电弧喷枪流场的数值模拟研究

电弧喷枪流场特性是影响电弧喷涂质量的关键因素之一。运用商用流体计算软件Fluent，对手持式高速电弧喷枪头部及枪外射流进行了模拟计算，通过分析可以看出，雾化射流具有不对称、湍流等特点，其射流速度分布有明显的先递增后衰减的规律，在流场推动下，雾化的金属粒子首先被流场加速，到达最大值后速度开始衰减，随着喷涂距离的增加，粒子的速度逐渐下降，特别是靠近流场外部的粒子，速度的下降更快，最终失去了与基底的结合动能，成为灰尘，飞散到环境之中，这既浪费了材料，又污染了环境。为了提高沉积率，保证涂层质量，喷涂距离的控制显得非常重要。     

离心通风机内部流场模拟中的几何建模

利用大型有限元分析软件ANSYS对整个离心风机的内部流场进行几何建模和网络划分,并在商用CFD软件中利用该计算模型来模拟计算离心风机的内部流场。探讨了数值模拟中各种网格的优缺点及其构建整台离心风机的几何实体及划分网格过程中的技巧。并给出了数值模拟的结果。     

基于动网格的球阀流场数值模拟与分析

为研究球阀内部流场开闭过程的瞬时流动情况,基于FLUENT软件提供的计算方法和物理模型,通过Gambit前处理,利用FLUENT动网格技术,采用动态层和局部重划方法结合Profile运动边界驱动机制实现网格区域运动,对球阀进行了动态数值模拟,并分析了其内部流场中的压力、流速及阀芯受力的瞬时变化规律,为阀门结构设计和性能优化提供依据。     

基于三棱柱动网格的涡旋压缩机三维流场模拟

为研究涡旋压缩机内部流场的规律分布,在理论分析的基础上,建立了内部流场的三维模型。对非结构化网格划分的三种方法(四面体网格、六面体网格、三棱柱网格)分别进行了模拟试验,并通过试验结果对比发现,三棱柱网格划分方法在涡旋压缩机三维流场模拟中更为适用。在此基础上,运用动网格技术和RNG k—ε模型对流场进行三维数值模拟,模拟结果形象的展示了涡旋压缩机随时间周期变化的压力、温度、流速的分布规律,为涡旋压缩机的优化设计和应用提供参考。     

基于Fluent的榨汁机流场模拟及优化

针对企业生产的刀片式榨汁机存在果料沉淀,出汁率不高的情况,运用Fluent6.3对其内部流场进行模拟,分析整体流场分布情况及刀片组切割范围内的流体流动情况,以榨汁机杯体和刀片组作为研究对象,分别就杯体外形和刀片扭转角度提出改进方案,为榨汁机的设计和优化提供参考。     

动网格在涡旋压缩机三维流场数值模拟中的应用

基于局部弹性变形与网格重划的CFD动网格技术,对涡旋空气压缩机动态内流场进行了数值模拟。该模拟以理想气体为工作介质,满足流体控制方程及气体状态方程,湍流模型采用RNG k-ε模型,用壁面函数法描述近壁区流动。数值计算的结果表明,涡旋压缩机内部流场随时间周期变化,涡旋压缩机内存在旋涡生成、运动等现象。该计算非常形象地揭示了涡旋压缩机内部流动规律,为涡旋压缩机的优化设计提供了理论参考。     

动网格在涡旋压缩机三维流场数值模拟中的应用

基于局部弹性变形与网格重划的CFD动网格技术,对涡旋空气压缩机动态内流场进行了数值模拟。该模拟以理想气体为工作介质,满足流体控制方程及气体状态方程,湍流模型采用RNG k-ε模型,用壁面函数法描述近壁区流动。数值计算的结果表明,涡旋压缩机内部流场随时间周期变化,涡旋压缩机内存在旋涡生成、运动等现象。该计算非常形象地揭示了涡旋压缩机内部流动规律,为涡旋压缩机的优化设计提供了理论参考。     

进风角度不同的立式磨选粉流场数值模拟

为了研究立式磨选粉流场的运动状态,采用雷诺应力模型湍流模型分别对喷口环进风角度不同的立式磨选粉流场进行了数值模拟,从流场流线图可以看出在相同进风量条件下喷口环进风角度较小时流场流动状态较好,有利于选粉效率的提高。     

迫击炮炮口流场数值模拟与分析

根据迫击炮人体工学,在发射过程中战士须靠近迫击炮操作,而炮口流场引起的超压值会对人体造成一定的影响。应用Fluent软件对迫击炮炮口流场进行数值模拟与分析,为下一步探索如何减小炮口流场引起的超压值对人体的影响奠定一定的基础。     

基于Fluent的搅拌器三维流场数值模拟及其实验研究

利用Fluent软件对搅拌器搅拌过程进行单相(水)三维数值模拟,研究3种不同类型桨叶在不同搅拌速度和有无挡板条件下搅拌器的搅拌特性,并用搅拌实验结果验证了数值模拟的合理性。同时,搅拌器单相流场数值模拟结果为搅拌器放大提供了充分的理论依据,为搅拌器的优化设计奠定基础。通过理论研究与实验验证相结合的方法,分析了影响搅拌性能的因素,减少了实验时间和成本,对搅拌器的实践工程应用有指导性意义。     

