低雷诺数涡轮叶栅损失的实验与数值模拟研究

发动机涡轮部件在高空低速飞行条件下工作雷诺数降低，其损失显著增大、效率显著降低。本研究的目的是应用实验分析与数值模拟相结合的方法，深入认识高空低雷诺数条件下涡轮流动损失的特征和规律，数值计算是基于Jameson中心差分格式和Runge-Kutta时间推进的方法求解N-S方程完成，实验是在西北工业大学低速涡轮平面叶栅实验风洞进行。研究表明，随着雷诺数降低，涡轮叶栅流动损失增大，当雷诺数小于40000之后，涡轮叶栅流动损失呈明显增大的趋势。数值计算结果表明在低雷诺数条件下，涡轮叶栅吸力面后部流动产生了分离，这是流动损失增大的主要原因。数值预测的结果与实验测量结果的趋势吻合得相当好。     

池壁效应对水平轴潮流涡轮水动力性能影响分析

为了分析池壁效应对水平轴潮流涡轮水动力性能的影响，本文采用数值仿真与模型试验的方式测试直径300 mm潮流涡轮的水动力性能，并对数值仿真方法进行验证；采用Bahaj修正方法与数值仿真方法对不同流域、流速下涡轮的能量转换效率以及阻力系数进行对比，进一步分析池壁效应对涡轮桨盘处以及尾流区域流场的影响。研究结果表明：池壁效应对水平轴潮流涡轮的水动力性能影响明显，其对能量转换效率影响伴随尖速比的增加逐渐增大；池壁效应对潮流涡轮桨盘处的轴向流速以及流场分布影响较小，但对潮流涡轮尾流区轴向速度恢复影响明显。研究结果可为水平轴潮流涡轮水动力性能的数值仿真研究与试验提供相关数据以及参考。     

生物反应器内搅拌器的优化设计

简述了生物搅拌器的桨叶型式,利用计算流体力学软件对发酵罐内的流场进行了数值模拟.针对某抗菌素厂发酵罐t直径D=3 800 mm,液位高度H=8 600 mm,均布4块挡板,转速n=110 r/min,上层搅拌器为三层A315搅拌器,原底桨使用Rushton涡轮搅拌器,现改用六叶涡轮搅拌器,对其流场进行了模拟分析比较,结果显示后者有利于罐内发酵液的物质交换,搅拌效果得到改善.     

换热系数准则式在燃气涡轮耦合计算中的应用

为节省涡轮叶栅气热耦合数值模拟时间及提高计算结果准确度,将应用较为广泛的迪图斯-贝尔特和格尼林斯基管内对流换热系数准则式应用于NASA-MarkⅡ高压燃气气冷涡轮叶栅气热耦合换热计算中,换热系数准则式引入温度差和入口效应等考虑涡轮内冷腔几何及工况的修正因子.采用商用软件CFX11.0的不同湍流模型进行数值模拟计算,计算...     

水涡轮机械中的空泡运动研究 第2部分 空泡运动的数值计算方法及结果

根据“水涡轮机械中空泡运动研究”第１部分理论研究中所建立的水涡轮机械中空泡运动的控制微分方程，又研究了水涡轮机械流场中空泡运动的数值计算方法，并求解了空泡在一混流式水轮机转轮流场内的运动。     

水涡轮机械中的空泡运动研究：第2部分 空泡运动的数值计算…

根据“水涡轮机械中空泡运动研究”第１部分理论研究中所建立的水涡轮机械中空泡运动的控制微分方程，又研究了水涡轮机械流场中空泡运动的数值计算方法，并求解了空泡在一混流式水轮机转轮流场内的运动。     

双涡轮液力变矩器第一涡轮空转特性分析

为了探讨双涡轮液力变矩器中第一涡轮对其性能的影响,应用计算流体动力学方法,采用非结构网格、滑动网格技术以及非稳态求解器,模拟双涡轮液力变矩器内部瞬态流动特性,准确计算出了第一涡轮空转工况转换点,预测了第一涡轮空转工况空转转速,并将计算结果与实测数据进行对比验证了数值计算的正确性.同时分析了第一涡轮空转工况下能头损失,为...     

