离心泵内小间隙环流瞬态流体力计算

基于湍流润滑理论建立小间隙环流数学模型,计算层流假设时层流、过渡流及湍流3种流态下环流内压力分布情况,并与实验结果进行对比.结果显示采用层流模型进行计算时,层流工况下求得结果与实验吻合很好,但当雷诺数增加导致小间隙环流发展至过渡态及湍流状态时,数值计算结果与实验结果相比有较大偏差.利用几种典型湍流模型及过渡流模型对数值结果进行修正,修正后的数值结果与实验结果吻合较好;引用过渡区域摩擦因子对模型进行修正后的计算结果可修正采用层流模型和湍流模型时产生的误差,更接近于实验结果.针对离心泵启动的瞬态过程,求解考虑转子涡动角速度及涡动幅值变化时小间隙环流内压力分布,结果显示,涡动角速度及涡动幅值的变化对环流内正压区及负压区分布均有明显影响.     

液态铅铋合金在绕丝燃料棒组件中的水力特性数值模拟

为掌握液态铅铋合金在燃料棒组件中的流动特性,文中研究基于CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟,预测了层流及湍流工况下液态铅铋合金在绕丝燃料棒组件不同子通道内的速度分布以及压降变化.数值结果表明：从第二段螺距开始,速度与压降基本随螺距呈现周期性变化.此外,层流和湍流两种工况下,边子通道的平均速度均大于角子通道和中心子通道,但不同子通道间的压降变化趋势差异不大.为验证研究结果的可靠性,将模拟所得的压降结果分别与Engel关联式、Cheng关联式以及Novendstern关联式的预测结果进行对比,计算结果表明,层流状态下压降模拟值与Novendstern关联式计算结果更为接近;湍流状态下压降模拟值与Cheng关联式和Novendstern关联式的计算结果符合度较高.     

基于Fluent的边界层转捩仿真研究

基于Fluent软件,利用已有的RANS求解器,采用SST k-omega湍流模型,对Aerospatiale-A翼型流体绕流问题进行了数值模拟,分析了不同攻角下翼型流场的速度与压力分布云图,并在攻角为13.1°与13.3°条件下,将仿真计算结果与国外风洞实验数据进行了对比分析。结果显示,在该条件下,能够观测到边界层转捩现象,并且直接数值模拟结果与已有的风洞实验数据吻合,验证了仿真结果的可靠性。     

回转体滑水航行流体动力特性研究

基于STAR-CCM+数值仿真软件,选用SST k-w湍流模型,采用VOF波构建运动体在静水面滑水数值计算模型.通过国外经典文献对构建模型进行校核,数值模拟结果与实验结果吻合性较好,流体动力数值误差均小于5％,在工程误差范围内,模型可用于回转体滑水航行工况的数值模拟计算.对回转体在不同速度、不同淹没深度滑水工况进行数值...     

主冷却剂泵三维流场数值模拟与分析

为深入理解和分析高温高压工况条件下某主冷却剂泵性能,采用计算流体力学方法(CFD)对其内部复杂的三维流场进行了数值模拟与分析.建立了某主冷却剂泵各部件几何模型,并对其进行网格划分.通过求解RANS方程对主冷却剂泵内部三维流场进行数值求解,湍流流动采用SST模型进行模拟.计算得到该泵在高、低设计转速时的扬程、功率和效率等性能参数.计算结果与试验数据相比较,误差在4%以内.分析表明采用CFD方法模拟结构复杂的主冷却剂泵内部流动是可行的.     

孔板送风房间内污染物分布的模拟与实验

为研究孔板送风条件下室内污染物体积分数的分布规律,采用实验测试和数值模拟两种方法.建模时采用基本模型和N点风口模型两种方法进行孔板入口边界条件的处理,模拟结果表明：两种处理方法计算的污染物体积分数分布规律相近;将实验数据和模拟结果进行对比,其变化趋势吻合良好,其中N点风口模型的模拟结果更接近实验情况,从而验证了应用该模...     

