基于场论的槽式太阳能集热管热流密度模拟

文章运用场论的方法并结合COMSOL软件模拟了槽式太阳能集热管的聚光特性,结合受照面理论,简化了光线从光源传播到聚光器的过程,极大地节省了计算资源。同时将模拟结果与Jeter的模拟结果以及蒙特卡洛光线追踪法的模拟结果进行了对比分析。分析结果表明,使用场论方法的模拟结果优于蒙特卡洛光线追踪法的模拟结果,使用场论方法的模拟结果与Jeter的模拟结果更为接近。文章还对LS-3型槽式太阳能集热管在不同边界角θrim下的聚光特性进行了模拟与分析。模拟与分析的结果表明,边界角θ_(rim)越大,LS-3型集热管外热流密度分布越均匀,该集热管外热流密度峰值越小。     

板壳式换热器传热与流动特性研究

对圆形板片板壳式换热器内的传热流动特性进行了数值模拟及实验研究。采用SOLIDWORKS软件对单个流道进行了无简化、全尺度的实体建模,采用ICEM软件进行了网格划分,采用FLUENT软件进行求解,并通过中试规模的水—水传热实验来验证模拟结果。实验样机采用与数值模拟几何结构完全相同的板片,板片数目122片。通过对比发现,在雷诺数Re为200-7 000的范围内,数值模拟结果与实验结果误差在15%以内。模拟结果可以作为该类产品工业应用中设计选型及优化的依据。     

化学链燃烧串行流化床系统的热态CFD模拟

基于商业软件Fluent对自行搭建的5,kWth级化学链燃烧串行流化床进行全床计算流体力学(CFD)模拟。以天然赤铁矿为氧载体,以 CH4为燃料,对床内气固两相反应流动的细节信息进行了分析,气相组分出口浓度模拟结果与实验结果基本吻合。基于以上的模拟分析,通过改变模拟工况进行计算,初步指导了实验的进行。以上过程体现了CFD模拟可为CLC系统的设计和运行提供重要的参考依据。     

基于有限元分析的火化炉热能传递仿真研究

利用有限元分析手段,对遗体火化过程中炉膛的温度、速度分布进行模拟.通过将实际检测结果与模拟结果进行对比,验证数值模拟所用模型的可靠性和数值模拟方法与结果的可信性,然后通过分析几种不同炉膛结构的温度、速度分布,对炉体主要设计参数进行了优化.研究结果为设计更加合理、高效节能的火化设备提供了理论依据,对优化遗体火化燃烧过程具有重要意义.     

地下水数值模拟分析中降水入渗补给强度及渗透系数不确定性评价

由众多因素造成的地下水数值模拟的不确定性,在很大程度上影响了模拟结果的可靠性,因此分析地下水数值模拟的不确定性十分必要。以假想地下水流问题为例,选择降水入渗补给强度和渗透系数为代表参数,采用蒙特卡洛模拟方法,基于拉丁超立方抽样和替代模型,定量分析了源汇项和水文地质参数不确定性对地下水数值模拟结果的综合影响。结果表明,地下水数值模拟源汇项及水文地质参数的不确定性对模拟结果有较大影响,基于概率统计方法对模拟结果做进一步分析,可有效提高结果的可靠程度;模拟结果的不确定性特征既取决于计算点的空间位置,又与模拟时间有关;借助替代模型进行基于蒙特卡洛模拟的不确定性分析,有效节省了计算成本,具有较大的发展潜力。     

稀疏气固两相流动中颗粒分离特性的数值模拟

针对循环流化床铁矿粉烧结技术中的关键问题,用数值模拟方法对不同密度床料颗粒在床内的分布进行了数值模拟。数值模拟将气相场和离散颗粒场分别用欧拉方法和拉格朗日方法进行处理,在每一时间步长内对气相场和离散颗粒场的相互作用进行耦合,得出了不同密度混合床料在循环流化床内的分离规律。数值模拟结果与国外相同研究的实验结果进行了对比,结果表明数值模拟结果具有较高的准确性。     

柴油机双进气道流动特性的数值模拟及试验研究

在与稳流试验对等的边界条件及评价方法下,利用CFD软件Fire对气道稳流试验进行了数值模拟。计算结果显示出在气道稳流试验条件下气流运动的详细状况。模拟结果与试验结果的对比表明,数值模拟所得流量系数和涡流比与试验结果基本吻合,气道数值模拟结果具有一定的可信度。     

220t_h锅炉再燃改造的数值模拟

为了对锅炉进行再燃改造,借助Fluent 6.3软件平台,采用数值模拟的方法,对某电厂一台220 t/h四角切圆燃烧锅炉再燃改造前后炉内的气流场、温度场和污染物排放特性进行了分析,并对再燃区过量空气系数对再燃改造效果的影响进行了探讨。湍流模型分别采用了realizable k-εmod-el和大涡模型(LES),并对模拟结果进行了比较;LES模拟和结果与现场的实验数据进行了对比验证,包括温度场、组分场和NOx,LES数值模拟结果与实验结果吻合比较好。计算结果表明:使用再燃改造后炉膛温度分布更加均匀;再燃喷口附近形成了还原性气氛,降低了NOx浓度;当再燃区过量空气系数为0.90时,再燃效果最佳,此时炉膛出口处NOx浓度下降33.87%;LES模拟结果较realizable k-εmodel准确。     

