基于壁面压力分布的消声器性能优化研究

部分载货或牵引车辆由于底盘布置空间有限,需开发设计小型方箱消声器.基于理论及数值模拟逐步改进消声器内部结构,同时对改进的每种构型进行空气动力性能和声学性能的分析研究,获得其压力场、速度场、温度场,研究其阻力损失和噪声特性,探讨了结构因素对排气消声器性能的影响.逐步优化完成4种消声器构型,最终设计内插管接扩张孔管的小型方型消声器构型,利用排气管路的弯折和内插管的弯折进行排气的整体降速,内插管连接孔管,孔管直径越大,高速气体在其内部扩张降速越快,避免直吹壁面.改善消声器内部气流流动,避免气流对壁面冲击的应力集中.     

大颗粒流化床上升管内两相流动的数值模拟

以欧拉双流体模型和两相流体动力学理论为基础,采用湍流模型对上升管内固液两相流流化过程中两相速度分布、流场特性以及局部压力变化进行了模拟.结果表明管内颗粒存在非定型团聚现象,并对液固管流流场进行了分析.颗粒团聚及破散运动是导致管内局部压力波动和液相能量变化的主要原因.在同一条件下,模拟结果能够与实验结果较好地吻合,为进一步研究多相流化床和优化设计提供了有力的依据.     

连续超高压杀菌系统释压装置内流场的数值模拟与研究

根据实验数据,应用商用CFD软件Fluent对连续超高压杀菌系统释压装置内部流场的压力、速度等参数进行数值模拟研究.结果表明,在微孔道的入口附近,压力骤降并形成较大的压力梯度,速度变化与压力骤变明显对应;压力沿微孔道缓慢释放;在微孔道的出口附近,速度变化主要与流道结构以及固壁影响有关;复杂的固壁边界,引起流动的剧烈变化,增强剪切、撞击等作用,增强了料液的机械力杀菌作用.     

下排气方形分离器三维流场的测定和试验分析

采用五孔球形探针测量了４００ ｍ ｍ ×４００ ｍ ｍ 下排气方形分离器实验模型内的气流流场,将测量结果与前人的圆形旋分离器和上排气方形分离器结果进行了对比和分析．结果表明流场呈不对称分布,切向速度外部呈自由涡流动,中心筒外侧没有出现明显的刚性涡区;纵向速度比切向速度小得多;轴向速度在导流锥部分外侧向上,内侧向下,在排气管周围区域为内侧向上,外侧向下． 在角区内,存在角涡流动,相关实验表明,角区流动对分离器的分离效率和阻力性能影响很大．     

下排气方形分离器三流场的测定和试验分析

采用五孔球形探针测量了４００ｍｍ＊４００ｍｍ下排气方形发离器实验模型内的气流流场,交配前人的圆形旋分离器和上排气方形分离器结果进行了对比和分析。结果表明流场流呈不对称分布,切向速度外部呈自由涡流动,中心筒外侧没有出现明显的刚性涡区;纵向速度比切向速度小得多;轴向速度在导流锥部分外侧向上,内侧向下,在排气管周围区域为内侧向上,外侧向下。在角区内,存在角涡流动,相关表明,角区流动对分离器的分离效率和阻     

发动机涡流室连接通道对空气流场影响的模拟研究

应用FLUENT软件,对S195型涡流室柴油机的压缩过程进行三维数值模拟,获得了涡流室内气体的速度与温度变化规律.通过对比分析研究了不同角度的连接通道对涡流室空气流场的影响.     

