射流冲击凸台时传热与流动的数值模拟研究

针对冲击射流应用中经常会遇到不平整表面的情况(如各种电子元件),采用RNG的κ-ε模型,对处在半封闭板内凸台的冲击传热和流动进行了数值模拟.研究了冲击凸台表面、侧面及平板上的传热特性,分析了冲击高度H/D、流动Re数等参数对传热和流动的影响.结果表明,冲击高度较小时凸台上表面的传热Nu数沿径向的分布有一个先抑后扬的特征,在凸台边缘处达到最大.数值模拟还较好地给出了射流冲击凸台后流体分离、再次冲击平板等复杂的流动特征.     

旋转射流冲击凸台换热特性的数值模拟

运用重整化(RNG)的κ-ε模型对半封闭板内带旋流的射流冲击凸台的传热及流动进行仿真,研究了旋转射流冲击凸台时的流场特性以及凸台表面、侧壁和平板上的传热特性.分析了旋流强度(旋转数)、流动Re数、冲击高度H/D对传热与流动的影响.结果表明,不同Re数下旋流会削弱驻点处的冲击作用,从而使得驻点处的传热Nu数减小.在雷诺数Re=25 000时,在旋转数0相似文献   

射流齿形喷嘴射流流场与气动声学分析

在低马赫数0.12条件下分析对比射流齿形喷嘴与锯齿形尾缘喷嘴湍流流场及声场,通过流场的数值计算与声场的实验测量,根据计算流体力学与气动声学,分析两者流场的湍流特性及远场噪声频谱特点。结果表明,射流齿形速度不高于主流、且对主流倾角较大时的降噪效果较好。与机械锯齿相比,射流齿形对低频噪声的降低幅度不及机械锯齿,但是它起降噪作用的频谱范围较广,对高频噪声的增强也较少。射流齿形相对机械锯齿来说是一种主动控制方式,有着许多优点,可以根据需要调节自身参数,在不需要降噪时关闭。     

自激振荡射流喷嘴内部流场及雾化效果的数值模拟

为了提高喷嘴的雾化效果,将液体射流的自激振荡理论与压力喷嘴雾化进行结合,建立自激振荡射流喷嘴的数值模型,并运用Fluent软件研究体腔系数和射流压力对内部流场及雾化效果的影响。结果表明:喷嘴斜壁的设计使得液体发生反弹和振荡现象,最初在喷嘴射流出口处发生原生涡环,之后逐步向四周扩散,并传动到整个喷嘴内部;随着体腔系数的增大,速度峰值呈先增大后减小的抛物线变化趋势,雾化粒度的变化规律与之相反;确定最佳的体腔系数范围为0.6~1.2,射流压力为3~5 MPa。     

分解炉内三维湍流流场数值模拟

针对某大型高性能分解炉的实际尺寸，用Realizable(带旋流修正的)k-ε模型，采用SIMPLE算法，二阶迎风差分格式，模拟了炉内三维湍流流场．计算所得的速度、压力分布与该炉热工标定的结果以及其实际运行的性能符合较好．     

喷水室喷嘴内部及喷嘴出口流场数值模拟

利用计算流体软件FLUENT建立了喷水室内喷嘴及喷嘴出口外部流场的三维数学模型。采用标准κ-ε湍流模型模拟了喷嘴内部及出口外部流场,并根据各种情况分析了喷嘴参数对流场速度分布、压力分布和出口速度的影响。结果表明,喷嘴的扩散角和扩散段尺寸对喷嘴及出口流场影响较大:喷嘴的扩散角直接影响喷嘴出口后液滴的方向和速度大小,并影响流场的湍流分布情况,影响流场的紊流区域分布,最终影响水滴与风流的热湿交换;扩散段尺寸影响流场压力分布,特别会产生负压区直接影响射流后液滴的状态。     

不同结构的条缝喷嘴对冲击射流换热的影响

本文采用数值模拟结合实验验证的方法,对比了170 Pa和190 Pa两种进口压力条件下,3种不同结构的V型条缝喷嘴对冲击式速冻设备换热的影响,分别从喷嘴出口风速、横流方向风速以及努塞尔数(Nu) 3个方面进行研究分析。结果表明:喷嘴延伸段长度K较大的喷嘴出口风速较大、流场较为均匀,但较大的K反而削弱对流换热的强度;喷嘴渐缩段与延伸段之间的夹角α较小的喷嘴在横流方向上的风速较小、均匀度较高,受横流影响较小,但对提高对流换热强度的作用不明显;当V型条缝K=10 mm,α=165°时,平均Nu最高,对流换热的强度最大。     

上海地铁A型车车厢体空调气流组织的模拟研究

利用计算流体力学软件对地铁A型车厢空调系统在不同工况下的温度场和速度值进行了数值模拟,就其所涉及的风口尺寸、位置、型式以及气流组织等方面定性地进行了比较分析,提出了一个优化方案,为车厢内气流分布的优化设计提供参考。     

对撞超声速射流场的数值模拟研究

为了探讨对撞式气流粉碎机内部的对撞超声速射流流场结构对粉碎过程的影响,本文中通过数值模拟的方法,对该流场结构进行了研究。通过建立不同的模型,对射流出口与对称平面的距离对粉碎过程的影响,以及射流外围的流动情况进行了分析,为高效气流粉碎机的设计提供了参考依据。     

