薄膜生产线热风系统的数值模拟

热风系统给风场的稳定性和均匀性对薄膜生产造成关键影响。为了研究现有薄膜热风系统中的空气流动情况,本文采用数值模拟的方法,在常温常压环境和风机转速为1 600 r/min条件下,计算得到了系统组件在工作过程中的风速和风压的流场情况,并做了分析。研究结果表明:气流在风箱中运动带有较强烈的湍动,并在风箱尽头的壁面产生了回旋,中间气垫层的速度分布并不均匀,气垫层的速度偏差最大达到了5.8m/s,中间气垫层的压力分布也不均匀,距离进风端越远压力越大,气垫层的压力最大偏差达到37 Pa,斜向孔以及风箱之间的间隔对气垫层的速度和压力分布有一定影响。     

湿污泥低温热风干化特性及其数值模拟分析

污泥干化是其终端处置和资源化利用前必要的预处理环节。热风干化是湿污泥常用的处理技术,对污泥热风干化过程中传热传质特性进行深入研究,有助于相关干化工艺的研发并促进其工程化应用。依据自行设计的低温热风对流干化试验台,探究了污泥薄层干化过程中的传热传质规律,并分析了热风温度和流速对污泥干化过程中的湿分比、湿分迁移速率和内部平均温度的影响。此外,根据干化过程中污泥内部热量传递的能量方程,运用ANSYS Fluent软件模拟计算出污泥干化过程的特征参数。     

旋转圆盘应力分析有限元数值模拟

首先给出了等速旋转圆盘弹性应力分布的理论公式，然后进行有限元数值模拟，详细给出分析模型的建立、载荷和约束条件，给出数值模拟的结果，并对模拟结果与理论结果进行了对比，而且引入一个实际例子进行了上述一系列的分析。     

折流杆换热器数值模拟新方法

为了实现对换热器性能的整体数值模拟,阐述了一种"分段模拟,整体综合"的管壳式换热器数值模拟新方法,其核心思想是在对换热器的几何结构及其流道的流体力学和传热特性进行定性分析和结构分类的基础上,对换热器内部流道分段,建立典型流道的完整实体三维模型和网格模型,并且建立分段模型之间的数据联系方案,最后将数值模拟得出的局部数据进行综合处理。     

自力式差动快开阀开启特性的数值模拟

介绍了电磁先导、自力式差压控制的快开阀结构及开启原理,利用FLUENT6.3.26计算软件对快开阀内部流场进行数值模拟,通过建立模型、设定边界条件及参数,计算得到快开阀开启过程中流场压力及速度分布、变化曲线图,从微观角度对模拟结果进行了详细分析,揭示了内部流场特性与运动规律,为快开阀的设计及结构改进提供基本理论依据。     

塑料制品残余应力的光弹测量和数值模拟

聚碳酸酯塑件广泛应用于光学、光电和电子领域，但残余应力可导致最终产品光学性能的下降。相对于聚甲基丙烯酸甲酯，残余应力对聚碳酸酯注塑件有更明显的影响。本文首先用偏光设备观察了透明聚碳酸酯注塑件残余应力的分布，以此来研究流动残余应力和热残余应力的影响以及它们之间的相互作用。然后基于光弹实验的结果，用数值方法研究了不同成型条件下的流动残余应力和热残余应力。试验获得的条纹数目和条纹形式，和模拟的结果一致，表明了流动方式、不平衡的温度分布导致聚碳酸酯注塑件产生残余应力的产生。     

大倾角开采围岩应力特征数值模拟研究

通过对煤层倾角为35°、45°、55°大倾角工作面进行数值模拟,分析了不同煤层倾角开采条件下煤体及围岩的应力分布,探索因煤层倾角变化而引起的应力重新分布规律,为工作面安全生产与支护设计提供了理论依据。     

预热措施对焊接残余应力影响的数值模拟

首先采取试验验证的方法证明了高斯热源方案模拟手工电弧焊的准确性。对于石油化工装置中经常出现的复杂构件,以管板角接头为例,利用ANSYS分析软件对焊接残余应力进行建模计算,得到焊接残余应力数值分布。有限元分析结果表明,采用预热与不预热两种不同的焊接参数对模拟结果进行了对比。合理的预热措施使最大径向向焊接残余应力降低20%左右。本文对工程设计公司了解管道焊接过程中焊接接头产生的残余应力及分布引进了一个可行方法。可作为工程设计过程中的参考依据。同时也可用来检验焊接工艺,为现场施工提供建议。     

三种销钉螺杆在不同工艺参数下混合能力的数值模拟

运用Polyflow软件对微孔塑料连续挤出成型中的销钉螺杆进行三维瞬态模拟,分别研究3种销钉螺杆在不同CO2浓度、不同流量及不同温度下的混合指数分布情况,得出了在低浓度、低流量、较高温度下,销钉螺杆对混合物料的混合能力最强,为今后在微孔塑料连续挤出成型实验提供理论依据.     