增压器涡轮蜗壳及有叶喷嘴内气体流动的数值计算

对SJ135增压器的涡轮蜗壳及喷嘴用Pro／E进行了流场计算区域的建模，用FIRE软件对蜗壳及喷嘴划分网格，根据计算流体力学（CFD）基本方程和K-ε双方程模型，采用有限体积法对其进行了三维可压缩粘性流场数值计算，得到了内部流动的模拟结果，通过对计算结果的分析，直观地掌握了蜗壳及喷嘴内部的流动情况，找出了蜗壳及喷嘴产生局部流动损失的部位和影响因素，为进一步改进蜗壳通道和喷嘴型线，减少流动损失提高能量转换效率提供了依据．在对双腔半周进气的涡轮蜗壳及喷嘴的流场数值计算中，喷嘴出口采用等压边界条件会对计算结果带来一定的误差．     

涡轮增压器蜗壳喷嘴出口速度计算

以k-ε双方程模型模拟车用柴油机涡轮蜗轮蜗壳内的气体流动情况，以心形线拟合蜗壳的通流截面，用SIMPLEST算法对驿蜗壳喷嘴出口气流角和速度的分布情况进行了三维数值计算，并将计算结果与实测流场进行了比较，两者分布规律吻合较好。     

涡轮冷气掺混数学模型的研究

本文建立了涡轮冷气掺混的数学模型,推导了考虑冷气掺混的气动热力学方程,并在非正交曲线坐标系下进行了展开,为计及冷气掺混的涡轮内流场的数值计算奠定了理论基础。     

气流分级机操作参数对分级性能的影响

在一定的假设条件下导出的气流分级机切割粒径公式,建立了切割粒径与操作参数(分级轮转速、流量和颗粒密度)的关系。在实际分级过程中,影响分级的因素很多,这些因素会造成分级机的分级实验值与切割粒径公式计算值不一致,甚至相反的结果。利用自制的TCF-360叶片转子型离心式气流分级机,对其操作参数进行了系统的实验研究,得出了分级机操作参数与切割粒径和分级精度的相互关系,证明了分级机的转速、流量、二次风大小、分级区的气固浓度和进料粒度组成等操作参数均对分级机的性能有重要的影响。平衡改变分级机的流量与转速,切割粒径变化不大,分级精度和分级轮的磨损却随流量和转速的增加而增加。研究结果对分级机合理的操作参数的选取和结构设计具有一定的指导作用。     

超细气流粉碎分级系统产品粒径的确定与控制

建立扁平式超细气流粉碎机与离心式超细空气分级机组成的闭路循环系统。粉碎机将粉碎原料粉碎至粒度10μm左右,分级机使粉碎产品的粒度分布更窄。影响超细气流粉碎分级系统产品粒径的因素有粉碎机的加料速度、分级机叶轮转速及分级机二、三次风量等。通过正交试验及最小二乘法得到分级机分级叶轮转速、粉碎机加料速度、二次风量等对产品粒径影响的回归公式。正交试验结果表明,当分级机分级叶轮转速增加时,产品粒径减小;当原料加入速度增加,产品粒径增大;二次风量增加,产品粒径稍有减少。在回归分析的基础上,建立粉碎分级系统产品粒径的计算机控制过程。通过计算机控制粉碎分级系统产品粒径,实现粉碎产品粒径的“目标控制”。控制系统的可行性得到试验结果的验证。     

离心涡轮式气流分级机分级区域研究

针对涡轮式气流分级机,建立了颗粒在分级轮中的运动微分方程,通过对运动方程的分析,引出了表征颗粒径向行为特征的时间因次量τ＝ρd^12/18μ,并推导出分级区域宽度及分级粒径的表达式。经过比较实验,证明分级作用发生在分级轮外缘,实验分级结果与理论计算相一致。     

