新型射流式喷灌自吸泵的水力设计与数值模拟

通过分析自吸泵结构和自吸性能的不足,对自吸泵的压水室进行了改进,由正导叶式环形流道改进为正反导叶组合式流道,从而改变了流体的速度,流体顺着反导叶流到导叶中心,减少了流体对泵壳的冲击,并有效地减少或消除了泵腔的水流速度环量,使气水分离更加充分,达到了提高自吸性能的目的。采用加大流量设计法对新型节水农业用射流式喷灌自吸泵的叶轮和压水室进行了水力设计,并通过应用Pro/E和Fluent软件,对加设了反导叶结构的泵体进行了3D结构设计和数值模拟,验证了增设反导叶结构的意义。     

6-U式离心泵内流场的数值模拟

为了分析离心泵内三维不可压缩流体相关特性,以便更好地利用其结果对离心泵进行设计与修正.运用CFDesign流体分析软件,对离心泵内三维不可压缩斋流流动进行了数值模拟.分析了离心泵吸入室、涡室内流体不同截面处的压力及速度特性;并得到了泵的流量及扬程值其结果与实验值达到了很好的吻合.     

离心泵内流场的数值模拟

运用Cfdesign流体分析软件,对离心泵内三维不可压缩斋流流动进行了数值模拟.分析了离心泵吸入室、蜗室内流体不同截面处的压力及速度特性;并得到了泵的流量及扬程值,其结果与实验值达到了很好的吻合.通过对泵内流体数值结果分析,可以揭示其内部的流场特性,从而为今后泵的性能预测、设计提供依据,缩短开发周期及其成本.     

混流泵内流场的数值模拟

利用CFO（计算流体力学）软件FLUENT中的修正k-ε紊流模型以及标准SIMPLE算法,对混流泵内部3个典型工况的三维紊流流动进行数值模拟,并与实验值进行比较。通过对混流泵内部流动速度、压力分布的分析,揭示了其内部流动的主要特征,并捕捉到流动冲击、二次流等重要的流动现象,对混流泵的性能与改进提供确实的物理信息。     

离心泵内流场的数值模拟

采用三维无结构网络建立计算模型，利用四节点并行版本FLUENT计算了离心泵的三维流场。对三种计算模型进行了比较，为以后进行相关的计算提供参考意见；同时通过离心泵泵内部流动速度、压力分布的分析，捕捉到流动冲击、二流等重要的流动现象，对泵的性能与改进提供确实的物理信息。     

前混合磨料射流喷嘴内流的数值模拟研究

基于多相流动的拉格朗日离散相模型，应用FLUENT软件对前混合磨料射流出口带圆柱段的圆锥收敛形喷嘴内部等温、不可压缩、稳态、液固湍流进行了数值模拟。连续相采用三维不可压缩稳态雷诺时均N-S方程，湍流模型采用标准的肛￡模型，代数方程组采用分离解方法，通过SIMPLE算法求解压力速度耦合；离散相采用拉格朗日方法追踪颗粒运动轨迹；收敛残差为10^-4。给出了颗粒初始位置对颗粒的运动速度和运动轨迹的影响规律，数值模拟结果对前混合磨料射流喷嘴的优化设计和工程应用具有很好的指导意义和参考价值。     

切换阀阀内流场数值模拟

采用Fluent软件对切换阀流场进行数值模拟,并对切换阀流量系数模拟值与实验值比较,表明应用Fluent对切换阀进行数值仿真模拟可靠,为切换阀结构优化提供了理论依据。     

蓖冷风机的数值模拟及内流场分析

对篦冷风机的三维内部流场进行了数值模拟,预测了风机的整体性能曲线,通过与试验数据比较表明了数值计算的可靠性.通过数值模拟,详细分析了风机子午平面和回转面的流动情况,分析了篦冷风机流场内射流-尾流、进风口与叶轮之间的间隙流动、叶轮流道内的二次流等局部流动特征.     

胶乳分离机高速转鼓内流场的数值分析

为了得到胶乳分离机高速转鼓在离心力场作用下的内部流场规律,建立胶乳物理特征、转鼓结构及转速与流场压力、速度之间的相互关系。基于FLUENT软件,对仿真建模、边界条件设置、计算方法进行了研究;选择混合多相流和层流模型,利用转鼓流场二维模型对内部流场进行了数值模拟,分析得到了流场的压力云图、速度云图以及出流区速度矢量图,定量评价了不同转速下流场压力、速度的变化,提出了一种利用特征参数验证模型的方法。分析结果表明:转鼓内流体压力、速度与流体所处半径成正比,流体速度、压力分别与转鼓转速呈一次、二次正比例关系,在工作转速下最大液体压力为10.4 MPa,重相出流区比轻相出流区存在更明显的漩涡现象,碟片间隙内液体流动状态为层流,仿真结果与理论计算值、文献压力数据及特征参数实测值较一致,验证了分析模型和分析方法的有效性。本研究为胶乳离心分离工艺、转鼓流场及结构优化提供了理论依据和分析方法。     

离心泵蜗壳内流场的数值模拟

对离心泵蜗壳内部三维不可压湍流流动进行了数值模拟，计算采用了修正了的标准κ—ε湍流模型和SIMPLEC算法。计算结果揭示了蜗壳内流道的压力及速度分布规律，为离心泵的性能预测及优化设计提供了依据。     

离心泵内流场空化特性的数值模拟研究

针对离心泵内流场特性分析困难的问题,对离心泵流场数值模拟的几何模型建立、模型网格划分和边界条件设定进行了研究,采用计算流体力学方法,获取了在敞水性能条件下离心泵的扬程-流量、效率-流量的变化关系;结合Zwart空化模型,重点对不同有效汽蚀余量时离心泵的空化流场进行了数值模拟,得到了离心泵的内部流线和空泡分布的情况,并与该离心泵机组进行了性能测试实验,最后在此基础之上进行了对比分析。研究结果表明,所采用的数值模拟方法和空化模型合理有效,此结果可为进一步开展离心泵空化监测技术研究提供借鉴。     

离心泵内流场的三维数值模拟及流动分析

采用标准-湍流模型和SIMPLEC算法,对离心泵内流场三维不可压湍流流动进行数值模拟,分析因泵体的非对称结构以及叶轮、蜗壳间较小间隙导致的内流场非对称性.并以计算流体力学(CFD)分析结果为依据,对离心泵蜗壳进行了优化设计,揭示了泵内流道的压力及速度分布规律,为离心泵的性能预测、水力设计及优化设计提供了依据.     