γ-Re_θ转捩模型在风力机翼型数值计算中的应用

很多湍流模型忽略了层流区域的存在,但实际流动在翼型某位置处开始转捩,此时模型显然偏离实质,计算结果精度较低。因此加入γ-Reθ转捩模型,将转捩动量厚度雷诺数Reθ作为经验关联函数来控制边界层内间歇因子γ的生成,再通过间歇因子来控制湍动能产生项,使湍流模型在层流区域失效。首先为了验证数值计算的准确性,采用上述方法针对风力机翼型A2121,在高雷诺数4×106下对几种典型攻角的气动性能进行计算,对比普通全湍流模型、湍流转捩模型和风洞试验的计算结果,发现湍流转捩模型结果更精确。之后在更大攻角范围-10.14°~25.09°内,采用此转捩模型数值方法进行气动仿真,发现其总体计算结果与风洞试验实验数据较吻合,验证了此数值方法的正确性和有效性。     

流体横掠圆柱数值模拟流态转换临界雷诺数的研究

采用层流模型和RNG k-ε紊流模型,对亚临界雷诺数条件(Re=300~300 000)下,流体横掠圆柱体工况进行了数值模拟,得出了此工况下扰流流态转捩的规律。与经典试验数据进行对比验证,结果表明,阻力系数Cd和斯特劳哈数St分别可在来流雷诺数小于22 000和100 000时采用层流模型计算,误差分别小于16.4%和7.3%。     

泄流状态下输气管道内检测器流场计算

针对输气管道内检测器运行速度控制问题,研究了在泄流状态下输气管道内检测器的流场计算方法.基于输气管道内检测器的运行原理,利用标准孔板流量计构造内检测器泄流孔模型.以计算流体动力学理论为基础,应用计算流体动力学软件ICEM CFD和ANSYS CFX11.0生成流场模型并进行了数值模拟,用流体流经标准孔板时的流场模拟泄流状态下输气管道内检测器的流场,实现了对气体流经标准孔板前后压力场、速度场的数值分析.利用计算所得结果对流体流经内检测器模型的一些特点进行了分析,并对泄流孔的不同孔径进行了模拟.研究结果表明：利用标准孔板流量计作为在泄流状态下的输气管道内检测器模型具有一定的尝试性,对进一步研究输气管道内检测器速度控制问题具有一定的辅助作用.     

基于KIVA的内燃机燃烧室内湍流流动的数值模拟计算

内燃机缸内湍流的研究是个十分重要而且复杂的课题,数值模拟技术为其提供了有效的研究方法.本文利用CFD软件KIVA分别采用标准k-ε,RNGk-ε模型在无旋流和有旋流的两种工况下,对轴对称的ω型燃烧室内的湍流流动进行二维和三维数值模拟计算,并把计算结果与实验数据进行对比,得到了内燃机缸内湍流流动的特性.本文为内燃机港内湍流研究提供了一种比较好的研究方法,此方法和计算结果为内燃机的性能开发与优化设计提供依据.     

孔板测流基于B级精度的误差分析

在遵循国家标准的原则下设计和制作了孔板测流系统．并用孔板测流中随机采集的试验数据分析和计算孔板测流中的系统误差和随机误差．论证所设计的孔板测流系统符合国标Ｂ级精度．     

离心泵性能实验数据处理技术研究

研究了离心泵性能实验数据处理中流量计的标定、性能曲线的拟合和孔流系数的精确计算。     

数据机房送风孔板处空气流动的数值模拟

以数据中心机房某一孔板及其相邻机柜为研究对象,采用ANSYS有限元分析方法,对孔板和机柜建立3种不同的有限元模型:几何实体模型、缩小送风孔板风口面积的基础模型、将孔板视为多孔介质面并添加源项的优化模型。根据实测数据确定3种模型的边界条件,通过有限元仿真计算获得它们的压力、速度云图,将基础模型和优化模型分别与几何实体模型进行对比。结果表明,优化模型与几何实体模型的速度场和压力场的大小误差在5%以内,同时优化模型的计算时间相较于几何实体模型可以减少60%。     

