阀口气穴流场的数值模拟与实验研究

针对阀口喷流的现象,采用FLUENT商业化CFD软件中的RNGk-ε湍流模型、多相流气穴模型和壁面模型相结合,对阀体内流场进行了模拟。并据此定性分析几何参数、物理参数等对气穴强度的影响,定量预测阀体内气穴发生的区域,减少阀体内的气穴强度,抑制气穴发生,从而寻求优化的流道结构形状,为设计高效率、低能耗、低噪声的液压阀奠定基础,提供重要的理论和实际应用信息。     

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。     

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.     

锚式搅拌反应釜三维流场数值模拟

通过计算流体力学(CFD)方法,利用Fluent软件对锚式搅拌器反应釜内流场进行了三维数值模拟,同时设置了不同监测直线和监测面对速度矢量、湍动能及动压力进行了研究。最后通过数据可视化软件Tecplot对模拟数据进行处理分析,进而为锚式搅拌器的优化设计提供依据。     

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。     

侧搅拌发酵罐内流场特性的模拟研究

针对某公司酒精发酵罐及搅拌设备存在的固相物料沉积严重,物料难于达到各种浓度参数的均匀分布问题,利用Gambit软件进行了三维建模和网格划分的工作,并采用计算流体力学软件Fluent进行了数值模拟。通过分析发酵罐内流场的流型、速度分布等,对现有发酵罐搅拌器进行了评估,并提出了改造方案,取得了较好的效果。     

风机流场的数值模拟

应用计算流体力学软件Fluent对9-26型高压离心风机内部的三维气体流动进行了数值模拟与分析。计算中采用了标准k-ε湍流模型与非结构化网格。同时对计算结果进行了分析。模拟结果有助于理解风机内部的流动规律。     

曲面型叶片轴流式搅拌器数值模拟研究

采用计算流体动力学(CFD)软件FLUENT、利用多重参考系法(MRF)对曲面型叶片轴流式搅拌器的流场进行数值模拟.首先分析研究了不同扭角下曲面型搅拌器槽内流场特性和搅拌功率,表明:当扭角为10°时,槽内湍流强度强的区域更大,且搅拌功率最高;其次还分析了不同桨叶数的曲面型轴流式搅拌器的时均速度分布和搅拌功率,可知槽内时均速度、搅拌功率随着桨叶数的增加而增加.     

气泡发生器内三相流动数值模拟

本文运用计算流体力学方法并采用非结构化网格技术对流动区域进行了网格划分,应用三相流混合模型对自行设计的射流微泡发生器进行了气、液、固三相流的流动仿真,得到了其内部三相流的流场分布,结果为射流微泡发生器的设计研究提供依据.     

高速离心叶轮内部三维粘性流场的数值模拟

采用一种快速求解三维黏性流场的计算方法求解某离心压气机内部复杂的流场，该方法利用Denton J．D．教授的粘性体积力法模拟粘性对叶轮机械内部流动的影响，采用时间推进法和有限体积差分格式对叶轮机械内部的流动进行求解。为加速收敛，使用了多重网格法，当地时间步长和局部残差光顺技术。对某离心压气机内部流动进行了详细的数值模拟，得出了压气机转子性能、叶顶周向平均静压以及准正交面上子午速度分布图，计算结果与试验结果吻合良好。采用该方法详细分析了不同工况下离心压气机内部流场。     

离心式循环压缩机叶轮内部流场的数值模拟

运用大型CFD软件FLUENT采用标准κ-ε湍流模型进行数值模拟,研究了一台离心式循环压缩机叶轮的流场,分析了速度、压力和湍流强度的分布情况,为叶轮的改进提出了参考依据.     