涡流纺流场的一种测试方法及其分析

介绍了用管式针头测量涡流纺涡流管内空气流场中某一点全压和静压的方法，并可根据所测全压和静压计算该点的动压和速度，对所测静夺进行修正，建立了涡流管流场测量的修正公式。     

壁面扰流影响边界层湍流拟序结构及强化传热机理的研究

从涡流发生器对湍流边界层拟序结构影响的角度来研究强化传热机理.利用计算流体力学软件FLUENT6.3对流体在放置斜截半椭圆柱式涡流发生器矩形槽道内的流动与传热特性进行大涡模拟(LES),得出流场中速度、涡量、温度与压力参数的瞬态变化特性,并对新型涡流发生器的特性及其对湍流拟序结构的影响进行了分析,得知拟序结构的控制对强化传热起着重要的作用.通过研究拟序结构对流场及温度场的影响,揭示了强化传热的机理,进而为寻求适合的壁面扰流元形式和结构参数,为实现传热强化和流动减阻打下基础.     

扬矿管内高速螺旋流的数值模拟与仿真

为研究高速螺旋流在深海采矿水力提升系统中的流动规律,利用Fluent软件,采用欧拉双流体模型,对扬矿管内液固两相流进行三维数值模拟与仿真,获得了扬矿管内不同断面上的速度场、压力场以及锰结核颗粒的体积分布规律.仿真结果表明,高速螺旋流在提升过程中,管心附近出现负压且沿轴向显著增加,并产生强烈的卷吸作用,形成龙卷风效应,抽吸断面上的锰结核颗粒,使之向轴心聚集,从而避免了颗粒与管壁面的碰撞以及颗粒对壁面的磨损,有利于提高扬矿管的使用寿命.     

小型高速汽油机循环变动特性的测试与分析

通过采集缸内、进气和排气瞬时压力信号试验测试小型高速汽油机循环变动.分别以缸内最大燃烧压力、进气管最小瞬时压力和排气管最大瞬时压力作为评定参数对缸内、进气和排气循环变动特性进行评价,并分析进气和排气循环变动与缸内循环变动特性的相互影响关系.试验测试结果表明,高速小型汽油机缸内循环变动率约8%～12%,排气循环变动率约2%,进气循环变动率在1%以下;且缸内循环变动和进排气循环变动表现出一定的相关性,特别是排气循环变动受到缸内循环变动的影响比较大.     

住宅厨房卫生间机械排风下的气流组织分析

目的研究与分析在开启厨房排油烟机满足其排污要求风量条件下的室内气流分布状况,给出合理地补风口尺寸．方法运用CFD—fluent软件,采用计算流体动力学数值模拟的方法,以常见民用住宅中50m。的户型为研究对象,模拟以卧室窗户下方长、宽为1．8m×0．05m的缝隙作为进风口,厨房排油烟机作为出风口工况下的室内气流组织．结果得到该工况下室内气流速度分布图,压力分布图,速度矢量图,剖面图等等．结论主要影响排风效率的是补风口的位置与大小,当补风口设在窗下,截面尺寸为1．8m×0．05m,排风量为324m^3／h时能形成合理地气流组织,满足排风要求,有效地排出污浊气体．     

排气过程模拟时边界问题的研究

本文对影响模拟计算精度的一些边界问题做了深入的研究．在此基础上设计了４９２Ｑ汽油机的专用模拟软件并利用该软件进行了排气岐管的优化设计．试验表明该项研究具有一定的实用价值．     

排气歧管熔模铸造充型和凝固过程数值模拟与优化

采用ProCAST铸造模拟软件对汽车排气歧管充型和凝固过程进行数值模拟。对原有生产工艺模拟表明,在冒口与底盘法兰的接触面处存在缩孔缺陷,工艺出品率较低,约为38.8%。模拟结果与实际生产情况吻合。优化工艺为:增大冒口尺寸,以增加冒口补缩距离;减小直浇道部位尺寸,将排气管移至直浇道顶部。模拟结果表明,优化工艺生产的排气歧管缩松缩孔明显减小,且缩孔全部集中于冒口部位,原底盘法兰处缺陷消失。同时,工艺出品率显著提高,由原来的38.8%提高到49.1%。     

