基于FLUENT远距离冲洗喷嘴的射流特性研究

锥形喷嘴射流能获得较高集聚能的集束射流,可产生较大的射流打击力,多用于远距离水清洗场合。现有锥形喷嘴的研究,多是研究短流场的,且用于水射流切割。该文利用fluent软件对喷嘴的外流场进行仿真模拟分析,可直观的分析喷嘴的长外流场特性及喷嘴的性能。通过改变不同的射流压力和喷嘴的直径来分析喷嘴的外流场的特性。仿真结果表明:锥形喷嘴的射流距离较长;随着射流压力的增加,射流打击力、射流动压和有效射流距离都在增加;喷嘴直径的增加,使得射流压力、射流打击力、射流动压和射流距离也在增加;水射流清洗存在一个临界压力;有效的射流距离为(1800~2000)d,为水冲洗清洁系统的喷嘴直径选择提供了一个参考。     

基于FLUENT的磨料水射流喷嘴内流场的可视化研究

根据液固两相流理论对磨料水射流喷嘴内的流场进行了分析,并建立了喷嘴内流速度场的可视化模型,利用FLUENT分析软件求解磨料水射流喷嘴内各节点的速度.根据速度场分布图,讨论了影响磨粒速度的主要因素.研究表明,存在一个最优磨料喷嘴长度,使得磨料速度最大.喷嘴混合腔的长度对磨料粒子的加速有显著影响,为了达到最大磨料速度,磨料混合腔长度可在水射流喷嘴直径30～40倍的区间内选取.磨料粒子最高速度会随磨料混合腔内圆锥角的增加而降低.从降低喷嘴磨损角度看,应减小混合腔内锥角.     

基于FLUENT分析的连杆清洗设备设计开发

应用FLUENT的流体动力学模拟分析了不同内缩角喷嘴在不同压力值下所产生的射流速度和速度梯度,为选择高压喷淋冲清洗设备设计提供了理论支持和实践参考。针对清洗不同类型的孔、面选择适当内缩角的喷嘴,设计了可摆式连杆定位装置,高压低压交错喷冲,清洗无死角。该设备简单易用,工作稳定,大大提高了清洗效果和工作效率。     

基于FLUENT的油膜轴承定量供油喷嘴参数化研究

通过对油膜轴承定量供油喷嘴流场区域进行有限元参数化建模,利用计算流体分析软件FLUENT,对影响喷嘴流量的各参数进行了灵敏度分析,得出了不同参数下的定量供油喷组输出流量值,对以后的油膜轴承喷嘴选型提供了理论上的指导,节省了选型过程中的计算时间,提高了产品设计的可靠性,践行了太重核心价值观。     

基于FLUENT的旋流喷嘴螺旋段参数优化

道路建设的路基施工阶段,由于自然环境和施工扰动等因素,会产生大量的扬尘,为了抑制扬尘会在扬尘源四周布置喷雾系统.为了分析旋流喷嘴螺旋段的参数对喷嘴性能的影响,使用FLUENT进行仿真分析,以喷嘴出口处的速度与湍动能作为评价指标.结果表明:为了得到更好的雾化效果,螺旋角在20°～30°范围内较为适宜;螺旋段过长,或者螺旋...     

高压水射流清洗设备异形喷嘴内部流场的性能研究

喷嘴是高压水射流清洗设备终端的重要执行元件,针对圆锥形和棱锥形两种不同结构形式的喷嘴,利用流体力学的计算方法对其高压水射流流场的压力、轴向速度、及孔口出口处的湍流动能进行了数值模拟分析,并对两种喷嘴进行了比较。结果表明,虽然棱锥形喷嘴具有较好的聚集流束的作用,但在同样流量的情况下,其内部流场的压力变化梯度较大,出口速度远大于圆锥形喷嘴,且出口湍流动能较大,流动稳定性弱于圆锥形喷嘴。     

基于FLUENT的磨料水射流抛光喷嘴的流场仿真

针对三种典型结构的磨料水射流喷嘴,基于多相流动的VOF模型,利用计算机流体力学的方法对磨料射流系统的高压水射流流场进行两相流的数值模拟,分析对比了三种结构喷嘴流场的速度、压力、紊动强度等参数。结果表明,锥柱形喷嘴具有较优的综合性能,适合作为磨料水射流抛光的宝石喷嘴;在锥柱形结构的基础上,针对三种不同的收缩角进行了数值模拟,结果表明,30度收缩角具有较优的射流特性。     

