作用最小。     

风机认证标准GL工况表计算的批处理方法

基于风机认证GL标准，利用Bladed软件，对某风机载荷工况计算结果的批处理方法进行研究，对其生成文件和结果文件进行归纳，将Bladed软件的界面操作与汇编语言相结合，编写基于Matlab平台可执行程序，生成比较直观的图形操作界面，提高工况数据的生成效率及计算结果提取的准确率。