单级后置导叶轴流通风机内部流场数值模拟与优化

借助FLUENT流动分析软件,根据计算流体力学理论,对一单级后置导叶轴流通风机的内部流场进行了全三维数值模拟,同时求解了叶轮、导叶（动区／静区）流场,获得了风机内部流场中重要的流动细节及规律,并在此基础上对该风机进行了流线型优化设计,使全压效率从74．12％提高到了77．11％。     

液压冲击器配流阀内部流场的数值模拟与分析

利用AutoCAD和CATIA软件分别建立了冲击器管道和换向阀的几何模型;然后利用前处理软件GAMBIT进行网格的划分。应用CFD分析软件FLUENT,运用有限元方法分别对滑阀式换向阀的二维和三维模型的流场进行了数值模拟。并将计算结果以图像的形式给出,在此基础上定性分析了流体速度、流线、漩涡与能量损失的关系,为指导改进换向阀内部结构提出了参考。由于二维模型的简化使二维流场在定量分析上与实际存在着较大的误差,在定性分析上与实际基本吻合,有一定的参考价值,而三维流场无论在定量还是定性分析上都具有一定的指导意义。     

涡旋式膨胀机内部流场的数值模拟研究

为研究涡旋式膨胀机内部流体的流动特性,本文在分析涡旋式膨胀机工作原理的基础上,建立了内部工作腔的二维模型。模拟计算采用了动网格和标准k-ε湍流模型,利用Fluent 6.3模拟实现了涡旋膨胀机内部气体非定常流动的动态分析,得到了不同转角时刻的压力分布和速度分布图,模拟结果表明膨胀腔内压力和速度的分布存在不均匀性。为深入研究膨胀机的工作特性提供了参考依据。     

跨音风扇内部流场数值模拟及湍流模型研究

应用多重网格技术,对轴流压气机跨音风扇转子叶片内部流场进行了数值模拟。利用网格自适应技术研究了计算网格和湍流模型对实际轴流压气机内部复杂流动计算结果的影响。对跨音风扇内部流场特性进行了详细分析,给出了粗细网格下风扇性能曲线并与试验值进行了对比。     

静止式气波制冷机流场的数值模拟

采用二维非结构化网格建立计算模型，计算了静止式气波制冷机的二维流场。验证了Coanda效应，得到了射流附壁切换的全过程；同时计算得到了静止式气波制冷机内部流场的速度、压力分布，捕捉到了射流“卷吸”和充排气的掺混现象。根据计算结果，对静止式气波制冷机的性能进行了分析，从而对静止式气波制冷机结构的改进与性能的提高提供了确实的物理信息。     

70t钢包单吹氩流场数值模拟

通过数值模拟分析70t钢包单孔底吹氩流场,与水模型试验对比发现试验的弱流区与模拟预测一致,根据模拟分析了不同流量下的流场变化。     

八机八流中间包流场温度场模拟研究及优化

以八机八流中间包为研究对象,利用Fluent软件对不同内部结构的中间包流场、温度场进行数值模拟。结果表明原型中间包存在钢液出口速度不稳定,温度差值大等问题。通过在中间包内部设置挡坝、挡墙+导流孔等措施可以使中间包生产状态得到改善,钢液运动轨迹线有序合理,各流出口钢液速度曲线平缓。同时,钢液温差降低,温度场较为均匀。最佳方案下中间包第1流出口与第4流出口温差降低至2.48 K,与流入口温差降低至7.1 K,达到了提升后续生产质量与生产效率的优化效果,为八机八流中间包内部结构的优化研究提供理论指导。     

高速离心叶轮内部三维粘性流场的数值模拟

采用一种快速求解三维黏性流场的计算方法求解某离心压气机内部复杂的流场，该方法利用Denton J．D．教授的粘性体积力法模拟粘性对叶轮机械内部流动的影响，采用时间推进法和有限体积差分格式对叶轮机械内部的流动进行求解。为加速收敛，使用了多重网格法，当地时间步长和局部残差光顺技术。对某离心压气机内部流动进行了详细的数值模拟，得出了压气机转子性能、叶顶周向平均静压以及准正交面上子午速度分布图，计算结果与试验结果吻合良好。采用该方法详细分析了不同工况下离心压气机内部流场。     

螺杆泵腔室内流场的数值模拟研究

在SolidWorks软件中建立了螺杆泵定子与转子模型,并成功地进行装配,运用Fluent提供的UDF功能建立描述螺杆泵转子运动的动网格;运用Fluent求解器对螺杆泵腔室内的非定常流动进行数值模拟,得到流场的速度分布、压力分布和应力场;分析流体粘度、转子转速以及螺杆泵偏心距对流场的影响。计算结果表明:当转子要离开定子的两端面时,泵内流场总会出现十分明显的涡流;粘度仅影响速度、压力和应力数值的大小,而对分布规律的影响不大;转子转速对速度分布影响比较大,流场速度随转子转速的增大而增大;此外,偏心距对流场有较大的影响,且偏心距越大流场参数变化幅度越大,这表明偏心距对螺杆泵的稳定性影响很大。     

充型过程流场数值模拟研究

对充型过程进行分析,确立了充型过程数值模拟的数学模型。利用计算机数值模拟技术对充型阶段的流动过程进行了计算。在此基础上开发了流场模拟软件,并对铸件进行了模拟,结果证明所建立的数学模型及开发的程序是正确的。