基于Fluent的辅助喷嘴气流流场数值模拟

为研究喷孔形状对喷气织机辅助喷嘴喷射效果的影响,利用Solidworks建立辅助喷嘴喷射流道的几何模型,并通过Fluent采用RNG k-ε二方程湍流模型对高压高速可压缩的气流三维模型进行数值模拟。模拟结果表明,对于等效温度下的高压理想气流,在相同供气压力下,随着辅助喷嘴管内截面积的减小,管内气体速度反而增加,所研究的4种孔型的辅助喷嘴气流射出能力依次为7圆孔型单矩形孔型双圆孔型单圆孔型。模拟结果可对喷气织机辅助喷嘴的优化提供参考。     

喷气织机主喷嘴引纬流场数值模拟与实验验证

为了充分了解主喷嘴射流速度分布以便于优化喷气织机引纬系统的工艺参数,本文利用计算流体动力学软件Fluent对主喷嘴引纬流场进行数值模拟,得到主喷嘴出口射流中心线上的速度分布曲线及垂直于中心线的不同截面内流场的速度等值线图。为了验证数值模拟的合理性,通过实验获取了流场中不同点的速度,并与数值模拟结果做了分析比较,最终表明：在主喷嘴出口处速度实验测试值比数值模拟值小了约60m/s,随着流场延伸两者差距不断缩小,在距主喷嘴出口70mm以后两者具有较好的一致性。主喷嘴引纬流场的数值模拟结果在生产实践中值得借鉴。     

基于FLUENT的辅喷嘴气流流场数值模拟

利用Fluent对4种不同孔型的辅助喷嘴进行了模拟求解,得出了湍流状态下辅助喷嘴管内流体的速度场,从微观上分析了辅助喷嘴内部的气体流动情况。对比分析了喷孔形状对辅助喷嘴喷出气流效果的影响。数值计算结果表明,在相同供气压力下四种孔型的辅助喷嘴气流射出能力依次为：7圆孔型>矩形孔型>双圆孔型>单圆孔型。与实验结果进行比较发现,数值模拟具有很高的可靠性。     

基于Fluent的靶式撞击流喷嘴流场模拟研究

研究基于Fluent的靶式撞击流喷嘴流场数值模拟效果。利用Fluent软件对靶式撞击流喷嘴内部及出口外部流场进行了数值模拟研究,通过模拟得出了喷嘴的结构尺寸(管径d和管道与靶的间距δ)和压强P(水流速度υ)对喷嘴雾化效果的影响。结果表明:靶式撞击流喷嘴结构尺寸和压强越大,喷嘴的雾化效果越好。认为其具有区别于一般离心喷嘴的优越性,可以节约喷水量。     

喷雾器喷嘴流场仿真研究

通过建立喷雾器喷嘴内流体流动的计算模型,分析了计算流体力学方法(CFD)在模拟喷嘴流场方面的应用.比较了不同喷嘴结构形式下流体的流动特征,研究喷嘴突出长度、入口速度以及输入管内径对喷嘴雾化质量的影响.结果表明这些参数相互配合,存在最优值,为喷嘴结构优化设计提供信息及依据,对实际生产也具有指导意义.     

熔喷双槽形喷嘴内部通道气体流场数值模拟

熔喷双槽形喷嘴气槽出口处宽度方向上的气体速度分布均匀性受内部气流通道结构的影响。为探究喷嘴内部通道结构对气体速度分布均匀性的影响，采用数值模拟的方式对喷嘴内部气流通道的气体流场进行数值计算。用ANSYS软件中的Workbench平台建立出贴合实际的三维流场模型，并划分出符合网格质量要求的网格。在Fluent软件中设置求解器类型及定义边界条件，进行数值计算。结果表明：气体在由气腔1流入通气孔A时，在通气孔A₁至A₄出口处的速度峰值及温度谷值各有不同，分布趋势表现为越靠近喷嘴外侧的气孔出口处速度峰值越大、温度谷值越小，越靠近喷嘴中部的气孔出口处速度峰值越小、温度谷值越大。且通气孔B出口处的速度峰值及温度谷值受通气孔A的影响，也呈现出与通气孔A出口处相同的分布趋势。     

基于NUMECA技术的喷气织机主喷嘴内部流场数值模拟

针对目前国产喷气织机喷嘴气流流场相关的数据主要是通过安放传感器进行试验测试的方法来获得,存在一定的不准确性的问题,通过对喷气织机主喷嘴现状的分析提出了应用CFD的思路,简要介绍了NUMECA软件,并应用该软件进行主喷嘴内部流场数值模拟,为国产喷气织机主喷嘴的研制开发提供参考.     

