涡轮搅拌器搅拌特性数值模拟与实验研究

针对工业常用的涡轮搅拌器,就典型的平直叶开启涡轮式、45°斜叶开启涡轮式和平直叶圆盘涡轮式3种搅拌器形式,分别进行了流场数值模拟和对比搅拌实验.基于Fluent软件的CFD数值模拟,获得的速度场分布,反映了搅拌器的结构特点.使用Fluent软件的Report功能输出模拟扭矩值,换算成的功率曲线和实测的搅拌功率曲线有很好的一致性,证明了CFD技术不仅能对速度场进行模拟,还可有效模拟搅拌功率,对搅拌设备优化设计和实物实验有进一步的指导作用.     

一种新型轴流式搅拌器的研究与开发

研究并开发了一种新型高效易于加工的轴流式搅拌器,这种轴流式搅拌器具有轴流性能好、低剪切量、低能耗及低成本等特点,可替代进口搅拌桨,具有很好的技术经济效益。介绍了该新型轴流式搅拌器设计、实验研究,制造方法及工业应用情况。     

基于Fluent的搅拌器三维流场数值模拟及其实验研究

利用Fluent软件对搅拌器搅拌过程进行单相(水)三维数值模拟,研究3种不同类型桨叶在不同搅拌速度和有无挡板条件下搅拌器的搅拌特性,并用搅拌实验结果验证了数值模拟的合理性。同时,搅拌器单相流场数值模拟结果为搅拌器放大提供了充分的理论依据,为搅拌器的优化设计奠定基础。通过理论研究与实验验证相结合的方法,分析了影响搅拌性能的因素,减少了实验时间和成本,对搅拌器的实践工程应用有指导性意义。     

叶片安放角对开启涡轮式搅拌器的影响

开启涡轮式搅拌器是水处理、化工、冶金等行业中的常见搅拌设备.叶片安放角影响其搅拌功率、流态.首先应用计算流体力学(CFD)软件对不同叶片安放角下的开启涡轮式搅拌器流场进行数值模拟,得出功率曲线和流场分布,然后通过实验验证了数值模拟的正确性,为开启涡轮式搅拌器的选型和设计提供了参考依据.结果表明当雷诺数(Re)较小时,随着安放角(θ)的增大功率增大并不明显,当Re足够大,水流处于湍流状态时,随着θ的增大功率急剧增大;当安放角为90°时,搅拌槽内水流以径向流为主,并以叶轮为界形成上循环流和下循环流,循环较弱,当叶片安放角为24°或45°或60°时,水流以轴向流为主,并沿搅拌槽区域形成整体循环流,循环较强.     

拉杆对锚式搅拌器搅拌效果影响的数值模拟

对锚式搅拌器的研究大多采用试验的方法,现采用数值模拟软件对锚式搅拌器进行研究。对无拉杆、带水平拉杆和带水平垂直拉杆等3种锚式搅拌叶轮在不同雷诺数的流体中进行数值模拟,得到了槽内流体的流场特性,分析对比了拉杆对锚式搅拌叶轮功率消耗的影响。结果表明,放置水平拉杆的锚式叶轮对功率消耗无明显影响,而且同时放置水平和垂直拉杆的锚式叶轮,对功率消耗也无明显影响。模拟结果与文献试验结果相符。     

桨式搅拌器安装高度对搅拌效果的数值模拟

搅拌器安装高度对搅拌效果的影响一般采用实验研究方法,运用数值模拟技术系统的研究较少.通过FLUENT软件系统地研究了桨式搅拌器在不同安装高度下搅拌槽内流场的湍流强度分布、流速分布以及在不同安装高度下搅拌功率的大小.结果表明,搅拌器在合适的安装高度下,搅拌功率随着安装高度的增加有细微的减小;在不合适的安装高度下,搅拌效果会受到影响,功率会增加.     

连铸旋转电磁搅拌器电磁场分布数值模拟

以有限元分析法为基础,对连铸结晶器电磁搅拌过程进行了磁场数值模拟,结果表明：电磁场作用下结晶器纵向方向上低频磁场呈现两头大中间小的分布趋势,磁场的峰值出现在与搅拌器中心对应位置附近;电磁力由铸坯外表面向中心液芯处衰减;随着低频电流的增加,钢液中磁感应强度和电磁力增大,但磁感应强度和电磁力的分布不受线圈电流的影响;随着电源频率的增加,钢液中磁感应强度和电磁力减小,且磁感应强度和电磁力的分布不受电源频率的影响。     

周向弯曲叶片压缩机转子流场的数值模拟

为了研究叶片周向弯曲对压缩机转子性能的影响。利用三次样条曲线来构造叶片径向积迭线，以形成不同形状的正反弯叶片，并采用有限体积时间推进法求解N-S方程。方程中增加了“粘性体积力”项来模拟流体粘性对转子流场的影响，并对带弯曲叶片的压缩机转子的内部流场进行了数值模拟。对计算结果进行全面分析。得出结论。     

