某轴向通风无刷励磁机三维流场数值模拟

为了研究某轴向通风无刷励磁机的流场特点,依据计算流体动力学原理,采用有限体积法,建立该励磁机三维通风物理模型,并给出相应的边界条件,采用fluent软件对厂商提出的两个方案的流场进行数值模拟.结果表明,两方案的流动迹线特征不同,励磁机入出口无压差,定、转子轴向风沟间出现环流;入出口压差为742 Pa时,定、转子轴向风沟中的空气从风沟中直接流出并进入出风筒.采用有限体积法与等效风路法所得方案二的入口体积流量误差为0.04%,在工程允许范围内,证明了结果的合理性.研究结果可为同类型励磁机的风路设计提供参考.     

多旋转部件无刷励磁机改进方案三维流场研究

为了研究无刷励磁机在整流盘与转子间增加机座环板结构对流场涡流尺寸的影响,建立了无刷励磁机的整机流场的物理模型,基于流体动力学原理(CFD),采用有限体积法,在计算域内对三维湍流流场进行了数值求解,得到了额定转速时,增加机座环板后,无刷励磁机内部各部分流场分布特点。结果表明,整流盘与转子间增加机座环板结构,有效减少了检修空间处的大涡流尺度范围。与现运行方案的计算结果相比,该方案的入口体积流量增加了13.89%,结果准确。为进一步优化该励磁机冷却风路系统提供了理论依据。     

汽车尾气温差发电装置热场数值模拟分析

提出了一种改善温差发电装置的热端和冷端温度分布均匀性的集成结构.基于Fluent软件,针对现有汽车尾气废热温差发电系统试验台架所使用的温差发电转换装置进行热-流-固耦合场的数值模拟,完成了发电装置三大子系统:热交换气箱、热电模块以及散热水箱的热场仿真分析,并进一步通过在温差发电装置中做切面的方法具体分析了子系统间热流的情况.根据分析结果,该温差发电装置各子系统间的热流情况符合理论传热原理,该研究可以为汽车尾气温差发电的进一步研究提供基础和参考.     

雪峰山隧道通风方案计算分析

针对特长公路隧道建设制约因素之一的隧道营运通风问题,以湖南雪峰山隧道(7 000m)的通风方案为对象,开展全射流风机通风模式、斜(竖)井送排式纵向通风模式以及送排风口(道)几何参数等的研究和计算分析,并指导该隧道通风的总体设计、初步设计、技术设计及其相关的通风用土建结构设计.     

用复合插值提高离散导热热流场计算精度

提出了一种将中心差分与拉格朗日抛物线插值相结合的复合插值法来确定离散导热热流场，并与其它方法进行比较，结果表明该方法具有更高的精度．     

轴流泵内部三维湍流场数值模拟

设计了一900型号的轴流泵,进行了轴流泵全流道的三维造型和数值模拟,数值模拟采用基于雷诺平均Navier-Stokes方程和标准模型,采用了SIMPLEC算法．通过数值模拟得出了叶片表面速度和压力分布规律．通过分析结果表明：叶片表面的相对速度沿径向逐渐增大,其分布规律符合圆柱层无关性假设;叶片发生汽蚀的危险区域位于叶片外缘进口边到出口边约1／4处;叶轮出口处流场呈螺旋形向外运动趋势．     

Y型通风采空区瓦斯流场数值模拟研究

为了找出Y型通风工作面采空区中瓦斯流场的分布规律,为采空区瓦斯治理提供理论依据,应用流体力学模拟软件Fluent对两进一回Y型通风工作面采空区流场、瓦斯浓度场的分布进行了模拟研究,得到采空区瓦斯流动及浓度分布规律为：沿走向向采空区深部瓦斯浓度逐渐增大,沿倾向从下向上瓦斯浓度逐渐增大,沿空留巷的末端是能位的最低点,漏风向沿空留巷末端方向流动,可以解决上隅角瓦斯积聚问题。     

矿井巷道内的通风数值模拟

基于矿井巷道的特点和紊流方程,建立了矿井巷道入风流通数学模型,采用数值模拟软件对入风流在巷道内速度场的分布及在不同风速下巷道内温度场的分布进行数值模拟,结果表明在风速为4.5 m/s送风较为稳定,温度较低,较好的改善了巷道内的工作环境。     

清水压裂多场耦合下裂缝扩展规律数值模拟分析

利用室内实验测试研究层段页岩储层的物性参数、岩石力学参数和天然裂缝分布特征参数,建立了清水压裂过程中缺陷性岩体应力场—损伤场—渗流场耦合本构模型和破坏准则。通过Comsol软件进行有限元数值模拟,分析地层分别在拉伸和压剪应力下裂缝的扩展规律,天然裂缝系统开启时,页岩储层水力压裂可以形成人工裂缝网络。当水力裂缝扩展至天然裂缝时,裂缝的宽度有明显的增加,且水力裂缝方向发生改变,沿天然裂缝两翼的其中一翼扩展,另外的一翼并没有扩展。天然裂缝间存在着明显的互相干扰。多裂缝产生的过程是从多个小裂缝向少数大裂缝发展的过程,最终的裂缝条数取决于裂缝之间的连接性;地应力、天然裂缝、射孔井段、射孔方式、地层倾角、施工排量与液体黏度等,是影响多裂缝形成的主要因素。     

哈桑体育场内场风流场三维数值模拟

哈桑体育场内场均匀流下0°风向1.5m高度和沿东、西向纵截面风流场的数值模拟结果,与风洞实验结果吻合;随后由大气层边界层来流风剖面下的三维数值模拟表明:体育场内部的平均风流动存在有大小不同的旋涡,主旋涡为空间螺旋上升的,并随风向的不同发生变化;体育场内部湍动能的分布为脉动风的分析提供了依据.     