气泡雾化喷嘴内部及出口下游的数值模拟

采用FLUENT软件对喷嘴内部气液两相混合以及喷嘴下游雾炬场进行了数值模拟,主要模拟了喷嘴内部气液两相的浓度分布、喷嘴内部的压力分布、下游雾炬场的速度矢量分布、颗粒直径大小分布,并对模拟结果进行了分析,模拟结果对以后的两相流以及雾化的研究具有一定的指导意义。     

柴油机排气道数值模拟和优化设计

使用Fluent软件对不同气门升程的排气道流场进行CFD数值模拟,并将计算结果同试验数据进行对比,发现两种方法获得的流量数据吻合良好。通过对数值模拟结果进行分析,指出了排气道改进的方向,改进后排气道的数值模拟结果显示流量系数获得较大提升。     

12V240ZJ型柴油机用新型ZN270B型增压器的研制

针对12V240ZJ型柴油机原装ZN285型增压器存在的效率低、跟随性差和壳体漏水等问题,研制了新型ZN270B型增压器。通过设计新型压气机叶轮、涡轮及出气壳体,使ZN270B型增压器整机效率提高了2％,转子重量减轻22％,壳体的漏水问题得到有效解决。ZN270B型增压器与12V240ZJ型柴油机匹配,在长期运用中证明性能良好,结构可靠,产生了明显的社会效益。     

12V240ZJ型柴油机的研制及其认证试验

简要论述了四方机车车辆股份公司研制生产的12V240ZJ型柴油机的情况,然后对该机型于2003年4～6月间按TB/T2745—2002新标准进行的认证试验情况作了介绍。     

16V280ZJ型柴油机喷油器支座板的三维有限元计算分析

使用ANSYS软件对16V280ZJ型柴油机喷油器的支座板进行三维有限元计算,讨论了对其载荷和边界条件的处理,并通过分析计算结果找出应力最大的部位。结果表明支座板的设计满足强度要求。     

大功率柴油机曲轴动平衡的若干问题及改进措施

重点讨论了内燃机车用16V240ZJ型大功率中速柴油机的曲轴动平衡方法中存在的若干问题和改进的措施。提出曲轴轴系按平衡相位组装和整体进行动平衡的合理建议,并且对柴油机曲轴轴系整体动平衡的重要性和可行性进行了分析计算,从而对于减小柴油机整机振动,改善柴油机工作可靠性和耐久性具有重要意义。     

练述现代设计理论和方法在机车发动机上的应用

作者阐述了现代设计理论和方法在机车发动机上的应用。16V240ZJ柴油机的整体薄壁球铁活塞、碟形底板气缸盖及ZN300型高压比增压器的设计都采用了先进的设计方法,并取得了良好的社会效益和经济效益。     

柴油机曲轴整体三维应力精细分析

论述了求解大规模工程问题的有限元子结构技术原理,并对１６Ｖ２４０ＺＪ柴油机曲轴进行了整体结构的三维有限元精细计算分析。整根曲轴采用八节点块体元划分网格,共分为三万多节点;将机体与整根曲轴组装在一起建立计算模型,从而实现真正意义上的整体计算;对曲轴连杆颈圆角部位进行了网格加密处理,并分内、外两种圆弧情况,进行了对比,计算结果在实际工作中得到了应用。     

内燃机车用16V280ZJ柴油机燃油系统可靠性研究

为了满足对可靠性越来越高的要求，非常有必要对机车用16V280ZJ柴油机的针阀偶件和出油阀偶件设计结构进行研究。通过理论估算和试验测试，对改进前、后燃油系统的性能进行了分析和比较。结果表明改进的燃油系统满足了“保证柴油机性能不变的前提下，提高可靠性”这一设计要求。     

基于工况点线性模型的内燃机车柴油机在线辨识

建立了内燃机车柴油机各工况点及其附近的等效线性模型，用一系列等效的工况点线性模型描述了柴油机复杂的非线性特性。在分析柴油机闭环辨识条件的基础上，使用相关分析——最小二乘两步法，对装备在内燃机车上的12V180ZJ型柴油机进行了在线辨识。辨识试验与仿真结果表明，这种建模方法是合理可行的。该模型可用于柴油机控制系统的分析与设计。     

柴油机曲轴计算方法发展的回顾、现状与展望

从计算模型、边界条件和作用载荷三个方面系统地总结了半个世纪以来曲轴计算方法的发展。文中引用了大量的参考文献，从简支梁模型、连续梁模型、空间刚架模型直到曲柄刚度等效法以及近几年出现的用子结构方法对整根曲轴的分析都作了详细的阐述，并以16V240ZJ柴油机曲轴为例，给出了曲轴精细分析计算方法在实际工程中的应用。最后展望了曲轴计算方法的五个发展方向。     

R16V280ZJ型柴油机配气凸轮动力学计算

介绍R16V280ZJ型柴油机配气凸轮型线的运动学计算和相应的配气机构动力学计算,并进行了分析。结果表明,该凸轮型线能满足柴油机强化功率的要求,同时配气机构也有较好的动力学性能。