应用STAR-CCM+的旋流喷嘴内部三维流场数值模拟与分析

在环锭细纱机上安装旋流喷嘴,能较好地减少细纱毛羽。应用软件STAR-CCM+对旋流喷嘴内部流场进行数值模拟,表征了喷嘴纱道流场的分布情况,解析喷嘴纱道中径向、切向、轴向三向速度分布规律。当喷嘴气道与纱道相交方向和相切点不同时,结合气流对纤维的作用,分析旋流喷嘴纱道中的气流分布规律。从模拟结果得出：旋流喷嘴纱道与气道相切点沿X轴负方向长度为14mm,且喷嘴气道与纱道相交方向向上时,所形成的气流可以减少占大多数的顺向毛羽。     

高压无气喷涂扇形喷嘴结构参数对内部流场影响的数值模拟

为研究高压无气喷涂中喷嘴内部结构参数对内部涂料流动状态的影响,在Fluent中对不同结构参数（收缩角,出口段长径比,出口切槽夹角）的喷嘴模型分别进行建模及数值模拟计算,黏性模型为层流模型,涂料为乳胶漆。仿真结果表明,在其他条件不变的情况下,喷嘴收缩角,出口段长径比,出口切槽夹角的改变都会对内部涂料的流动状态产生影响。随着喷嘴收缩角的增大,涂料流体的压力衰减和速度梯度也会明显加大;长径比的改变会影响流体的流速。切槽夹角对流体流速的影响较大,随着切槽夹角的增大,流体出口流速也会增加,但集束性会随之降低。     

小桐子油及其生物柴油在旋流喷嘴中雾化特性数值模拟

为了掌握入射压力对生物质燃油在旋流喷嘴中雾化特性的影响规律,在不同入射压力条件下,采用Fluent数值模拟的方法对小桐子油和小桐子生物柴油进行雾化过程模拟仿真研究。结果表明:使用的旋流雾化喷嘴比普通喷嘴对索特平均直径(D32)有更好的优化效果,内螺旋结构增强了雾化的湍流强度,使得气液两相混合及对雾化液滴的破碎效果更好;在等温条件下,不同入射压力对D32、雾化总表面积、雾化速度、雾化贯穿距影响较大。入射压力越大,D32越小;入射压力越大,雾化总表面积、雾化速度、雾化贯穿距越大。入射压力对D32的影响存在临界值,即小桐子油雾化入射压力达到0.8 MPa、小桐子生物柴油雾化入射压力达到0.7 MPa后,D32趋于稳定,不会随入射压力的增大继续减小;通过曲线拟合及雾滴粒径数量密度分析,得到了不同入射压力距离喷嘴不同位置处轴向D32变化的拟合方程及雾化液滴不同粒径数量密度分布情况。     

喷气织机辅喷嘴气流场数值模拟及特性分析

采用k-ε双方程湍流模型对喷气织机辅喷嘴喷射气流场进行了数值计算。分别比较了不同输入气压、不同辅喷嘴出口截面积及不同出口形状情况下,辅喷嘴气流的特性变化。流动数值计算表明:输入气压越大,辅喷嘴喷射气流速度也越大;在辅喷嘴出口处将产生膨胀波,其气流马赫数大小与输入气压呈线性关系;出口截面积大小能影响喷射气流的速度和紊流强度,需考虑其最佳值;相同截面积下,不同辅喷嘴出口形状对其外流场产生的影响很小。数值计算结果与理论值和实验结果对照表明,利用数值计算方法模拟辅喷嘴气流场具有一定的可行性,这将为进一步开展辅喷嘴的流动特性研究及喷气织机的研制提供参考。     