风对建筑物作用的数值模拟

本文采用湍流的标准ｋ－ε模型及ＳＩＭＰＬＥ算法，就风绕Ｔｅｘａｓ试验建筑的流动进行了数值模拟，计算所行建筑物表面的压力分布与已有的试验资料基本一致，表明本文的方法是可行的，可为研究风绕建筑物的流动问题提供的数值模拟手段。     

锂电池涂布烘箱风嘴射流压强分布优化研究

目的烘箱射流风嘴对极片烘干的均匀性和一致性具有重要影响,拟改善干燥过程中由于射流压强分布不均导致的极片烘干质量不良问题。方法利用SolidWorks软件对射流风嘴与极片间的空气流体域进行建模,基于k-ε湍流方程完成热风流场的数值仿真计算,根据流体仿真结果对射流风嘴结构进行优化设计,最后通过实验对数值仿真计算结果进行验证与完善。结果经数值仿真优化后的极片与风嘴间压强分布较改进前有较大提升,在相同的测量位置处,仿真得到的压强差由20 Pa下降到了8 Pa,实验得到的压强差由21 Pa下降到11 Pa,在误差允许范围内,实验结果与仿真结果基本保持一致。结论优化后的射流风嘴完善了射流压强分布,数值仿真研究对风嘴结构的优化设计具有重要的指导意义。     

基于有限元的固液两相射流冲刷磨损率数值研究

利用数值模拟方法研究了不锈钢受到固液两相射流冲蚀作用后发生的磨损过程, 对不同粒径的试样进行了磨损率测试。结果表明:流体在喷嘴出口部位的速度约等于10 m/s, 当流体与面板发生撞击后便会流向下游, 在射流喷嘴口附件存在一个明显的压力较高的滞止区域。下游区域磨损率明显高于上游区域, 并且与圆心距离越远的地方冲刷磨损率也越大, 之后逐渐降低。当流体与冲蚀壁面接触之后便会流向下游区域, 对下游区域造成较大的冲蚀作用, 使下游产生较大的冲刷磨损率。越靠近下游区域, 冲蚀磨损率表现为先增大后降低的现象, 越靠近上游磨损率越小。平均冲刷磨损率和射流速度呈指数关系。     

湍流模型在大钢锭中间包内流场数值模拟中的适应性研究

以多炉连浇大钢锭中间包为研究对象,采用标准k-ε模型和Realizable k-ε模型对大钢锭中间包内钢液流动状况进行了数值模拟,并将数值模拟结果与物理模拟结果相比较,以验证模拟结果的准确性。研究结果表明,对于深熔池、大通钢量的大钢锭中间包,采用Realizable k-ε模型的模拟结果与物理模拟结果更为接近,且对安装控流装置的中间包内流场模拟效果更好。     

草帽型大跨空间结构的风压数值模拟与关键参数影响分析

基于计算流体动力学（CFD）和SST k-ε湍流模型,运用FLUENT软件针对草帽型大跨空间结构表面风压及其规律进行数值模拟和分析比较,运用典型算例分析对比模拟结果与既有文献结果,以验证数值模拟的可信性。系统性研究了结构高跨比等关键参数对草帽型空间结构表面不同部位风压分布的影响。     

新型环形复合喷嘴的数值模拟分析与研究

为解决传统气流粉碎能量利用率不高、粉碎物料所需成本高、产量低、物料加工范围有限等问题,通过对气流粉碎中喷嘴结构的改进,开发设计了一种新型环形复合喷嘴,运用数值模拟的方法对常规喷嘴和新型环形复合喷嘴进行了模拟。模拟结果表明,这种新型环形复合喷嘴比常规喷嘴具有射流速度快、射流相对集中和射程远等优点。     

小口径喷嘴冲击射流噪声锯齿特性及机理研究

测量了3毫米口径轴对称收缩喷嘴射流冲击大平板产生的噪声随冲击距离变化的特性。发现远场噪声随冲击距离的变化呈锯齿状，射流上游的噪声频谱上有粗缓、跨较宽频带的尖峰。根据不同唇厚喷嘴的实验对比，判断这些现象跟反馈有关，称为反馈噪声，而且正是反馈噪声与湍流噪声的相互作用，导致这种锯齿现象和射流上游的宽频尖峰。     

减震沟减震效果的数值模拟研究

减震沟是降低爆破地震效应的重要措施.利用DYNA中自带的炸药模型,模拟了不同情况下减震沟的减震效果.通过数值模拟,比较了有无减震沟时的峰值震速分布和开挖面与减震沟距离变化时质点的峰值震速衰减规律,分析了不同深度、不同宽度减震沟的减震效果的减震效果.结果表明;开挖面距离减震沟越近,减震效果越好;在保护区侧,减震沟附近,由于减震沟的屏蔽作用,存在一个震速很小的区域;减震沟的减震效果随减震沟深度的增加而增加,而减震沟的宽度变化对减震意义不大.     

V形刻槽爆破机理动态数值模拟分析

文章以花岗岩荒料开采中的切割爆破工程实践为研究对象,为分析V形刻槽爆破成缝机理及爆破参数改变对刻槽爆破效果影,响等内容,建立了各向同性脆性材料的多刻槽孔准平面应变模型,以显式动力分析有限元程序ANSYS／LS-DYNA为模拟运算工具,详细计算了在动载作用下槽孔周围及双孔连心线上岩体的动态应力分布与变化规律,并运用断裂力学理论分析刻槽爆破动态成缝机理。