缓凝砂浆在单螺旋输送中的ANSYS流场研究与分析

应用ANSYS软件,在宾汉姆体缓凝砂浆螺旋输送理论和单螺杆挤出机中流场的数值研究基础上,以一个螺旋长度为对象,对挤出机中的流体进行了模拟.结合假设经过简化和边界处理,得出单螺杆挤出机中缓凝砂浆的三维流场.根据所得流场分析结果,确定流动"死区"的存在,为输送理论和数值流场分析的结论提供可视化验证方法,同时为机件的设计提供参考.     

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。     

螺旋离心泵内部流场的数值模拟

以螺旋离心泵为研究对象,选用标准κ—ε模型,采用CFD软件Fluent计算了该泵的三维内部流场。通过对该泵内部流动速度、压力分布与捕捉到的流动冲击、二次流、回流等重要现象的分析,给该泵的性能改善与改进提供可靠的信息。通过分析,提出了在设计螺旋离心泵时的一些改进措施。     

滚动轴承流场可视化模拟与检测技术研究现状

明确流体润滑介质在滚动轴承内部的流动行为,对优化润滑系统设计、提升润滑效能和延长轴承寿命等具有重要的指导价值。针对国内外学者在滚动轴承流场可视化模拟与检测方面的研究工作,从轴承类型、润滑方式、润滑介质、功能结构、新型材料、流场检测等方面对相关研究进行了梳理,介绍了喷油润滑、油气润滑、环下润滑等工况下的可视化模拟技术现状,概述了材料、结构和添加剂等对轴承润滑增效作用的研究现状,汇集了直接光学观测法、射线衰减法、粒子成像测速技术、激光诱导荧光技术等在轴承流场检测中的应用现状,以方便读者和研究人员从中了解到更多与滚动轴承流场有关的信息。     

螺旋槽干气密封端面流场分析

采用有限元法对干气密封端面间流场进行了分析,得到了动环旋转时的气膜、槽区以及坝区流场的压力及速度分布,对计算结果与Whipple螺旋槽窄槽理论计算进行了比较.有限元分析结果表明气膜层受螺旋槽的泵入和离心惯性力的双重作用,槽区气体沿径向存在速度梯度,从而引起能量损失,使密封端面的气膜压力下降,影响气膜刚度及密封组件的泄漏量.     

煤粒在螺旋离心泵内运动数值模拟分析

利用计算流体力学（CFD）FLUENT软件对煤粒在螺旋离心泵内部的运动进行了数值模拟分析,获得了煤粒在螺旋离心泵内的运动轨迹和速度变化规律。螺旋叶轮独特的大角度叶轮包角使煤粒进入叶轮后,实现了多级加速的作用,证明了螺旋离心泵在煤粒输送中具有很好的增速效果。     

基于FLUENT的叶轮机械三维紊流流场数值模拟

根据k—ε两方程模型构造了轴流泵三维流动的数学模型,并考虑了近壁面流动的处理方法。利用fluent软件数值模拟了叶轮机械内的三维流动,计算了静子和转子上的速度矢量和压力值。通过数值模拟结果来看,数值模拟方法能真实反映叶轮内部的复杂流动,为叶轮机械的设计和改进提供了理论依据。     

离心式叶片泵内三维流场的数值模拟

利用Fluent软件数值模拟了叶轮机械内的三维流动，计算了离心式叶片泵内的速度矢量、压力值和湍流强度。通过数值模拟结果来看，数值模拟方法能真实反映叶轮内部的复杂流动，为叶轮机械的设计和改进提供了理论依据。     

双叶片螺旋离心泵的内部流场模拟

以双叶片螺旋离心泵为研究对象,选用k-ε标准模型,采用CFD软件Fluent计算双叶片螺旋离心泵的三维内部流场.通过对双叶片螺旋离心泵内部流动速度、压力分布与捕捉到的流动冲击、间隙流等重要现象的分析,为双叶片螺旋离心泵的性能改善提供了可靠的信息.通过分析,提出了在设计双叶片螺旋离心泵时的一些改进措施.     

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.     

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。     

光刻机浸没单元结构参数对流动状态的影响

不同的浸没单元结构会影响缝隙流场的流动状态,为了研究浸没单元结构参数对缝隙流场流动的影响规律,通过计算流体动力学(CFD)仿真,对浸没流场的流动进行了数值模拟,开展了不同的浸没单元的注液口形状和流场高度所形成的缝隙流场的流动状态分析.研究结果表明:90°～150°的注液口和0.7mm～1 mm的缝隙高度为理想的结构参数...     

耦合DEM-CFD法双入口磨粒流动力学模拟及加工试验

针对单入口磨粒流加工装置光整不均匀问题,提出了双入口磨粒流加工装置,为了解决传统CFD软件不能跟踪颗粒撞击壁面问题,结合DEM和CFD方法,通过耦合PFC和CCFD软件,利用DMP颗粒运动模型和标准k-ε湍流模型来模拟磨粒在流场中的运动.仿真中,通过PFC记录磨粒撞击壁面的速度和次数,通过CCFD记录流场运动状态,并应用Abaqus中Johnson-Cook模型分析了撞击速度和撞击次数对靶材质量损失的影响.数值模拟结果表明,双入口装置内两股流体撞击使得磨粒运动更为无序,磨粒撞击壁面次数大大增加,同时撞击壁面速度大于40 m/s的次数达到1 382次,远大于单入口的563次,使得加工面的材料去除速度更快.加工试验结果表明,加工30 h后,双入口装置加工的工件表面粗糙度Ra=0.35 μm,单入口装置工件表面粗糙度Ra=0.65 μm,加工效率明显提高.     