基于FLUENT的全自动激光划片机辅助喷嘴射流特性研究

在非接触搬运晶圆的全自动激光划片机中,一些翘曲的晶圆会导致切割平台真空吸附失效,从而造成图像模糊、无法自动对准等一系列问题,最终导致全自动激光划片机稳定性降低。本文提出了一种全新的辅助喷嘴结构,通过大量分析晶圆的翘曲方式,得出该结构由中心喷嘴和环形气腔辅助喷嘴组成,应用FLUENT有限元仿真软件,通过改变影响吹气压力的三个重要参数喷距、喷嘴直径、入口压力,对辅助喷嘴的射流特性进行仿真分析,得出辅助喷嘴的最优结构。     

基于FLUENT的压电式无针注射器喷嘴射流分析

为研究压电式无针注射器的喷嘴结构对其射流形态、平均喷射速度和平均湍流强度的影响,首先,基于粘性不可压缩流体纳维-斯托克斯方程,利用计算流体动力学软件Fluent的Realizable k-ε湍流模型和流场体积函数多相流模型,对四种结构的喷嘴高压自由射流进行数值模拟,结果显示,锥柱形结构的喷嘴能得到可控性较好的对称射流;其次,利用正交试验法对锥柱形结构喷嘴的锥形收缩角和中部圆柱长度进行设计仿真分析,以得到上述结构参数及其交互作用对喷嘴的平均喷射速度和平均湍流强度的影响;最后,利用SPSS软件对仿真结果进行分析。结果表明,中部圆柱长度对喷嘴的平均喷射速度和平均湍流强度具有显著影响,锥形收缩角对前者无显著影响,而对后者具有显著影响,中部圆柱长度和锥形收缩角的交互作用对前者和后者均无显著影响。综合考虑,当锥形收缩角为30°、中部圆柱长度为0.2mm时,锥柱形喷嘴可得到最佳射流特性,此时出口平均速度可达6.56m/s,湍流强度均值为1.04%。该研究可为压电式无针注射器的喷嘴设计提供参考。     

基于FLUENT的固定清洗球的内部流场分析

针对在线清洗用固定式清洗球,利用计算流体动力学方法进行数值模拟计算与分析,考察入口水压、清洗球喷孔数量和喷孔直径的改变对清洗球内部流场的流速和流量的影响。     

基于FLUENT的非淹没式纯水射流喷嘴内部流场仿真

采用FLUENT对水喷嘴内部流场,混合室和混合管内部流场,以及收敛角对流场的影响进行了仿真和实验验证。结果表明,水喷嘴内部流场可以较好地预测水射流速度,在混合室内部空气与水界面处有一系列的漩涡,在锥段末端处充满了低速度的水,收敛角为45°时锥段处的水速度明显增加。     

基于挡风玻璃清洗试验的喷嘴工装夹具设计

为了测试喷嘴在不同位置和角度的挡风玻璃的透光率,本文提出一套基于完整的前挡风玻璃清洗系统试验的喷嘴夹具,以调节喷嘴的位置和角度,能满足试验中的所有喷嘴与前挡风玻璃的相对位置和相对角度的边界条件。     

大型储罐清洗喷嘴的数值模拟研究

针对石油储罐机械清洗过程中射流发散严重、有效靶距过短、清洗效果差的问题,现将一种含中心体式喷嘴应用到储罐清洗中。运用Fluent软件对含中心体的储罐清洗喷嘴内外流场进行了数值模拟仿真,过程中选用K-ε紊流模型和SIMPLEC算法进行了数值计算,采用Mixture多相流模型和非结构化网格对含中心体喷嘴和圆柱形喷嘴进行了对比模拟评价。研究结果表明,含中心体喷嘴沿射流方向的轴心速度逐渐增大,射流在计算域内未发散,有效靶距得到了提高。相比于圆柱形喷嘴,含中心体的喷嘴出口截面射流半径缩小了13.7%,聚束性得到了提高,打击力得到了更好的保持,因而能更好地满足大型储罐清洗的要求。     