基于Fluent低压旋流喷嘴下游流场数值模拟及分析

运用Fluent软件模拟了低压旋流喷嘴下游流场喷雾情况。利用欧拉-拉格朗日模型模拟气液两相耦合流动。模拟显示:喷嘴喷雾形状为空心锥状,与实验得到的喷雾形状相符。喷雾的液滴速度分布于15～25m/s之间,且随轴向距离的增大而减小;喷雾的液滴直径沿轴向距离增大而增大。     

圆柱型水力旋流器流场CFD软件的数值模拟

借助FLUENT软件,采用RNGκ-ε方程对水力旋流器的流场进行了数值模拟。模拟出圆柱形水力旋流器内部流场的压力分布和速度分布,为研究圆柱型水力旋流器的流场分析提供了理论基础,对其工程实际的应用起到一定的指导作用。     

低压旋流喷嘴流场特性的数值仿真分析

针对以水为单介质流体的螺旋旋流雾化喷嘴的流场特性,采用VOF方法,建立了低压旋流喷嘴内流场的三维流动数学模型.通过改变旋流喷嘴的螺旋体长度、入口槽道截面积、螺旋升角、螺旋槽形状、旋流室内锥角等不同的结构参数,对雾化喷嘴的压力场、速度场进行数值分析仿真,得到了螺旋旋流雾化喷嘴的结构参数对流场特性的影响规律.研究结果对低压旋流喷嘴的设计与开发具有指导意义.     

串联型脉冲喷嘴内流场的数值模拟

以串联型脉冲喷嘴为研究对象,基于标准的κ-ε模型,通过改变腔长,应用FLUENT软件对串联型脉冲喷嘴谐振腔内流场进行数值模拟,得到了速度场的分布规律,计算结果表明,存在一个最佳腔长使得射流出口速度达到最大.实验也得到了类似的结果.     

板带式速冻机内速度场与温度场的数值模拟

使用PHOENICS软件对速冻机内的流场进行了数值模拟 ,通过对速冻机适当的模拟几何简化 ,建立了相应的数学物理模型 ,对比分析了不同进口风速和加入栅格的影响。研究表明 ,进口风速与产量、能耗之间存在着最佳匹配问题 ,而栅格的加入 ,有利于提高产量、降低能耗     

基于FLUENT的管壳换热器壳程流场数值模拟与分析

通过简化管壳式换热器模型,采用非结构网格划分,选用κ-ε湍流模型,应用CFD软件FLUENT对壳程流体流动和传热过程进行了数值模拟,得到了不同折流板间距情况下壳程流体温度场、压力场以及速度场的分布情况。分析了折流板间距对壳程流体流场分布、换热器传热速率以及压力损失的影响,并得出了进口流速与传热量和压力损失之间的关系。模拟结果与理论研究结果相符合,对管壳式换热器的设计和改进有一定的参考价值。     

水泥砂浆包装机中混合料在料仓内自由流动的数值模拟

为认知水泥砂浆混合物料靠重力自由流出的流动状态,对包装机出口处料仓内的水泥砂浆混合物的三维定常流场进行了数值模拟。考虑到物料在料仓内流动时是密实状态,因此简化为流体模型进行分析,同时综合考虑了混合物料所受重力和内摩擦力对流动性能的影响。模拟结果直观显示了料仓内的速度和流线等特征,研究结果对研究背压式水泥砂浆包装机的设计与改进提供了一定的理论指导。     

三角形管壁叶片式静态混合器的结构与流场数值模拟

为满足造纸生产过程通过静态混合器添加各类化学品的发展要求,同时为解决传统静态混合器的挂浆、破坏某些高分子化学品结构、混合器结构复杂和易堵塞不易清理等问题,研发了三角形管壁叶片式静态混合器,其内部特征结构为3个取自管壁的叶片呈120°均匀分布于管壁内侧;利用FLUENT软件对其工作过程的内部流场进行数值模拟,并建立一套实验装置以对模拟结果进行验证。FLUENT的流场模拟分析结果表明,该静态混合器可使内部流场在压力、速度大小和方向、流体湍流情况发生有效变化,进而使流体物料充分混合;与目前常用的标准型Kenics静态混合器相比,三角形管壁叶片式静态混合器具有简单、高效、节能、不易挂浆和不易剪切破坏高分子类化学品结构的特点,可对流体物料进行分流和混合。