某烤箱内腔温度场均匀性的优化研究

本文通过实测和CFD数值模拟的方法,研究了某嵌入式烤箱内腔温度场分布现状,发现温度分布不够均匀,影响食物烘烤效果。本课题组通过烤箱顶部小孔位置移动、小孔大小和数量改变、热风扇风速变化、加热管位置移动、热风扇挡板结构变化等方面的数值模拟研究,对比分析得到了相对最优的改造方案,使得烤箱温度场均匀性明显提高。     

影响烤箱内腔温度场均匀性的关键因素分析

家用电烤箱在日常生活中的使用日益频繁,烤箱内部温度分布的均匀性是衡量烤箱质量的关键指标。本文针对现有烤箱温度场不均的情况进行分析和研究,建立烤箱的三维简化模型,模拟了多种改善措施对内腔温度分布的影响,最终综合多种措施得到了烤箱的最优模型,即顶部出风小孔在原有基础上向内移50mm,热风扇回风速度由1.5m/s增大至2m/s,并且改变背部热风扇盖板的结构。在最优模式下,烤箱内腔的温度场均匀性得到极大改善。     

滑移装载机动力舱内空气流场数值模拟研究

建立了滑移装载机动力舱内三维空气流动数学模型,采用稳态不可压缩雷诺平均N—S方程,紊流模型选择豇叶两方程模型,应用非结构化网格和有限体积法进行计算区域和控制方程的离散。将散热器芯部作为多孔介质处理,风扇用CFD软件FLUENT中的Fan模型代替。对不同风扇流量下动力舱内空气流场进行了数值模拟与分析,为风扇流量的确定提供了理论依据。提出增加进风口数量和增加隔热板等措施改变发动机舱的内部温度场,并进行了计算和试验,结果表明,这种数值模拟方法可以用于动力舱空气流动分析。     

扇形教室空调通风的三维数值模拟与改进

应用计算流体力学(CFD)软件FLUENT对扇形教室空调通风进行了三维数值模拟。采用了标准的k-ε模型计算了扇形教室的速度矢量场与温度场,并对结果进行深入分析。根据分析结果,通过对原扇形教室内速度矢量场、温度场不均匀区域进行优化调节,提出了两种方式改变扇形教室的模型,并分析其内部的速度矢量场以及温度场,从而验证其改进模型的有效性及可靠性。     

混凝土类脆性材料损伤断裂数值模拟研究

对混凝土类材料细观结构的数值模拟从理论上进行了系统的分析，并采用梁—颗粒模型BPM^2(beam—particle model)模拟了混凝土在单轴受压状态下的破坏过程。在模型中用三种类型粱单元形成混凝土细观数值模型以模拟混凝土细观结构的非均匀性。数值模拟结果显示，混凝土宏观破坏是由于其内部细观裂纹产生、扩展、连接的结果。通过数值模拟结果的对比分析揭示出混凝土破坏形态随材料性质分布的非均匀性变化而不同，井探讨了混凝土材料细观结构数值模拟的发展方向。     

工程机械用发动机冷却风扇内部流场特性仿真分析

运用多重参考坐标系（Multiple Reference Frame）方法对工程机械用发动机冷却风扇的内部流场进行数值模拟,获得了风扇内部流场数据,如压力场、速度场,详细分析了风扇的内部流场特性,并探讨了不同发动机转速对风扇流量特性的影响。通过与试验结果对比,表明用多重参考坐标系方法模拟风扇内部流场的正确性和可靠性,为优化发动机冷却风扇性能提供参考依据。     

内冷式机械密封泵的数值模拟与实验

本文利用数值模拟软件Fluent对泵轴开孔的内冷式机械密封泵在运行时的内部压力场、速度场和温度场进行了数值模拟研究。通过实验测试的方法来进一步检验数值模拟的结果,对数值模拟计算的结果进行对比分析。数值模拟的结果以及实验验证表明,热源处温度先上升后下降,然后趋于平稳;在冷却流道内,内冷式机械密封泵的压力分布相对平稳,速度分布均匀且没有涡流;开孔孔径的增大会增强内冷却效果。     

滤筒除尘器进风口优化模拟

针对滤筒除尘器不同出口方式,基于计算流体力学(CFD)模拟软件采用多孔介质模型方法对滤筒除尘器内部流场均匀性进行数值分析,得到滤筒除尘器内部各个滤筒的质量流量及气流速度分布。通过流量分配系数法得出出口3模型内部流场相对其他三种出口模型流场更均匀,其中出口4模型流场均匀性较差,并发现4种模型都存在明显的射流及流场不均等问题。因此提出采用双进风口优化模型,模拟研究结果表明:优化后的四种滤筒除尘器内部流场均匀性均得到很大改善,解决了进口射流问题。     

地板送风终端单元空调房间速度场和温度场的数值模拟

建立了数值模拟模型,通过实验验证了该模型在等温送风情况下的适用性。对非等温送风不同风量下房间内的速度场和温度场进行了数值模拟,结果表明,出口风速主要影响送风口附近区域的速度场,而对整个空调房间影响不大,室内空气流速分布较均匀,基本维持在0·25m/s以下;出口风速对温度场的分布有很大影响,垂直平面温度梯度较大,水平平面温度分布均匀。为了保证地板送风的有效性和节能性,在满足风量的同时,必须严格控制出口风速,使射流高度在工作区域附近。     

高温下钢筋混凝土内部温度场数值模拟

针对高温下钢筋混凝土构件导热的非线性瞬态特点,全面考虑其热工参数和质量热容参数的变化时序性,把传热学理论与计算机数值模拟技术相结合,利用ANSYS热分析功能,模拟高温(火灾)作用下混凝土构件内部温度场的变化,应用瞬态温度场仿真程序对四面受火矩形截面柱和T形截面梁温度场进行了数值模拟,模拟结果较试验结果偏大的原为模拟未考虑结构构件实际火灾环境的散热。算例模拟表明,模拟结果与文献给出的试验结果图形曲线走向一致,验证了计算机数值模拟结果分析的适用性与正确性,为混凝土结构构件抗火分析提供了计算辅助手段与理论依据。