基于交互正交设计的射流曝气机吸气性能影响因素研究

针对射流曝气机的吸气性能受多种因素影响且这些因素之间又相互作用的实际情况,以交互正交试验为指导,采用数值模拟的方法对射流曝气机的吸气性能进行了研究。考察了面积比、喉嘴距、喉管长径比、喉管收缩角、吸入角等因素及其交互作用对射流曝气机吸气性能的影响。通过极差分析和方差分析研究了各因素及其交互作用对吸气性能影响的主次顺序和显著性。结果表明,影响射流曝气机吸气性能的因素中,面积比对射流曝气机吸气性能影响程度最大,吸入角对射流曝气机吸气性能影响程度最小。面积比,喉嘴距,喉管长径比以及面积比与喉管长径比的交互作用对射流曝气机吸气性能影响高度显著(置信度P=99%)。研究结果可为新型射流曝气机的设计提供理论和实际参考。     

结构参数对成型装药射流影响数值仿真

射流对带壳装药的起爆,受若干因素的影响。根据u-d引爆判据,射流的速度和直径是影响其主要因素。利用ANSYS/LS-DYNA软件建立模型,并进行一系列的数值分析。分析结果表明,增加装药高度和起爆点数,减小药型罩壁厚对提高起爆系数K有显著影响。结果对研究成型装药射流近程反导具有一定的指导作用。     

环形自激振荡射流泵内部流动特性的数值模拟

将环形射流泵和自激振荡射流的优势相结合提出了一种新型射流泵,通过数值模拟的方法研究了不同流量比工况下新型射流泵的性能和效率以及流场内部流动参数的规律变化。结果表明:不同的工况条件对新型射流泵的性能有着较大的影响,最大泵效相比于传统射流泵增大了2%左右,确定了较优工况条件为0.48≤q≤0.7;随着被吸流量的增大,流场中压力系数逐渐降低,压降增大的同时也造成了部分能量损失;两股射流在自激振荡腔室入口处的混合区范围有着明显变化,各截面动量修正系数逐渐趋于稳定,在出水管处射流基本混合均匀。     

射流泵流场三维数值模拟

采用商用CFD软件-FLUENT,通过选取Realizable κ-ε双方程紊流模型。Quick离散格式对射流泵内部流场进行数值模拟。该方法的计算结果与现有的实验值基本吻合。表明本计算方法是可行的,可用于射流泵的结构设计及优化。     

射流泵内流动的数值模拟及喉管优化

采用κ-ε双方程紊流模型，运用混合有限分析法，贴体变换技术，研究射流泵的喉管入口段，喉管段，扩散段，出口段流态，对射流泵内部流动进行数值模拟，分别计算了具有不同喉管长度的射流泵内部流场，并通过分析，确定出射流泵的最优喉管尺寸，避免了喉管长度确定的任意性。     

基于CFD的淹没磨料射流的数值模拟与流动特性研究

针对淹没磨料射流的切割模拟实验，在分析其物理模型的基础上，建立了二维平面轴对称数学模型，利用商用软件PHOENICS，选用双流体模型和k-ε湍流模型，在无法直接测量流场参数的情况下，计算了实验室条件下模拟大水深水域环境淹没磨料射流的淹没流场，得到了淹没条件下液固两相射流流体的速度与压力分布规律，并与实验结果相比较，从理论上探寻了淹没磨料射流冲蚀效果与上述参数之间的关系及影响磨料射流在水下最佳冲蚀效果的因素，为进一步的实验提供理论依据和实际的预报作用。     

脉冲液气射流泵内部流场的数值模拟

脉冲射流相对于恒定射流可较大程度提高液气射流泵效率,利用计算流体力学软件FLUENT对脉冲液气射流泵内部流场进行数值模拟和分析.首先研究在脉冲射流情况下,停止工作射流后液气射流泵内部流场的状况：然后对相同工作条件、不同脉冲频率下的液气射流泵进行数值模拟,并研究分析各个脉冲频率下液气射流泵效率,得出最佳工作频率.     

波浪管内部流动的三维数值模拟

为分析弯曲管道内部流体流动的阻力损失，分别对不同几何条件下的3种波浪管内部流动进行了数值模拟。通过流场三维数值模拟，详细分析了弯曲管道内部流动损失机理，说明由于曲率的急剧变化导致压力损失的显著增大。     

射流风机防喘振装置及其流动的数值模拟

针对隧道活塞风引起的射流风机喘振问题,介绍了一种简易的射流风机防喘振装置.运用Fluent软件对改进前后的射流风机流场进行了数值模拟并进行了对比,结果表明这种防喘振装置能有效的改善风机内部流场,是有效的防喘振措施.     

三维方管层流冲击射流流动与传热的数值研究

通过求解三维稳态不可压缩N-S方程和能量方程,对半封闭层流方管冲击射流的流动与传热特性进行了数值研究。根据计算结果分析了射流中四个偏心速度峰值形成的原因,在层流范围内考察了射流雷诺数和冲击高度对流场结构和传热性能的影响。计算结果表明,冲击射流的传热特性受流场结构的控制,冲击面附近水平断面上四个偏心速度峰值的形成,导致在相应断面上形成温度分布的四个偏心最小值,以及在冲击面上形成局部Nu数的四个偏心峰值。     

基于CFD的射流曝气器关键结构参数研究

运用CFD方法对单级单喷嘴自吸式曝气器进行数值模拟,通过改变影响射流曝气器充氧能力的结构参数,获得了射流曝气器内部流场的流态情况,反映了不同结构参数对其充氧能力的影响,并获得了具有较好充氧能力射流曝气器关键结构参数。     