新型油气混合器的内部流场分析

针对油气混合器进油量和进气量影响润滑点可靠润滑的问题,对油气混合器的工作原理、内部流场、出口管路内油气两相流分布情况等方面进行了研究。结合计算流体力学两相流基本原理,建立了新型油气混合器的流体域模型;在此基础上,分析了新型油气混合器的工作原理,利用CFX软件对新型油气混合器的内部流场进行了数值仿真模拟,检验了其形成油气的效果,并分析了出口管路内油气两相流的分布情况。研究结果表明:该油气混合器可精确调控进油量和进气量,达到油膜厚度可控,从而保证满足润滑油膜均匀性、连续性和稳定性的要求;同时,该分析过程为类似油气混合器之类复杂混合器的设计,提供了一种有效的功能检验方法,可进一步对油气混合器的工作性能进行评价,并对其结构进行优化。     

Method of internal 3D flow field numerical simulation for hydrodynamic torque converter

To enhance the performance of a hydrodynamic torque converter and thoroughly understand the trait of inside flow, a numerical simulation method of internal 3D flow for the three-element centrifugal hydrodynamic torque converter was systematically researched and expatiated in this paper. First, the internal flow field of each impeller was calculated. The curves that illustrate the relationships between the pressure differences of the inlet and outlet versus flux were drawn. Second, the concurrent working point of each impeller was approximately estimated. Finally, a calculation was performed considering the influence on each impeller. The flow field of a working point was solved by multiple calculations and the actual working condition was gradually determined. The pressure and velocity distributions of the flow field were proposed. The performance parameters of the hydrodynamic torque converter were predicted. The calculation method, and the proposed pressure and velocity distribution of the flow field, have practical significance for the design and improvement of a hydrodynamic torque converter. __________ Translated from Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2006, 36(2): 199–203[译自: 吉林大学学报(工学版)]     

潮汐电站贯流式水轮机的流场数值模拟

基于Navier-Stokes方程和标准κ-ε紊流模型和SIMPLE算法的改进型混合格式,用Fortran语言编程对潮汐电站水轮机模型正反向全流道三维流场做了数值计算。针对水轮机性能预测的准确性问题,将计算所得的模型水轮机效率值与河海大学提供的Flu-ent计算结果及模型试验数据进行了比较分析。研究结果表明,该改进算法对于水轮机模型内部流场是精确可靠的,适用于优化改进水轮机性能,能够提高其效率。     

螺旋式纸浆离心泵内部流动的数值模拟

为分析螺旋式纸浆离心泵内部流动状态,给优化过流部件结构的优化设计提供基础,采用CFD分析软件Fluent对螺旋式离心泵内部单相流动和固液两相流动进行了数值模拟。给出了螺旋式叶轮建模方法和流场分析方法,分析了泵内流体速度和压力的分布特性,并基于流动模拟结果预测了水力性能,单相输送条件下的计算结果与试验结果取得了较好的一致。通过对一定体积浓度和颗粒粒径下固液两相流的研究计算,分析了螺旋式离心泵叶片表面以及流道内的固液相分布状态,对螺旋式结构的优化具有一定的参考意义。     

水轮机参数化网格生成及整体性能数值模拟

为了对水轮机整体性能做出预测,采用参数化方法生成了水轮机全流道的结构网格,并在动静界面的数据交换上采用周向平均插值的方法进行了数值模拟,最后通过程序和CFX进行了数值模拟计算,并把结果与实际测得的数据进行比较,验证了模型和计算的准确性。研究结果表明,采用这种模型既能模拟水轮机内部流场,又能对整体性能做出较精确的预测。     

Modeling and Analysis of A Rotary Direct Drive Servovalve

Direct drive servovalves are mostly restricted to low flow rate and low bandwidth applications due to the considerable flow forces.Current studies mainly focus on enhancing the driving force,which in turn is limited to the development of the magnetic material.Aiming at reducing the flow forces,a novel rotary direct drive servovalve（RDDV）is introduced in this paper.This RDDV servovalve is designed in a rotating structure and its axially symmetric spool rotates within a certain angle range in the valve chamber.The servovalve orifices are formed by the matching between the square wave shaped land on the spool and the rectangular ports on the sleeve.In order to study the RDDV servovalve performance,flow rate model and mechanical model are established,wherein flow rates and flow induced torques at different spool rotation angles or spool radiuses are obtained.The model analysis shows that the driving torque can be alleviated due to the proposed valve structure.Computational fluid dynamics（CFD）analysis using ANSYS/FLUENT is applied to evaluate and validate the theoretical analysis.In addition,experiments on the flow rate and the mechanical characteristic of the RDDV servovalve are carried out.Both simulation and experimental results conform to the results of the theoretical model analysis,which proves that this novel and innovative structure for direct drive servovalves can reduce the flow force on the spool and improve valve frequency response characteristics.This research proposes a novel rotary direct drive servovalve,which can reduce the flow forces effectively.