电站锅炉调节阀管配系统流场特性的数值分析

分析某火电机组储水罐调节阀在运行中出现的阀后配管端盖损坏问题,建立该调节阀和配管的计算流体动力学模型,利用CFD软件CFX对其进行两相流流场特性分析.结果表明,调节阀在节流口处发生了强烈的汽化现象,导致配管底板处冲蚀力较大,汽蚀冲击现象严重,分析结果与实际破坏情况相符.结合分析改进了调节阀配管系统结构,并对改进后的结构进行流场数值模拟,结果表明,在配管底板处流场速度降低近70%,汽相体积减少90%以上,汽蚀冲击现象减弱,分析结果可供该类阀门和配管设计参考.     

多级离心泵的单级增效研究

为提高D46-50X4型多级离心泵的单级运行效率,使用CFX流体分析软件,选取k-ε湍流模型,对其内部流场进行数值模拟,得出减损其效率的主要原因,设计新的导叶及叶轮,并对离心泵原始模型与改进模型的流场进行数值模拟与分析。结果表明:离心泵的原始模型中叶轮流道进口与导叶扩散段进口均存在明显漩涡,严重降低该型泵的效率;通过减小叶轮外径和调整叶轮流道型线,改进原始模型中的圆盘摩擦损失及叶轮流道内漩涡堵塞;标准工况下,与原始模型相比,改进模型单级扬程提高4.4 m,单级效率提高6.4%,达到了国家标准。     

超超临界直流锅炉启动系统及储水罐水位控制

针对超超临界机组直流锅炉启动系统及储水罐水位控制的基本原理进行了简要分析,并通过介绍超超临界机组直流锅炉储水罐水位控制方法和手段,阐明了超超临界机组直流锅炉启动过程中储水罐水位控制原理与方法,带循环泵的启动系统由于能适应频繁启动、增减负荷速度快等优点,随着带该系统的大容量超超临界机组直流锅炉商业应用增多,理解该系统的控制工艺和运行方法具有明显的应用价值,能为即将投产超超临界机组运行提供有益参考。     

超超临界直流锅炉水位控制及储水罐水位控制

针对超超临界机组直流锅炉启动系统及储水罐水位控制的基本原理进行了简要分析，并通过介绍超超临界机组直流锅炉储水罐水位控制方法和手段，阐明了超超临界机组直流锅炉启动过程中储水罐水位控制原理与方法，带循环泵的启动系统由于能适应频繁启动、增减负荷速度快等优点，随着带该系统的大容量超超临界机组直流锅炉商业应用增多，理解该系统的控制工艺和运行方法具有明显的应用价值，能为即将投产超超临界机组运行提供有益参考。     

层流状态下超疏水表面流场建模与减阻特性仿真研究

在充分发展层流状态下对具有规则微观结构的超疏水表面流场进行数值仿真研究,分析了超疏水表面流场的减阻特性.针对超疏水表面微观结构特点,采用Cassie接触模型,对计算域利用结构化网格进行划分,采用VOF多向流模型进行数值仿真.研究表明:超疏水表面凹槽附近产生压差阻力导致凹槽内部形成低速漩涡,产生推动效应与涡垫效应;超疏水表面减阻率随凹槽槽宽增大而增大,受凹槽深度影响不显著,矩形凹槽比V形凹槽与U形凹槽有更好的减阻效果.     

超磁致伸缩泵流固耦合仿真分析

设计了一种新型超磁致伸缩泵结构,结合其结构特点,建立了超磁致伸缩泵动力学仿真模型,并在MATLAB环境下进行了仿真研究。为了探索流体阻尼对超磁致伸缩泵流场分布的影响,建立了超磁致伸缩泵流场流固耦合仿真模型,并对泵腔高度、进出管位置、进出管直径以及倒角形状进行了仿真分析,得到了流场结构对泵性能的影响规律,为超磁致伸缩泵流场分析提供依据。     

变频给水泵小流量并联运行发生汽蚀的分析

白城市某电厂母管制给水系统并联运行的给水泵,其中一台变频泵运行时发生了汽蚀。一般来讲,多级泵只在首级发生汽蚀,但是该变频泵的后几级同样发生了汽蚀。由于后几级压力远高于水的汽化压力,给水泵后几级的汽蚀,从压力降低到汽化压力的角度无法解释发生汽蚀的原因。当调节范围过大时,水泵只有小物流量输出甚至无流量。针对这种情况,使用CFD软件Fluent对变频泵内部流场进行模拟,模拟水泵在小流量运行时,水泵流道内局部速度场的分布,分析流道内是否有漩涡存在。研究流场的速度变化以及水泵导叶内的漩涡分布情况,分析漩涡产生的汽蚀的分布。     

一种文氏喷漆室的设计及研究

介绍一种文氏喷漆室的结构,并用FLUENT流体动力学软件对文氏口的内部流场进行仿真分析,得到流场速度及分布云图,根据仿真分析结果对文氏口结构进行优化和改进。该方法为文氏喷漆室的设计和研究提供了一种新的途径。     

通海阀内流道优化降低流噪声

针对船舶、潜艇海水管路系统中阀门引起的流噪声问题,采用计算流体力学通用软件Fluent对实际使用中的通海阀内流场分布进行仿真计算,根据该可视化结果分析影响通海阀性能和产生噪声的原因,对通海阀的结构进行改进,提出了一种新型内流道结构.该内流道,可有效降低阀内最低压力、提高阀内最高速度、降低阀内最高湍动能、消除漩涡,能够从根本上降低阀门流噪声.同时为高压通海阀提供一个安全、流畅的内部通道,并对通海阀结构以及流道的优化设计提供指导性建议.     