置换通风房间负荷及通风效率的非稳态数值模拟及分析

利用CFD商业软件-FLUENT,采用Realizable k-ε双方程湍流模型和非稳态数值模拟的方法,对某一置换通风房间在夏季室外综合温度和室内热源共同作用下的计算日冷负荷及室内温度场进行了分析.在数值模拟时,用多孔介质模型处理人员区,用离散坐标(DO)模型计算辐射换热.计算结果表明,置换通风房间具有热分层特性,该房间工作区最大负荷只有全室负荷的不到57%,通风效率随时间变化且在最大负荷时刻附近达到最大值约1.77.     

基于非线性分析的发动机热流场数值仿真方法研究

为了提高发动机热流场的量化分析能力,提出基于非线性分析的发动机热流场数值仿真方法.构建发动机热流场的流体力学参数分析模型,结合发动机热流的流体力学参数分析和屈服参数分析,建立发动机热流场的双重应力分析模型,通过非线性力学分析方法,确定发动机热流场数值仿真的流体约束参数特征集,结合发动机热流场的应力-应变关系式,构建发动...     

河道水流三维流速场的数值模拟研究

为了寻求一种先进的数值模拟方法来研究河段水流的流场特性,采用VOF紊流数学模型对大渡河安顺场堤防工程兴建河段建堤前后的水流流速场进行了三维数值模拟研究,模拟计算了该河段堤防兴建前后流速场内流速大小、方向、水位等的变化情况。计算表明,VOF紊流数学模型是一种处理复杂自由表面的有效方法。该法不仅具有稳定性好,灵活性强和精度高的优点,而且网格划分灵活,因此能较好地模拟不规则河道边界,很适合于天然河道三维水流流速场问题的数值模拟研究。     

孔隙裂隙介质多场耦合数值计算进展

对近年来提出的多场耦合数值方法展开梳理与总结,从简单的热-力两场弱耦合到复杂的热-水-气-化学多场强耦合,从连续体的多场耦合作用到连续-非连续体的多场耦合计算。按照场数量增多、耦合作用增强、连续到非连续的逻辑逐渐深入讨论。本研究对多场耦合数值计算今后的发展作了展望。     

单体房间室内通风多影响因素的试验研究

针对受多种因素影响的单体房间风压通风问题,通过一系列风洞试验并结合数值模拟手段,分析改变窗墙比、前后建筑表面风压差、进出风口面积比和前后开孔相对位置这4个因素对室内通风量的影响.获得了描述通风量与窗墙比、风压差之间关系的经验公式,引入新参数使其能够反映进出风口面积比和前后开孔相对位置改变的影响.研究结果表明：通风量与窗墙比成正比关系;通风量随着建筑物前后表面风压差的增大而增大;当总窗墙比不变时,前后开孔面积越接近,通风效果越好.     

方型柱面贴附置换通风模式影响因素分析

为了有效利用建筑空间中量大面广的柱体,为建筑提供一种高效、舒适的通风模式,提出了一种基于方型柱面的新型贴附置换通风技术.采用实验验证后的RSM-IP模型,对不同送风温度和速度下房间温度场和速度场分布进行了数值模拟研究,同时分析了方柱宽度、柱子跨度和排风口位置对该通风模式的影响.研究表明,方型柱面贴附通风模式兼具混合通风与置换通风的优点,通过送风速度和温度等参数的合理设置,该通风模式能够在现有建筑、特别是大空间建筑通风空调系统中实地应用.     

U型埋管传热数值模拟及恒热流模型分析

对于地源热泵来讲,全面了解地下埋管周围的土壤温度场分布与变化状况十分重要。利用Matlab中的PDE工具箱建立了考虑实际钻孔半径、回填材料和U型管材料的竖直U形埋管与土壤的二维非稳态传热模型来模拟热泵运行72h内对周围土壤温度场的影响,并与常用的恒热流传热模型计算的结果进行对比分析。结果显示以2~3m为半径进行埋管可以有效避免地热井间的干扰问题;线源模型与柱源模型相比较,线源模型计算的孔壁温度能够更好更快地趋近于数值模拟结果。线源模型在工程实践中应用价值更高。     

加氢空冷系统氯化铵沉积多场耦合模型及数值模拟

通过分析铵盐在加氢空冷管束内的结晶沉积过程,构建流动场、温度场和浓度场耦合作用下的铵盐沉积计算模型,并结合有限元法对氯化铵盐的流动沉积过程进行了数值模拟。研究结果表明:铵盐流动沉积是一个多物理场耦合的过程,典型工况下加氢空冷系统中氯化铵最大沉积量位于距管束入口0.98 m处。该数值模拟方法可有效预测实际空冷器管束入口铵盐沉积失效危险区域。     

高大平房仓横向与竖向通风的数值模拟及分析

机械通风是调节高大平房仓粮堆温湿度的有效方式,对横向和竖向通风方式下粮堆内部热湿耦合传递规律进行分析,可为实际储粮仓的最佳通风条件设置提供重要依据。文章建立了高大平房仓的物理模型,采用计算流体动力学软件,模拟了横、竖向通风下粮堆的温度和水分分布,分析了温度水分均匀性指数和通风能耗。结果表明:进风湿度会影响粮堆的水分分布,由于粮堆内部吸湿与解吸湿过程更快达到平衡,因此横向通风方式粮堆内部的保水性能更好;相较于竖向通风,横向通风系统具有通风路径长、温度和水分分布均匀性好等优势;横向通风单位阻力小,空气流动速度快,相同温湿度条件下其降温调湿的效率更高。