阻尼式脉动气流分选装置分选机理的基础研究

对于传统气流分选装置，物料的沉降末速是决定不同组分有效分选的主要因素．因颗粒的沉降末速与颗粒的密度、粒度和形状有关，故影响传统气流分选装置有效分选的因素较多．阻尼式脉动气流分选装置是一种新型的气流分选机．在传统的气流分选机中加入阻尼块，将在分选装置中形成气流的加速、减速区域，所产生的脉动气流可实现物料在分选装置内按密度有效分离．实验选用两种粒度相近、密度不同的示踪颗粒作为被分选组分，实验研究表明，与传统气流分选相比，阻尼式脉动气流分选可获得更高的分选效率和更宽范围的操作条件。     

气体-颗粒两相流动力学及其在气溶胶采样中的应用

大气颗粒物切割器的工作原理主要是重力沉降、离心分离和冲击分离,是气体-颗粒物两相流的动力学分离过程.气固两相流动力学方程可以较方便地用来分析大气颗粒物在切割器中的运动轨迹,具体计算过程中阻力系数CD和边界条件应根据具体情况分析选定.本文给出了两个利用数值计算模拟切割器工作的例子,对采样仪的采样效率、切割粒径及切割器结构尺寸等设计参数对切割粒径的影响进行计算,表明两相流动力学是对采样切割器中颗粒物的运动进行数值模拟的有效工具,能对采样仪、切割器的设计、制造提供有力的帮助.     

消除汽车尾气中NO_x措施的研究

为解决汽车排出的尾气对大气污染的问题,从根除汽车尾气中 NO_2的思想出发,提出了“纯氧内燃机”的新思路.提出了行进中的汽车解决氧气源的两种办法:一是携带贮有氧气的氧气筒;二是通过废气涡轮机高速旋转的离心力分离出空气中的氧气.肯定了“离心力分离氧气法”的意义.     

基于HTML卡方算法的垃圾邮件过滤器设计

介绍基于HTML标签的卡方分布算法在垃圾邮件过滤中的应用。首先对通过浏览器收集到的邮件进行分析,将其转换为HTML源代码的形式,再根据HTML语言的特点对其进行特征提取,从而达到邮件预处理的目的。随后采用LVQ神经网络建立分类器模型,以达到最终分离正常邮件（ham）和垃圾邮件（spam）的目的。对比实验表明,结合HTML代码的卡方分布特征提取和LVQ神经网络的分类器模型效果更好。     

粉体气流分级机的性能研究

对气流分级机的结构及工作原理进行了分析。主要研究了转速、系统风量、二次风量以及调隙锥对分级性能的影响。结果表明：粉体气流分级机能使分级后产品粒度均匀、粒径分布集中，是一种理想的气流分级设备。     

涡流空气分级机内固体浓度对其分级效果的影响

研究涡流空气分级机因固体浓度对其分级指标的影响,得出随着固体学度的增大,物料分散性变差,分离粒径减小,分级效率和分级精度指数降低,在涡流空气分级机选型和操作时应考虑固体浓度的合适范围。     

Modeling the effects of mechanical parameters on the hydrodynamic behavior of vertical current classifiers

This study modeled the effects of structural and dimensional manipulations on hydrodynamic behavior of a bench vertical current classifier. Computational fluid dynamics (CFD) approach was used as modeling method, and turbulent intensity and fluid velocity were applied as system responses to predict the overflow cut size variations. These investigations showed that cut size would decrease by increasing diameter and height of the separation column and cone section depth, due to the decrease of turbulent intensity and fluid velocity. As the size of discharge gate increases, the overflow cut-size would decrease due to freely fluid stream out of the column. The overflow cut-size was significantly increased in downward fed classifier compared to that fed by upward fluid stream. In addition, reforming the shape of angular overflow outlet’s weir into the curved form prevented stream inside returning and consequently unselective cut-size decreasing.