植入式微型螺旋血泵叶轮设计

血泵叶轮的设计对于血泵的性能至关重要。以所设计的植入式微型血泵为例，根据进、出口速度三角形和血泵的欧拉功进行了螺旋叶片的型线设计，并详细阐述了采用Pro／E软件进行叶轮实体造型的过程。     

锥形螺旋轴流血泵流场三维数值模拟与分析

利用ProE软件对血泵的不同结构进行三维建模,应用计算流体力学(Computational fluid dynamics, CFD)中非定常三维N-S方程,基于非结构网格的有限体积法以及k-ε湍流模型方法数值模拟血泵的全三维内流场。着重计算和分析旋转叶轮转速和锥度变化对血泵流场的影响。仿真试验表明,锥形螺旋轴流血泵转速和锥度都不应过大,否则将会使得流场变得紊乱。转速过大,泵的性能会降低;锥度不应过大,否则不能保证流场平稳。     

磁悬浮血泵流场分析与结构优化

在满足血泵出口压力的前提下,磁悬浮人工心脏血泵装置的发展主要趋向于小型化和轻型化,并具有良好的血液兼容性和流动性.基于流体动力学分析软件,通过设置血液流场边界条件,采用k-ε湍流模型,对血液流道进行三维建模,同时开展磁悬浮血泵内部流场的数值模拟仿真,分析血泵的速度场和压力场,探索叶轮参数对血泵扬程的影响.结果表明,5片...     

锥形螺旋叶轮血泵全流场三维数值模拟与分析

利用计算计算机辅助设计（CAD）软件进行血泵的三维建模，应用计算流体力学（CFD）方法数值模拟血泵的全三维内流场。数值模拟采用的是非定常的三维N-S方程和基于非结构网格的有限体积法以及κ-ε湍流模型。对血泵的内流场进行了分析，对导流叶片的作用及其对内部流场的影响进行了讨论。所作研究对于锥形螺旋叶轮血泵叶轮和流道的优化设计具有指导意义。     

低比转速离心泵叶轮内部流场的CFD分析

基于N-S方程和标准k-ε湍流模型，利用CFD对低比转速离心泵叶轮内部流场进行了计算，分析了叶轮内部流场的速度分布和压力分布，并对预测结果进行比较，从而提出了利用CFD（Computational Fluid Dynamics）对离心泵叶轮进行性能分析的方法，为进一步完善泵设计理论、提高泵设计水平提供了有益的参考。     

CFD进展及其在离心泵叶轮内流计算中的应用

综述计算流体力学（CFD）的应用现状与前景和应用中的关键问题，并结合离心泵叶累内流计算的具体实例讨论了近年来计算流体力学在泵叶轮内流计算中的应用及发展趋势。     

螺旋轴流式多相泵叶轮处流场计算

随着陆上边际油田、沙漠油田、特别是海上油田的开发,人们对设计和研究油气输送中多相流混输系统的要求更加迫切。螺旋轴流式多相泵作为一种油气多相混输设备,具有很重要的研究和应用价值。而叶轮作为多相泵的核心过流部件之一,对泵的性能有着很大的影响,因此叶轮处流场的流动计算是多相泵研究的重点,它对螺旋轴流式多相泵性能的研究具有重要的指导意义。     

轴流血泵叶轮结构CFD仿真优化

轴流血泵内部流场形态产生的高剪切力是导致血液溶血的重要因素,因此,对轴流血泵中血液的流体动力分析有助于血泵性能的优化及减少血液细胞的损伤。应用计算机求解RNGk-ε方程,对所设计的微型轴流血泵叶轮中血液的流线及速度、压力、应力等分布情况进行了仿真分析。研究结果表明:血泵中的流体具有非常复杂的流动情况,为了避免流动分离、压力变化过大等情况,减少切应力,对血泵叶轮结构提出了相应的改进意见,并给出了优化后的叶轮结构。     