折流杆换热器壳程湍流和传热的数值模拟

折流杆换热器壳程结构复杂,用理论方法难以获得壳程流体流动和强化传热机理.为了分析折流杆在换热器壳程中作用,采用数值方法研究了壳程流体的流动和换热状况.首先对壳程结构进行适当简化,提出了换热器壳程的"单元流道"模型用于研究纵流式换热器壳程流场和温度场的实际细观信息.针对三维几何模型和数学模型,数值模拟采用标准k-ε两方程湍流模型,用SIMPLE算法求解速度和压力的耦合关系,流道的固体边界采用壁面函数法,在不同进口流量下对单元流道进行模拟.结果表明,纵横交错布置的折流杆在单元流道中不断分割和剪切流道内流体,其扰流作用促进了流体湍流,减薄了液体边界层,减小了对流换热热阻,因而有效地提高了流体的对流换热强度.数值分析结果可为折流杆换热器的结构优化和性能提高提供理论依据.     

角式调节阀流量特性的数值模拟及分析

以角式调节阀为研究对象,应用CFD软件对其内部流场进行了三维数值模拟,得到了流量特性曲线、流道内的速度场及压力场分布。通过不同流向时的流动特性对比分析,说明流闭型可相对提高流量系数。     

大口径球阀的阀体设计和三维数值模拟

采用6种方法对大口径球阀阀体的壁厚进行对比设计,进而求出最佳壁厚值,运用有限元软件ANSYS,考虑各种载荷的影响,对阀体进行三维数值模拟。结果表明,无论是在强度还是在刚度上,都符合设计要求。     

调节阀流场CFD数值模拟与流道优化

应用三维建模软件对某一广泛应用的套筒型调节阀内部流场建立模型,通过前处理器生成计算网格,应用CFD软件进行离散求解,得到调节阀内部流场的可视化图形,数值模拟不同开度下流量,得到调节阀的流量特性曲线,并与试验测定的数据进行比较分析。结果表明,模拟值与试验值吻合较好,并对流道进行了结构优化,获得了能耗更低的流道结构。     

低温阀门闸板应力场的数值计算及分析

在对低温闸板结构进行简化后,采用有限元法开发了应力分析软件,对应力、位移场进行了数值模拟,并绘制了应力等值线图、位移图和应力变化曲线图,探讨了应力与变形的规律,为进一步完善低温闸板的设计提供了理论依据。     

基于ANSYS软件的热油管路保温的数值模拟

应用ANSYS软件对埋地热油管道沿径向温度进行了数值模拟,得到了不同保温层厚度时管道径向温度及热流量的变化。分析了含蜡层的径向温度变化,随着保温层厚度的增加,保温层内部温降变化减小,管道向外传递的热流密度逐渐减小,保温效果更好。热流量减小的速度随着保温层厚度的增加变得缓慢,模拟结果与编制计算机程序计算结果相吻合。     

旋流燃烧室内冷态和热态流场的三维数值模拟分析

采用RNGk-ε湍流模型以及有限化学反应速率涡破碎模型(Eddy break up)对Allied Signal公司75 kW微型燃气轮机旋流燃烧室内冷态和热态时气流三维流动过程进行了模拟计算。结果表明,燃烧室火焰筒内热态时与冷态时的流场相似,烧室火焰筒内都有3个回流区,3个回流区的存在将有助于燃料的连续点火和火焰的稳定;燃烧室内热态三维流场的中心回流区长度小于冷态时的中心回流区长度,气流的轴向速度也大于相应的冷态轴向速度,而且掺冷孔空气射流对环向速度分布的影响小于冷态时的影响。     

圆形射流夹带量的分析与数值模拟

分析了圆形喷嘴形成的射流夹带流的特性,建立了柱坐标系及控制体,并利用流体的连续性方程给出了夹带流流量的公式,而且将计算结果与前人的试验结果进行数值模拟和比较验证。     

沉流式滤筒除尘器气固两相流动的数值模拟与分析

为掌握滤筒除尘器内部流动特征 ,应用FLUENT 5 .4 .8软件对DFT3 12型滤筒除尘器内部紊流气固两相流动进行了数值模拟 ,采用k ε紊流模型和壁面函数法模拟气相流动 ,采用双向耦合拉格朗日法追踪颗粒运动轨迹。对连续相速度和压力分布特征以及颗粒相运动轨迹进行了分析 ,得出了不同工况条件下的系统阻力和颗粒沉积量分布规律 ,对比分析了重力、布朗运动和紊流扩散作用对颗粒运动和沉积的影响     

横纹槽管管外强化传热数值模拟与场协同分析

利用FLUENT软件对横纹槽管和光管水平管外的对流传热进行了数值模拟,并比较两种管的换热特性。结果表明,在相同条件下,横纹槽管外侧换热系数是光管的1.2～1.5倍,且随着Re的增加,倍数值逐渐减小。最后应用场协同理论,从局部换热角度分析其强化机理。分析结果说明横纹槽管外侧换热得到强化的原因是协同程度随其周围的速度场与温度场之间夹角的变化而改变。     

重力分离器聚结构件数值模拟及优化研究

使用Fluent数值模拟软件,采用标准k-ε湍流模型和多项混合算法对不同入口分散相粒径和不同构造聚结板的分离器内部流场进行了三维数值模拟,对比通过聚结板前后油水浓度分布以确定分离器有效处理分散相颗粒的粒径范围;同时在尺寸为384mm×20mm×1800mm的分离器上更换4种不同材料与流道形状的聚结板进行了分离特性研究,得出了影响聚结板分离特性的因素和处理分散相粒径的范围,选出适于本分离器的聚结板;通过对比实验数据评价不同聚结板下分离器的聚结分离效率,提出了不同工况下选取聚结构件的依据。