Numerical simulation of fluid-structure interaction in a stirred vessel equipped with an anchor impeller

A coupling algorithm is used to compute the equilibrium of a flexible anchor impeller in a stirred vessel. This coupling algorithm is based on a partitioned approach, which consists of three relatively independent modules: the computational fluid dynamics (CFD), the computational structure dynamics (CSD) and the interface. In the CFD module, the Euler formulation was used to account for the moving boundary. In the CSD module, the updated Lagrangian formulation for solving the motion of non-linear structure was used and a static study was adopted. In the interface module, an exchange of the forces and displacements was allowed. The numerical results, such as the velocity field, the turbulent kinetic energy, its dissipation rate, the turbulent viscosity and the mechanical deformation, have been presented. Particularly, we are interested in the study of the static behavior of the anchor impeller and the evolution of the displacement field of the arms during various iterations of our coupling algorithm. Accordingly, if the anchor impeller undergoes a deformation due to the flexion of the arms of the anchor impeller, the numerical results changes slightly from iteration to another. At the end of certain iteration, the anchor impeller becomes deformed and the velocity field is preserved. These results confirm that the fluid has a significant effect on the deformation of the arms of the anchor impeller during mixing depending on the velocity of the anchor impeller and the fluid flow. The numerical results were validated by a comparison with literature data.     

低速电驱离心压气机特定工况下内部流场的数值模拟

以压气机的三维流场作为主要研究对象,离心式径流风机为基础模型,确定车用增压器压气机蜗壳和叶轮大致尺寸参数,在此基础上,建立三维整体装配模型,对其进行了数值模拟,对各种离心压气机模型的性能进行预测,分析不同数量、形态叶片的叶轮对效率性能和内部流场压力速度分布的影响。通过计算结果的校核以确定离心压气机叶轮的合理配置方案,了解该离心压气机特定工况下的内部流动情况,以达到设计目标的要求,并为实现快速设计提供依据。     

低比转速叶轮内部流动的数值计算

为了解复合叶轮内部流动特性,采用雷诺时均Navier-Stokes方程和Spalart-Allmaras湍流模型对4长叶片的普通叶轮和4长4中8短16叶片的复合叶轮内部流动进行了数值模拟,得到了设计工况下两种叶轮内部流场分布,分析了中、短分流叶片对叶轮内部流场的影响。计算结果表明:采用长、中、短叶片设计的复合叶轮可以改善流道内流场分布,提高长叶片吸力面压力,有效地阻止液流的脱流,复合叶轮可以获得更高的静压差,有效地提高了离心泵的扬程。     

基于Fluent的混合弯管流场的数值模拟

弯管在工业生产的各个领域正得到越来越广泛的运用。以工业生产最常见的一种弯管体为研究对象,利用计算流体力学技术,首先对弯管体进行物理建模,设定各项基本参数,通过FLUENT软件对弯管内温度、压力、速度等参数做了全面详细的二维数值模拟,最后将计算结果进行图形化显示,得到了各项设计指标的极值及其所在部位等重要的设计及优化依据,形象具体的研究分析了弯管内流体状态。     

聚苯乙烯反应器非稳态流场数值模拟

为了对在役聚苯乙烯反应装置的搅拌器进行优化设计和结构改进,利用计算流体力学方法(CFD)分析了在役反应器内物料的非稳态流动情况,计算了反应器内物料流动的宏观速度场和分析线的速度分布,研究了三层搅拌桨不同排列角对物料流动特性的影响。计算结果表明,排列角为120°的三层搅拌桨在混合均匀性以及混合效率等方面都好于排列角为0°的三层搅拌桨。     

发动机进气歧管流场的数值分析

以某发动机进气歧管为研究对象建立三维模型,运用CFD前处理软件Gambit划分网格,建立进气歧管流场模型,在计算流体动力学软件Fluent中分析各缸进气均匀性,进气歧管的进气阻力,进气歧管的内部流场特性。结果清晰显示各歧管的近壁流速、内部流速、表面总压分布情况,并根据分析结果对进气歧管进行了结构优化,改进后的发动机进气歧管在各缸进口减小总压损失、进气阻力、管二流量等方面取得较明显的效果,管四流量得到提高,各进气管不均匀度得到优化。     

直角弯管流道流场的数值模拟与分析

对直角弯管流道流场进行有限体积法数值模拟，分别给出了直角弯管的速度、流线、压力可视化图象，指出流体流动时直角弯管中涡旋产生的位置和大小。并描绘出进油口速度与进出油口两端压力差之间的关系曲线以及直角弯管内直管的摩擦阻力系数与雷诺数之间的关系曲线。