微型轴流式血泵永磁体磁场有限元仿真分析

根据微型轴流式血泵外磁驱动装置的重要组成部分——永磁体的自身特性,基于ANSYS软件建立了有限元模型,合理分析了其所受的载荷和边界奈件,得出了较为准确的分析结论,为整个装置的正常运行提供了可靠的理论依据。     

基于主动转速调制的离心旋转血泵流场分析

为研究血泵主动转速调节对血泵内部流场以及血液损伤的影响,采用计算流体动力学(CFD)方法模拟血泵在转速调制下的全流道内部流动。通过集总心血管系统数学模型和旋转血泵模型的联合数值模拟得到血泵辅助条件下的心室和主动脉压力,并设置为血泵CFD模拟的进出口边界条件。分析了匀转速以及正弦波、方波、三角波三种异步转速调制波形下的血泵流场情况,得到了旋转血泵的速度分布图以及剪切应力分布图。结果表明,转速调制下血泵的流量脉动得到了增强,是一种恢复血流搏动性的可行方案。三种速度调制波形中,正弦波转速调制下的血泵流量脉动指数高且血泵内剪切应力小,是相对理想的转速调制波形。     

车灯清洗器喷嘴内流体流动的CFD分析

在建立了某车灯清洗器喷嘴内部流动的三维CFD计算模型之后,对该喷嘴内部的三维流动进行了数值模拟分析,分析了喷嘴旋芯结构参数对喷嘴的压力、出口速度等的影响。分析结果为喷嘴结构的设计提供了重要的参考依据,从而可以减少大量的实验操作。     

Flow Field Characteristics for Parachute-projectile System

In the current research for parachute flow field nowadays,the size of parachutes in previous research are so large compared with their carriers that the effects of the carriers wake flow to parachute are always neglected.Different from such large parachutes,the parachute size in this paper is on the same magnitude with the carrier,thus,the carrier can obviously affect the parachute flow field.In this paper,flow field characteristics of small parachute for projectile decelerating are researched through two approaches,namely,computational fluid dynamics(CFD) simulation and wind tunnel tests.Three parachutes with various sizes are chosen for study.Firstly,the CFD simulation of flow field around these parachutes is carried out,and then the CFD simulation of parachute-projectile systems is executed.According to the simulation results,the phenomenon is observed that in the simulations of parachutes there are two vortex-rings at the wind shadow of parachutes,however,in the second simulations of parachute-projectile systems,two additional vortex-rings emerge inside the parachutes.Due to these two inner vortex-rings,the pressure inside parachutes decreases.As a result,the drag of parachute in simulation of parachute-projectile systems is about 20% smaller compared with the prior one.In order to verify the numerical results of CFD simulations,wind tunnel tests are employed.In terms of the data of the wind tunnel tests,the CFD simulation for flow field characteristics is reasonable and feasible.The results of both CFD simulation and wind tunnel tests demonstrated the influence of projectile wake flow to parachute drag can not be neglected if the parachute size is on the same magnitude with projectile.The influence to parachute drag from the ratio of projectile diameter to parachute diameter is also analyzed both in CFD simulations and wind tunnel tests.The approach combined CFD simulation and wind tunnel tests proposed can be used to guide the design of such parachute whose size is on the same magnitude with carrier.     

车用液力变矩器混合流道CFD仿真方法

针对车用液力变矩器复杂动态过程中工作相位随时发生转换,不能及时判断相应流场结构的改变,难以对瞬时流场特性进行准确仿真的问题,基于传统变矩器CFD流道模型和导轮空转无叶片模型,建立了液力变矩器混合流道CFD仿真模型。该仿真模型可以自动识别变矩器变矩、偶合和功率反传等工作相位及其相位转换过程,并根据导轮是否空转自动选择相应流道模型。对某变矩器进行了一系列稳态通用特性和动态特性的仿真与试验研究,对比结果表明,液力变矩器混合流道CFD仿真方法对变矩器稳态和动态特性仿真精度较高,有效解决了变矩器复杂动态过程难以快速实时仿真的问题,具有一定的工程实际意义。     