高镍铸铁排气歧管低周热疲劳研究

针对某新开发的车用高镍铸铁排气歧管进行了低周热疲劳寿命预测研究,为获取准确的热边界条件,采用STAR-CCM＋与有限元软件进行基于疲劳寿命试验条件的非稳态耦合传热分析,得到了排气歧管的对流换热系数和温度场,建立了具有真实装配关系并施加螺栓预紧力的排气歧管有限元模型,在对等效塑性应变分析的基础上,结合Coffin-Manson公式进行寿命预测。结果表明,在排气歧管开发过程中,采用该方法可以快速对其热疲劳寿命进行评估。     

亚临界煤粉锅炉流体流动和燃烧的数值模拟

以一300MW Hg1025/18.2-YM13型亚临界自然循环、四角切圆燃煤锅炉为研究对象,应用可实现化k-ε湍流模型、颗粒相随机轨道模型、即混即燃气相燃烧模型、P-1辐射换热模型,根据燃烧测试试验得到的边界条件,运用FLUENT软件对锅炉炉内流体流动和燃烧过程进行了三维数值研究。模拟预测结果与试验结果吻合较好,温度分布规律和趋势与试验研究结果一致。运用该模型对炉内速度场、压力场、温度场以及燃烧释热场进行了多场耦合仿真,并全面系统地研究了各种操作参数对炉内燃烧工况的定量影响规律,确定了燃烧器和锅炉合理的操作参数:过剩空气系数为1.2、一次风率为20%、一次风温度为608K、二次风温度为620K且均匀投粉。在该条件下炉内温度分布较合理,煤粉能正常稳定地燃烧,炉膛高温区较集中,炉膛出口温度合理。     

基于ABAQUS的发动机排气歧管总成模态分析

通过建立汽车排气歧管总成的有限元模型,并离散成具有多自由度的系统,利用ABAQUS软件进行模态分析,得到了排气歧管总成的振动频率和固有振型,为设计人员避免共振提供了依据,并为响应分析、疲劳分析提供了必要条件.     

水平轴风力机叶轮流场的数值模拟

利用GAMB IT建模软件对某大型水平轴风力机进行了整机建模,采用计算流体力学软件FLUENT对风力机整机的流场进行了数值模拟,给出了水平轴风力机流场数值模拟的原理和一般性步骤,得到了风力机流场的压力分布、速度分布,以及叶片截面的流动分离情况等结果.对风力机流场的数值模拟和分析可为风力机叶片的设计、改型和研发工作提供一定的指导.     

厨房液化气燃烧的废气扩散规律及对室内环境的影响

目的考察与分析不设抽油烟机的封闭厨房内液化气燃烧释放的废气的扩散及对室内环境的污染情况.方法运用CFD-fluent模拟软件和实测相结合的方法,建立废气的浓度和火用扩散分布的数学模型与边界条件,利用数值分析法中的有限体积法和PISO算法对厨房内废气分布的微分方程进行离散和求解,对模拟结果进行校正并与实际测试结果进行比较.结果以CO2和CO浓度为主的废气扩散模拟数据与实验数据比较吻合;火用扩散分布图形在有温度和无温度影响时变化较大.结论厨房废气扩散有其规律性、方向性和强度逆向差值性,用CFD软件对厨房液化气燃烧废气的扩散分布进行数值模拟是可行的.     

4100QBZ发动机排气消声系统匹配研究及其声学特性分析

首先将不同容积大小的汽车排气消声器和各种不同参数尺寸的排气总管匹配成的若干组排气消声系统,并建立仿真模型.然后运用SYSNOISE软件得到其各频率下的传递损失和声压级分布,通过比较分析消声性能优劣得到了该系统的最佳匹配方案.并讨论了排气管对消声量的影响和消声器容积变化对消声量的影响.     

城市住宅小区环境大气局部流动特征研究

根据对城市住宅小区布置形式与空间拓扑特征的研究,建立了适用于城市住宅小区大气环境效应评估的分析模型．利用CFD软件对分析模型在不同风向角时建筑环境内的风速分布状况进行了数值模拟．并重点分析了行人高度的风环境状况．结果表明,当风向角为135°时建筑的风环境较为良好;在建筑设计时应尽量避免风速变化较大的地方成为人流活动较多的地方．