搅拌罐设备结构改进的FLUENT优化研究

借助于Fluent流体分析软件对搅拌罐内部结构某因素(桨间距)对搅拌效果的影响进行了优化研究，提出了设备结构的改进方案。     

基于FLUENT的后混合磨料水射流喷嘴内流场的数值模拟

以后混合磨料水射流喷嘴为研究对象,基于多相流动的欧拉模型,应用FLUENT流体分析软件对几种典型后混合磨料喷嘴的内流场进行数值模拟和仿真,得到压力分布、速度分布、湍流能量分布.结果表明:喷嘴内由于涡旋的形成损耗了部分能量,使得射流出口速度和动能明显降低;存在一个最优圆柱长度使得磨料出口速度达到最大值,其长度为喷嘴出口直径的23～37倍时,磨料得到最高的出口速度;喷嘴内流体紊动能的分布主要集中在喷嘴近壁区和几何形状变化较大的区域.     

基于FLUENT的超临界二氧化碳清洗釜流场模拟及试验验证

在超临界CO_2清洗废旧发动机零部件的过程中,超临界CO_2去除污垢的方式主要有溶解可溶性污垢、冲蚀零件表面污垢。清洗工艺参数中流量的大小会通过影响单位时间超临界CO_2流体溶解的溶质量来影响溶解作用和冲蚀作用的强弱。但传统超临界清洗釜结构上的不足,导致超临界CO_2流体流场中的清洗对象处于低流速区域,造成萃取率偏低。本文利用FLUENT软件,模拟了不同结构清洗釜的流场,比较分析四种情况下的流速分布,对清洗釜进行结构改造,采用隔板结构,改变超临界CO_2流体流场分布并选取最佳清洗区域。同时在实验室条件下测得,改进后的清洗釜结构有效地提升了超临界清洗效率,与模拟分析得到的结果相符。     

FLUENT软件在扁平扇形喷嘴设计中的应用

应用FLUENT流体仿真软件,对扁平扇形喷嘴的流量特性进行了模拟,并将所得结果与实验结果进行了比较。结果发现用FLUENT软件模拟喷嘴流量特性,进而确定流量系数Cd精确度很高,完全可以代替实验的方法。这样就为扁平扇形喷嘴,甚至其它类型喷嘴的设计提供了确定流量系数Cd的新方法。     

基于PLC技术的发射装置清洗设备

发射装置在使用之后需要对其内筒进行清洗,而传统的清洗方法不能够较好的实现对内筒的清洗要求。利用可编程逻辑控制器(PLC)设计一种新的清洗设备,通过该设备实现对内筒涂层脱落、破损部位的筒壁进行检查、定位和局部清理,以满足对相应部位进行修补的工艺要求。当前,新的清洗设备已经投入使用,并且获得了较好的使用效果。     

基于FLUENT的工业洗涤设备用烘干机流场仿真分析

为了解决烘干机烘干效率低、能耗损失大、给使用客户带来高成本的问题,以工业洗涤设备烘干机为对象,采用仿真方法分析烘干机内部压力、速度和温度等流场参数对烘干效率和能耗的影响。建立了烘干机仿真分析模型,采用FLUENT软件对烘干机内部流场进行数值求解,并对仿真结果进行分析,通过分析烘干机内部压力场、速度场和温度场,判断烘干机结构设计的合理性及改进方向。最后,研究了不同进口速度和进口温度对烘干效率的影响规律。仿真分析结果表明：烘干机运行1.6 s后,内部压力分布均匀为1100 Pa,烘干机内部流场压力分布均匀合理;烘干机进口风速为20 m/s,温度设置为333 K时,流场内部风干效率高,内部流场的温度变化均匀,内部温度循环速度快,烘干机烘干效率高,能量损耗小。同时,烘干机在进风口处设有挡风板,挡风板上设有向内筒端面开口处内折弯的导流部的结构,能够使烘干机内部受热均匀、循环受热,对提高烘干效率和降低能耗起到重要作用。     

基于FLUENT风速模型的建立研究

通过对风力发电机的研究文献进行调研,了解到目前风力发电机的气动特性研究主要集中在叶片二维翼型的优化、转子附近流场的分析、叶片的空气动力特性及风机的尾流影响等方面,对风力发电机的整机流场的气动特细研究的不多。研究方法主要包括空气动力学理论、风洞试验以及计算流体力学(Computational Fluid Dynamics)数值模拟。