液体粘性联轴器内流场数值计算

应用计算流体力学Fluent软件对某液体粘性联轴器内部气液两相流动进行数值计算.模拟采用分离求解器、非定常、可压缩的RNGk-e模型以及滑动网格模型,以压力、硅油密度等参数的流场分布图形方式输出模拟结果.分析这些结果得知,液体粘性联轴器内外盘片的孔槽和空气的分布对其工作特性有重要影响,分析结果与公开的相关研究结果吻合较好,为液体粘性联轴器的设计研究提供了理论依据.     

自吸式旋涡泵内流场数值模拟与试验研究

为了解自吸式旋涡泵的水力性能和内流场分布规律,利用计算流体力学数值模拟和试验方法对某自吸式旋涡泵的水力性能和内流场分布规律进行了对比研究。水力性能模拟结果显示,自吸式旋涡泵的扬程值随流量的增大近似呈线性降低,在设计工况点,其扬程的数值模拟与试验结果相对误差约为3%,在偏离设计工况点的小流量和大流量时,该相对误差值逐渐增大。通过内流场分析可知,自吸式旋涡泵的泵体流道内部流速分布较为均匀,其中隔舌流道进口处存在一个流速较大的区域。基于模拟结果,沿着泵体流道监测截面A、B、C、D、E进行了流道内部的流体静压分析,其结果显示,不同工况下,流体静压沿着泵体流道内部监测截面同样地近似呈线性增长,显示了流体在泵体内部的加压过程。该结果为自吸式旋涡泵的设计优化提供了有效参考。     

磨料水射流喷嘴内流场的数值模拟

该文以后混合磨料水射流水喷嘴为研究对象,基于两相流动的欧拉-拉格朗日和高雷诺数的标准双方程湍流模型,应用FLUENT软件对磨料水喷嘴内部两相流进行仿真,研究了固液两相流在磨料水喷嘴中的流体动态、磨料粒子的速度。通过对磨料水喷嘴磨损和液固混合相流域的权衡和模拟结果分析,得到磨料水喷嘴的锥形收敛角为30°、柱形内孔直径为0.76 mm、聚焦管总长为73 mm时具有较好的切割性能。通过分析不同长度、直径、锥形入口角的磨料水喷嘴,优化了磨料水喷嘴的结构参数。     

化工机械密封腔内流场的数值计算

应用软件FLUENT对化工机械密封腔内流场进行了三维数值计算,通过求解三维层流N-S方程,得到了由注入冷却液和密封环旋转引起的复杂三维流场特性,应用压力修正方法和SIMPLE算法进行计算,得出流场特性对密封环冷却效果的影响规律。     

组织工程支架内流场的数值模拟

该文利用Flunt软件对不同孔隙率和不同流量条件下的组织工程支架内部营养液的流动情况进行了数值模拟，以图片形式给出了各种条件下流场截面的速度图，为研究组织工程支架内部营养液的供给、代谢废物的排出等提供了理论依据。     

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。     

诱导轮内流场数值计算及汽蚀特性分析

为得到诱导轮内部的速度场、压力场及湍流场的分布规律,在基于SIMPLEC算法上,采用了雷诺时均Navier-Stokes方程(简称N-S方程)控制方程和修正了的k-ε湍流模型,对两种结构参数的双叶片诱导轮进行了内部三维不可压湍流流动数值计算。计算结果表明诱导轮最容易发生汽蚀破坏的位置在进口外缘处,计算结果还表明增加诱导轮叶片轴向距离及导程有利于提高诱导轮的汽蚀特性。同时进行了不带诱导轮和带两种结构参数诱导轮的离心泵的外特性试验,试验结果表明离心泵在没有诱导轮的情况下较易发生汽蚀,而增加诱导轮能够明显改善离心泵的汽蚀性能,诱导轮的导程、叶片轴向长度、及其叶尖包角几何参数值等几何参数对汽蚀性能有较大影响。结合流场数值计算结果和试验研究结果,证实了通过增加轴向距离和导程等合理改变结构参数可提高诱导轮的汽蚀性能。     

通海阀内流场三维数值模拟及优化设计研究

通海阀是连接船舶内部海水管路系统与外界的重要装置,主要用于船舶海水管路中海水的注入和排出,其性能的优劣直接影响到船舶各个系统甚至整体的性能及安全性。现有通海阀存在流阻系数大、噪声压级较高等问题。造成系统能耗增加,静音效果差。阀门噪声和伴生的振动还会影响阀门性能并且会造成阀门本身邻近管路及设备的疲劳,从而会降低其使用寿命,甚至可能导致安全事故。本文以三种不同方案的通海阀内流道为研究对象,采用Fluent软件对不同方案下的内流场进行数值模拟计算,给出流道流场的压力、速度、速度矢量和噪声压级分布图,对计算结果进行对比分析,得出最优方案,为通海阀内流道优化设计提供理论依据。