新型板式热交换器导流区数值模拟研究

建立了不同导流区结构的换热板片及其流道模型,并提出一种新型弧形导流区结构的换热板片及其流道,利用计算流体力学软件对流道内流体的流动和传热进行了数值模拟,分析了流道内的速度场、温度场和压力场。结果表明,新型导流区结构换热板片间的流体分布更均匀,在保持良好的传热性能情况下,压力损失明显降低。     

板式空气预热器数值模拟研究

建立了板式结构的空气预热器换热板片及其流道模型,利用计算流体力学软件对流道内流体的流动和传热进行了数值模拟,对比不同定距柱尺寸对设备性能的影响,分析了流道内的速度场、温度场和压力场,并与试验结果进行了比较,得到模拟分析结果与试验偏差在15%以内,说明该数值模拟研究方法可以作为设计优化的可靠手段。     

新型窗式布液器设计及降膜流动性能

窗式布液器是用于降膜蒸发装置液膜分布的关键部件,其流道结构及数量直接影响液体在降膜管内的流动均匀性。然而工程应用中布液器流道的结构参数难以确定,缺乏布液器流道设计的依据。利用平板切向狭槽为研究对象,开展液体降膜性能研究,通过理论分析,建立了平板狭槽液体流动轨迹方程,确定了最小成膜流量下的狭槽流道结构尺寸与流道数量。通过实验研究及数值模拟,验证了平板狭槽液体流动轨迹方程可用于圆管布液器的优化设计,以获得最小成膜流量下最佳的降膜流动性能,为工程应用提供了极其重要的理论依据。     

基于国六标准的柴油车SCR系统的流场分析及喷射参数优化

为了使柴油车排放满足即将实施的国六标准,提出一种全新SCR系统结构。然后根据计算流体动力学理论、使用ANSYSFluent软件在3种工况下对本SCR系统流场进行了数值模拟,研究了不同喷孔孔数、喷孔孔径和喷射角度对SCR载体前端平面上氨气分布均匀性的影响,并且确定最优喷射参数为8孔、130μm孔径和45°喷射角。与传统的SCR系统相比,氨气分布均匀性4.9%～6.0%的提高使得本SCR系统的最高脱硝率提升了24%。     

基于气固两相流场的袋式除尘器钢结构优化

除尘器内流场分布对除尘器的运行阻力、滤袋寿命以及除尘效率有较大的影响。采用计算流体动力学方法数值模拟袋式除尘器内部气固两相流场,用多孔跳跃介质边界模拟滤袋。为了改善箱体内部气流速度分布,提出在进气通道内加装不同角度导流板的改进方案,并对模拟结果进行分析比较。得出加装45°导流板后气流分布均匀性改善最好,气室综合流量不均幅值降低。研究结果为除尘器的结构优化设计提供理论依据。     

孔板紊乱区长度数值模拟研究

对水在流经不同孔板后的流动情况进行了数值模拟,通过给定不同的孔板参数,研究了孔板的孔径、板厚对孔板后紊乱区长度的影响。结果表明,紊乱区长度随孔径增大而减小,随板厚增大而减小,孔径变化对紊乱区长度的影响较大,而板厚对紊乱区长度的影响较小。     

微流道壁面粗糙度影响的电渗流数值模拟

基于微流控动力学理论,应用有限元分析方法求解二维平板粗糙壁面微流道模型内矩形截面双电层场和速度场的耦合控制方程。从数值模拟角度研究不同矩形粗糙元对称分布微流道内的电渗流流动特性,分析了粗糙度对微流体流动的影响机理。结果表明:由于粗糙元的阻力作用,粗糙壁面流道内流体速度减小,引起的压力突变导致壁面附近速度出现波动。随着粗糙元高度、宽度的增加,电渗流流速相应地降低或升高。     

面向电磁MEMS的微流通道流体运动特性的数值模拟研究

基于正交磁场和速度场的弱耦合作用,建立微流孔通道内导电流体的二维直流磁流体动力学模型,采用数值模拟方法研究电磁MEMS微流道内的导电流体运动特性。数值模拟基于Galerkin有限元方法,采用SIMPLE压力修正算法,求解瞬态不可压层流运动。模拟结果表明微流道内上游抛物线型速度分布的流体加速明显,并在控制段形成M型速度分布,当Hartmann数增大到一定数值后,并不能显著增加系统压力降,反而可能在电极区形成回流涡。     

不同叶型双循环圆液力缓速器制动性能与流动特性对比分析#br#

为比较不同叶型双循环圆液力缓速器制动性能,开展了弯叶片与不同倾角直叶片液力缓速器的制动性能研究。对各叶型缓速器内流场进行三维数值模拟,获取了不同转速全充液工况下的制动力矩曲线,得到循环流道速度场、压力场、湍流动能分布状态以及空转工况下的空损功率曲线,并进行对比分析。分析结果表明,数值计算方法具有较高精度,弯叶片双循环圆液力缓速器有良好的制动性能,有利于保证缓速器叶片的强度与刚度,且空损较小。     

不同叶型双循环圆液力缓速器制动性能与流动特性对比分析

为比较不同叶型双循环圆液力缓速器制动性能,开展了弯叶片与不同倾角直叶片液力缓速器的制动性能研究。对各叶型缓速器内流场进行三维数值模拟,获取了不同转速全充液工况下的制动力矩曲线,得到循环流道速度场、压力场、湍流动能分布状态以及空转工况下的空损功率曲线,并进行对比分析。分析结果表明,数值计算方法具有较高精度,弯叶片双循环圆液力缓速器有良好的制动性能,有利于保证缓速器叶片的强度与刚度,且空损较小。