扭曲叶片贯流风机结构参数优化研究

研究了电壁炉用扭曲叶片(扭曲角90°)贯流风机的三维内部流场,数值研究了不同结构参数(蜗壳间隙、蜗舌间隙、叶片内圆周角、叶片外圆周角、叶片数和叶轮内外径之比)对贯流风机性能(出风口体积流率)的影响,从而得到贯流风机叶轮在一定转速下,使风机性能最优的结构参数。同时实验测试了90°扭曲角叶片贯流风机出风口平均风速值,并且和理论计算结果基本吻合。以上为贯流风机优化设计提供了重要的参考。     

插装型液压锥阀内部流场的数值模拟及可视化分析

针对液压技术中广泛应用的插装型锥阀，依照实际所用阀的结构和参数，分别对简化为轴对称的二维流场模型和不经过任何简化和近似处理的三维面对称流场模型两种情况，应用CFD分析软件nuent，进行了仿真计算和可视化研究，给出了锥阀阀腔内的速度场、压力场和流线图。对比分析表明，采用基于三维流场的可视化分析，可更清楚全面地反映锥阀内部的复杂流动情况，为从机理上分析锥阀内部流畅和能量损失及流道结构的优化设计提供了更充分的理论依据。     

植入式轴流血泵CFD仿真研究

近年来,血泵的研究已成为心脏外科和生物医学工程领域关注的焦点,对血泵中血液流动进行流体动力学仿真分析已忧为一种快速、经济的设计手段。本文针对所设计的微型轴流血泵,采用CFD技术,对血泵中的速度、压力、应力等分布进行了仿真分析。研究结果表明血泵中的流体具有非常复杂的流动情况,为了避免流动分离、压力变化过大等情况,减少剪切应力,对血泵叶轮结构提出了相应的改进意见。     

直流降膜式旋风除雾器的流场模拟

为更好地解决三聚氰胺生产过程中尿素洗涤塔的尾气除雾及严重的器壁结疤现象,开发设计了一种新型高效的除雾器--直流降膜式旋风除雾器.液体在除雾器的壁面上形成了一层液膜,防止在器内壁结壳,解决了设备内壁结壳的难题.直流降膜式旋风除雾器结构简单,具有气体流程短、除雾效率高、压降低等特点.利用计算流体动力学(CFD)商业软件FLUENT6.0对直流降膜式旋风除雾器进行了数值模拟研究,结果表明,直流降膜旋风除雾器切向速度呈内部的强制涡和外部的自由涡,流型规整,切向速率、轴向速率有较好的对称性,为除雾器结构优化提供了参考依据.     

基于CFD方法的某液压系统耦合仿真

采用计算流体力学(computer fluid dynamic,简称CFD)和液压系统耦合的仿真方法,完成同时包含限压阀内气穴现象以及整个液压系统的在线耦合研究。研究过程、限压阀内气穴现象以及阀的动态运动,用CFD商业软件FLUENT进行仿真计算和流场可视化研究,而系统其他部分的计算运用一维特征法,采用软件MATLAB的SIMULINK模块来实现。在线耦合仿真用两台并行运算个人计算机来实现,仿真中必要的信号文件通过TCP/IP传输。耦合仿真的计算结果充分证实了所应用耦合原理的可行性和有效性。     

动静区域耦合方法对血泵模拟结果的影响研究

为了探究使用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)评估离心血泵性能时采用非定常模拟方法的必要性,对美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration, FDA)提供的标准模型进行数值仿真,分别使用定常单坐标系(Single Reference Frame, SRF)与非定常动静区域耦合的滑移网格模拟方法对4个工况进行模拟并与实验结果进行对比。 结果表明,定常SRF预测的泵内速度场与实验结果误差在4%以内;非定常滑移网格的误差为2%以内,且确定系数相较定常SRF平均高0.4。对于溶血系数的计算,两种方法均未给出准确的定量预测。 因此对于血泵流场的计算,非定常滑移网格模型与定常SRF模型相比,有一定的准确度上的提升,但并不明显。