孔板流量系数k值的数理统计法

以孔板φ８０ｍｍ测流中１０组孔板流量ｑｖ和孔板差压随机数据为例，用数理统计法证明孔板流量呈正态分布；导出孔板流量系数ｋ值一般计算方法；最后证明孔板流量ｑｖ和孔板差压线性回归效果极显著．     

重油催化裂化中多孔平衡流量计的节能应用

为了提高企业的工业自动化水平和流量测量节能新技术的应用,以宝塔石化80 t/a重油催化裂化的原料油雾化蒸汽测量为例,通过和现有的差压式流量计的性能综合对比,分析了多孔平衡流量计的技术特点和节能效果,并对多孔平衡流量计节能进行了计算和经济分析,充分说明多孔平衡流量计在继承了标准孔板优点的基础上,还具备测量精度高、测量范围宽、永久压损小、对直管段短、节能效果好等特点,能够推动企业的工业自动化水平,是一种流量测量节能的新技术.     

正弦波纹管内的流动和传热数值研究

以正弦波纹管为几何模型,应用FLUENT软件,对管内的传热和流动进行了数值模拟,分析了流动状态和管道几何结构对传热与流动阻力的影响.计算结果表明,在层流和湍流时,流速都呈周期性变化.层流时,在当量直径相同的条件下,周期越大,其强化传热效果较差,而幅值较大,强化传热效果较好;在湍流时,幅值增加对强化传热影响较小,但幅值增加较大,传热和阻力都较大地增加了;为正弦型波纹管在换热领域的实际应用提供了理论依据.     

Flow characteristics of variable hydraulic transformer

A new kind of hydraulic transformer, called variable hydraulic transformer(VHT), is proposed to control its load flow rate. The hydraulic transformer evolves from a pressure transducer to a power transducer. The flow characteristics of VHT, such as its instantaneous flow rates, average flow rates, and flow pulsations in the ports, are investigated. Matlab software is used to simulate and calculate. There are five controlled angles of the port plate that can help to define the flow characteristics of VHT. The relationships between the flow characteristics and the structure in VHT are shown. Also, the plus-minus change of the average flow rates and the continuity of the instantaneous flow rates in the ports are presented. The results demonstrate the performance laws of VHT when the controlled angles of the port plate and of the swash plate change. The results also reveal that the special principle of the flow pulsation in the ports and the jump points of the instantaneous curves are the two basic causes of its loud noise, and that the control angles of the port plate and the swash plate and the pressures in the ports are the three key factors of the noise.     

直读式流量计的摄像检定系统

针对直读式流量仪表检定问题,采用了摄像头代替人眼读数的方法,研制了直读式流量计的摄像检定系统,运行结果表明,该系统消除了人为误差,提高了仪表检定精度,具有显著的经济效益。     

气液并流通过波纹筛板填料的流体力学性能

脉冲流是堆叠筛板填料中的一种特殊流型，因其具有较高的传质传热效率而受到关注。本文从强化气液相互作用、扩展脉冲流操作区域的角度提出波纹筛板填料，并通过实验研究了三种规格波纹板填料中的两相流压降特性和脉冲流行为。结果表明，与普通筛板填料相比，波纹板填料中脉冲流的操作范围显著扩展、脉冲流强度也同时增强；突出特点是，脉冲流的出现有一起始液量，且该起始液量随着孔径的减小而减小，筛孔较大的两种波纹板填料中出现脉冲流的起始液量相较于普通筛板显著降低，三种波纹筛板脉冲流操作区域的上限气量均显著提高。波纹板填料中两相流压降的变化以及操作参数、孔径及开孔率等结构参数的影响规律类似于普通筛板填料，两相流压降随着气、液流量的增加而增大，随着板数的增加呈线性增加关系；筛板孔径和填料开孔率的减小都导致压降的增加，二者影响的显著性是相对的且与两相流量有关；由于流动不规则性增强，波纹板单板压降同比高于普通筛板。综合实验数据，提出了波纹筛板填料的干、湿板阻力系数关联式和脉冲流操作区域的上、下限气、液相雷诺数关联式，其预测值与实验结果相对偏差均在15%以内，可供波纹板堆叠填料的应用设计参考。