单级轴流压气机内部三维流动的数值模拟

采用一种快速求解三维粘性流场的计算方法求解轴流压气机的内部流场及全工况特性。该方法采用时间推进法和有限体积差分格式进行求解，对某单级轴流压气机内部流动进行了详细的数值模拟，计算结果与试验结果吻合良好，同时对压气机内部流场进行了分析。     

带射流收缩通道内部换热特性数值模拟

采用数值模拟的方法对简化后的燃气涡轮发动机进气道支板内部换热特性进行三维数值模拟,具体通过对带射流收缩型通道内部的流场结构和换热分布进行研究来揭示其内部换热机理,并与采用热色液晶全面表面瞬态测量技术测得的换热实验结果进行对比,从而验证计算方法的可行性.研究结果表明:射流在通道内呈现对涡结构流动,矩形出气缝的位置对通道内部流动和换热特性影响较大,换热计算结果与实验测量结果基本吻合,所用的数值模拟方法较为真实的预测了带射流收缩型通道内部的换热特性.     

偏转板射流阀压力特性数值模拟分析

运用CFD软件对某型号偏转板射流阀内部不同阀口参数组合下的压力特性进行数值计算和分析,得出偏转板射流阀输出压力特性随不同阀口结构参数组合的变化规律。计算发现： 供油压力为4 MPa 时,λ1≈0.6,1.5≤λ2≤2,1≤λ3≤1.5组合下偏转板射流阀输出压力增益较大,输出压力特性曲线与偏转板位移成线性关系,研究结果可为偏转板射流伺服阀的工程设计和优化提供理论依据与参考。     

菱镁矿射流浮选机流场模拟与结构优化

针对低品位菱镁矿不同粒径颗粒的浮选、及时调节湍流动能等问题,对射流浮选机内混合流体流场与浮选机曝气器下降管末端产生的湍流进行数值模拟与仿真分析,得到混合流体在浮选机内的速度云图与管口末端的湍流动能云图。针对数值分析的结果进行研究,通过在现有射流浮选机的基础上进行参数改进以及加装结构的方式,以适应对不同颗粒大小的待浮选矿石所需的不同湍流动能。对现有射流浮选机的下降管倾角参数进行了分析优化,在此基础上,针对不同颗粒的浮选要求设计了不同的加装结构。模拟结果表明,适当地下降管倾角能够稳定管口末端的湍流,还可以有效防止下降管末端产生湍流空腔;为使参数改良后的射流浮选机更加适合细颗粒矿石的浮选,通过在原下降管基础上加装一段无倾角的下降管延长管,使加装结构后的管口末端产生的湍流动能更能符合细粒浮选的要求,为最大程度地适应细颗粒的浮选要求且不使延长管整体过长,该延长管的最佳长度为20 mm;对延长管后再加装一段可拆装的下降管,使浮选机产生适应粗颗粒浮选所需要的低湍流动能浮选环境,为使加装后湍流动能尽可能低以满足加装后能够适应粗颗粒浮选的湍流要求,该延长管后下降管的最佳垂直长度为30 mm及以上。     

冰粒气射流喷丸喷头流场数值模拟

基于射流的湍动特性,应用FLUENT对冰粒气射流喷头内流进行数值模拟。分析了射流压力对内流连续相轴向速度和轴向动压强及射流压力和粒径对弹丸轴向速度的影响。结果表明,当射流压力增大时,气体喷嘴出口处和弹丸喷嘴出口处的轴向动压强也随着增大;当射流压力增大时,气体喷嘴出口处和弹丸喷嘴出口处的轴向速度也随着增大;粒子速度随着射流压力的增大呈现先增大后减小的趋势,随着粒径的增大呈现减小的趋势,但最大值均出现在磨料喷嘴出口处。     

并联杆式射流侵彻混凝土靶板的数值模拟分析

随着现代战场的变化,根据混凝土毁伤目标的需要,提出了一种新型并联装药结构,其侵彻体冲击钢筋混凝土目标时既要有较高的穿深力,又要有足够大的穿孔直径,使两者兼顾,才能为后级随进弹创造条件.结合杆式射流的特点提出了一种新型并联装药结构,并用有限元LS-DYNA软件对杆式射流侵彻混凝土的过程进行了数值模拟.结果表明这种并联杆式...     

清洗用扇形喷嘴结构参数对其内部射流的影响

采用标准k-ε湍流模型,利用计算流体软件对扇形喷嘴的内部流场进行了数值模拟;研究了当扇形喷嘴出口投影面积一定时,入口结构、出口几何参数对喷嘴内部流场和出口射流速度的影响.研究表明:锥形入口结构最有利于射流在喷嘴内的加速,可使射流在喷嘴中始终处于加速运动状态.出口段的直径影响出口段内射流的速度,出口射流速度随出口圆柱段直径的增加而增加,但存在影响其变化趋势的一个阙值直径.出口盲端的长径比和V形切槽的夹角对喷嘴内射流流态无明显影响,对出口射流速度也无明显影响.     

蝶阀流动特性的数值模拟及分析

应用专业流体分析软件CFX对蝶阀中的流体进行了三维模拟分析,并在阀盘处于不同的开启度(即阀盘的开启角度)下,研究了阀门的流动特性如流量系数、水力扭矩系数、空化系数等.通过经验值和模拟值的比较,验证了计算机模拟研究的有效性.     

结构参数对大气喷射器性能影响的数值模拟研究

针对旅客列车真空集便系统中的核心部件之一——大气喷射器,借助CFD软件Fluent,研究了大气喷射器在使用过程中,喷嘴入口长度及锥角、喷嘴喉部长、喷嘴出口长度及直径、扩张管出入口长度及直径、扩张管喉长度对大气喷射器工作性能的影响,为此类大气喷射器结构参数的设计及优化提供了理论依据和指导方向。