轴流通风机扩散筒的理论分析及数值模拟

利用理论计算方法以及FLUENT软件对轴流通风机扩散筒的扩散损失进行了研究。扩散筒的数值模拟部分对两种结构型式的扩散筒进行了多工况点的数值模拟。结果表明：扩散筒的扩散效率随着工况的变化而变化,对于同一当量圆锥扩散筒,当芯筒的结构采用锥筒而外筒的结构采用圆筒时,其扩散效率较好。     

轴流泵叶轮汽蚀两相流的数值模拟与分析

为了分析某型号轴流泵叶轮汽蚀状态下汽液两相流特征,本文基于均相流模型、RNG k-ε湍流模型与SIM-PLEC算法,分别从外特性和内部流场两方面分析了轴流泵叶轮的空化过程,通过定量分析不同NPSH下轴流泵的扬程下降和空泡分布的对应关系,讨论了不同空化状态下叶轮内部速度场和压力场的分布,寻找出轴流泵空化发生破坏的位置和发展趋势。数值模拟结果表明,空化初生时空泡产生于叶片背面进口轮缘处,随着轴流泵进口压力的不断降低,叶片背面外缘处空泡逐渐向轮毂侧发展,且外缘侧空泡不断向前推进,在装置汽蚀余量NPSH为6.62m时,空泡基本覆盖叶片的背面,此时叶片丧失了部分做功能力,且扬程下降明显。计算模型泵进行了现场运行试验,试验结果表明,数值模拟的空泡分布与实际破坏位置一致,验证了数值计算的准确性,也为解决轴流泵汽蚀破坏问题提供了内流流场参考。     

不同叶片翼型可逆转地铁轴流通风机的数值模拟

采用CFD和CAA方法对可逆转轴流风机进行三维流场和声场数值模拟,分析了3种叶片翼型对风机性能和噪声的影响,根据数值模拟结果及分析得出结论.     

催化裂化轴流压缩机叶片疲劳断裂原因分析

介绍了某催化裂化轴流压缩机叶片断裂的情况,并通过对可能导致叶片疲劳失效的几个因素进行分析,得出叶片断裂失效的原因是叶片共振。     

轴流压缩机亚音速叶片的三维气动优化设计

以某单级轴流压缩机亚音速叶片为研究对象,运用Numeca中的全三维优化设计平台Design 3D,采用了三维N-S方程流场计算、网格自动生成、人工神经网络与遗传算法寻优相结合的方法对其进行了三维叶片型线优化设计。通过流场分析,优化效果显著。     

对旋轴流风机三维流场的非定常数值模拟研究

应用三维非定常数值计算方法对矿用对旋轴流风机的非定常特性进行了数值模拟研究.数值计算中将SIM-PLE算法与RNG k-ε湍流模型相结合,以风机三维全流道为计算域,获得了对旋风机不同特征面上压力特性的非定常分布.计算结果表明,对旋风机在一个旋转周期的不同时刻,其内部流场存在显著的非定常特性.     

空冷岛轴流通风机内流动力学特征的数值模拟

以OB-100型轴流通风机为研究对象,基于SIMPLE算法对三维椭圆形N-S方程和k-ε紊流模型进行数值计算,得到了叶轮径向流面和轴向流面的动力学特征并进行了分析,总结了两类特征流面压力分布的规律。     

空调室外机轴流风扇全流场数值模拟

以某型号空调外机轴流风扇为研究对象,建立其三维全流场整机模型,采用数值模拟方法对其在设计工况下的内部稳态流场进行数值模拟,并预估其风扇表面气动噪声源的分布,着重分析了空调外机流场稳态速度场、压力场及声功率级的分布规律,揭示了空调外机流场的基本特征.分析结论可为轴流风扇的优化设计提供参考,对提高其整体性能及其降噪具有重要工程应用价值.     

单级后置导叶轴流通风机内部流场数值模拟与优化

借助FLUENT流动分析软件,根据计算流体力学理论,对一单级后置导叶轴流通风机的内部流场进行了全三维数值模拟,同时求解了叶轮、导叶（动区／静区）流场,获得了风机内部流场中重要的流动细节及规律,并在此基础上对该风机进行了流线型优化设计,使全压效率从74．12％提高到了77．11％。     

基于CFD的空调用轴流风机内部流场研究

运用FLUENT软件对轴流通风机内部三维粘性流场进行了数值模拟,通过改变安装角、转速、进风量以及叶片径向的扭曲程度等性能参数,得到了内部流动的一些规律,并进行了性能分析和预测,为风机的内部结构优化提供了依据和方向.