蛇形流道太阳能平板集热器的数值分析

为了提高集热器的集热效率和减小占地面积,对传统的平板集热器流道进行改进,把整体空腔流道改为蛇形流道.利用CFD软件对蛇形流道太阳能平板集热器进行数值模拟,分析集热器入口流速对集热器出口温度和集热效率的影响.结果表明:蛇形流道太阳能平板集热器内部特殊的流道为空气提供有效的漩涡生成场所;入口速度越大,漩涡越大;相邻两气腔内的漩涡越近,集热效果越好.随着入口流速的增加,集热器效率明显增加直到稳定.该模型下的集热效率最高能达到0.76.集热器出口温度随入口流速的增加逐渐降低直到稳定,稳定温度下对应的最低流速为4 m/s,并且出口温度随辐射强度的增加而增大.     

考虑热效应流体绕流柱体的流动分析

对水横掠热柱体时旋涡脱落时的流动试验进行了分析.研究表明,考虑热效应后的旋涡脱落发生明显变化,表现在旋涡脱落信号傅里叶变换峰宽的改变.在一般换热器设计中往往忽略了壁面热效应,应引起有关部门注意.     

水流流速与阻力的脉动规律

利用 LDA-10型二维激光流速仪,作者实测了室内水槽中水流的脉动结构和时均结构、着重分析论证了流速的概率密度分布;同时,用统计数学方法考察了与流速成平方关系的阻力的概率密度分布.结果表明:1.在整个水深范围内,水流流速样本系列服从正态布分.在近壁区也是如此:2.在相对水深y/H=0以上区域阻力样本服从正态分布、在 y/H=0.05以下区域则具有偏态性.     

水平管中气液两相流的流动特性研究

本文对水平管中气液两相流的流型分类，摩阻压降梯度在自制的实验台上作了系统的测定和研究，对气液两相流中这一经典课题得出的自己的见解和研究结果。     

对转式轴流风机内流的数值模拟

采用压力修正法（SIMPLE法）和混合H－D格式,结合K－e湍流模型,求解加权平均N－S方程,数值模拟了对转式轴流通风机内的流场,设计性能良好的对转风机有较好的流场,说明通过求解N－S方程是定性分析对转式风机性能的一种有效方法。     

孔板流量计流场的数值模拟

基于对不可压缩流体流过孔板基本代数方程组的分析,自主开发了孔板流量计流场的数值模拟软件.详细分析软件收敛的条件,并给出了在层流和湍流条件下流出系数的计算结果.不仅将在湍流条件下的数值模拟结果与国际标准化组织(ISO)数据进行对比,同时,还将在层流条件下的数值模拟结果与试验数据进行对比.对比结果表明:在层流条件下,计算结果误差可控制在3％以内;而在湍流条件下,计算结果的误差可控制在2％以内.     

轴流泵端壁区域流动三维粘性数值计算

本文作者采用通用流场分析软件FLUENT,基于N-S方程,选用RNG k-ε湍流模型与SIMPLEC算法,对轴流泵叶轮内部(及端壁间隙)流动进行了三维粘性数值计算.通过实验验证,表明数值计算结果和实测数据吻合较好.详细分析了叶顶附近流场形态以及叶轮出口轴向、周向速度分布,进行了性能预估.并给出了实验装置图.     

圆管分层层流的流动规律

从流体力学中N－S方程出发，建立了圆管两相分层层流流动的数学模型，通过两相分层层流的相互作用的流体力学分析，提出了两相流动界面的耦合条件，从而得到了一组完整描述两相圆管分层流的数学方程，再通过数值求解分层流的数学方程，得到了对工程实际应用有重要价值的流动规律，应用圆管两相分层层流的流动规律，可以实现高粘流体的高效率输送，其节能效果十分明显。     

轴流式转轮三元粘性流动数值计算

为进一步提高轴流式转轮的设计精度与性能,采用时均Navier-Stokes控制方程,标准k-ε湍流模型及SIMPLEC算法,对一轴流定浆式水轮机转轮内三元粘性流动进行了数值模拟。提出了水力损失计算方法,获得了转轮的预测效率。分析了转轮内部流场分布规律,建立了叶片表面压力在包角范围内的变化曲线,有助于认识转轮内真实流动现象,为改善设计提供可视化数据支持。     

高粘液体两相流型观察及关联

在透明镀膜玻璃管中，进行高粘假塑性流体流动沸腾传热实验研究。观察到一种新的流型：闪蒸沸腾。基于５３５个流型数据，建立了流型关联式。     

多相流条件下支撑裂缝导流能力实验研究

运用API标准导流室和多功能裂缝导流能力测试系统,对多相流条件下支撑裂缝导流能力的变化进行研究,考察不同气液比、不同闭合压力、不同铺砂浓度下对不同粒径支撑剂的裂缝导流能力。结果表明:多相流的产生使支撑裂缝导流能力大幅度降低;铺砂浓度越高,多相流造成的导流能力损失越小;大粒径支撑剂可以减小高闭合压力下多相流造成的导流能力的损失。