轴流通风机的正反命题设计计算

从轴流通风机的反命题设计问题入手，提出了一种新型的叶片型面方程，由此建立了叶型结构与气动参数的相互关系；然后推导出基于实际工况下的轴流通风机气动计算公式，并应用于正命题计算。应用该方法，对大型变压器冷却风机进行了设计，设计计算结果符合设计要求，证实了正命题计算与反命题设计之间具有一致性。     

三河电厂二期工程SCR脱硝装置流场的模型试验和数值分析

结合三河电厂二期2×300MW机组SCR脱硝项目,通过冷模试验和数值模拟相结合的方法,对脱硝装置烟道中的整流装置、均流格栅、喷射格栅及导流板等装置进行优化设计,使烟气流场达到了设计要求。     

油烟机用多叶离心通风机内部流动的数值模拟

为了油烟机设计的进一步发展,以三维雷诺时均N—S方程和RNGk-ε湍流模型为基础,对油烟机用多翼离心式通风机9种实验工况内部整机流场进行了三维数值模拟,并给出了子午面和回转面上的压力和速度分布。该方案采用了有限体积法、非结构化网格和SIMPLE算法,近壁区边界采用了标准壁面函数法,转动的叶轮部分和静止的其它部分采用了“冻结转子”法进行耦合求解。研究结果揭示了多叶离心式通风机内一些重要的流动特征及其变化规律。     

全被动式海流能量采集系统水动力学机理

采用计算流体力学方法研究基于振荡水翼的海流能量采集系统.该系统包含俯仰与升沉两自由度运动,升沉方向包含阻尼器,俯仰方向包含扭转弹簧,基于流致振荡的原理在均匀来流中形成周期性的能量采集状态.提出该能量采集系统的目的是为了缓解传统采集方式对海洋环境的破坏.在传统的基于旋转叶片的水轮机海流能量采集器中,高速旋转的叶片在叶尖形成高速流动,由此产生的噪音及高速流影响了海洋鱼类的迁徙.对转轴位置与弹簧刚度这2个参数进行研究.结果表明,在(b,kα)相空间中存在4种基本工作状态：1）水翼随着时间演化回到初始状态|2）周期性的俯仰与升沉运动|3）在0°角附近小幅度俯仰振荡而升沉方向沿某一方向漂移|4）由于不规则振荡及升沉方向的大位移,计算发散.其他结论包括：1）最大能量采集效率接近20%|2）与前人研究相比,能够在更大的参数范围内采集到稳定能量.     

多孔介质方腔自然对流的直接数值模拟

为了研究多孔介质方腔的自然对流传热,通过在方腔内布置固体颗粒的方式来模拟多孔介质结构,并采用虚拟区域方法求解多孔介质中的流场和温度场,分析了固体颗粒的数目、布置方式和形状对传热效率的影响.在高Rayleigh数下,多孔介质方腔自然对流的传热主要是通过壁面附近热对流产生的环流.通过直接数值模拟研究发现：当保持Rayleigh数和固体体积分数不变时,随着模拟多孔介质的颗粒数目的增加,壁面平均Nusselt数随之减小,即传热效率降低,进一步的流场分析表明规则排列时最外排颗粒到壁面距离对于传热效率有重要的影响;当固体颗粒数目和体积分数相同时,颗粒随机布置在高Rayleigh数时比颗粒规则布置有更高的传热效率,而颗粒形状对于传热效率的影响则不大.     

冲击射流二次生成涡的大涡模拟研究

为揭示冲击射流大涡拟序结构的变化规律,研究了冲击射流壁面二次生成涡卷起及与壁面分离的演化特性.采用Smagorinsky提出的亚网格尺度模型,得出了壁面二次生成涡结构变化与冲击高度、雷诺数和喷嘴宽度的关系.数值模拟结果表明,雷诺数对壁面二次生成涡的卷起位置影响较小,但是壁面二次生成涡与壁面的分离位置却有随雷诺数增大而外移的趋势.随着冲击高度的增加,二次生成涡卷起及与壁面分离位置距离滞止点的位移也相应的增加.当冲击高度与喷嘴宽度的比值取值相同时,喷嘴宽度的大小对壁面二次生成涡的演变特性基本上没有影响.     

9Q系列变压器冷却用轴流风机的设计开发

1前言 当前在220kV及以上变电所中,主变一般采用强油风冷式冷却方法.本文介绍了一种新的轴流风机设计方法,并将其应用于9Q系列大型变压器冷却用轴流风机的设计.     

高密实度H型风力机气动性能的数值分析

针对高密实度H型风力机在不同叶片数下的气动特性及风场布置等问题,将采用k-ω SST湍流模型进行数值模拟的方法应用到对高密实度H型风力机的研究中.开展了对风力机做功特性的分析,建立了流场与风力机功率之间的关系,提出了单个风力机设计选择叶片数时应综合考虑风力机效率和轴承安全这两个因素;在尾流场分析的基础上对不同叶片数的风力机在风场前后串列布置进行了评价.研究结果表明:叶片在上游(θ=90°附近)的气动性能决定整个风力机的性能;由正常工况点下的流场图显示,叶片数的增加导致流场复杂,以及叶片的内外压差逐渐减小,从而使得功率下降;尾流场流向速度恢复至来流速度的距离随叶片数的增加而减小了28.1％,这对风力机的前后串列布置提供了依据.     

水中气泡溃灭的理论与数值研究

从理论和数值两个方面研究了单个气泡在自由流场中的溃灭.采用Rayleigh方程推导出一个新的球形气泡演变的解析解.基于流体体积法( VOF),在考虑表面张力、粘度和可压缩性效应的情况下,对单个纯气体泡的运动进行了三维模拟.在第一次溃灭阶段,气泡体积演变的数值结果与解析解保持一致. 数值结果表明气泡体积到达最小值后开始回弹,气泡的形状、速度场和压力场在回弹点附近发生剧烈变化.     

二维环形Couette设备中剪切引起的二维圆形固粒迁移的动态数值模拟

The shear-induced migration of neutrally-buoyant non-colloidal circular particles in a two-dimensional circular Couette flow is investigated numerically with a distributed Lagrange multiplier based fictitious domain method.The effects of inertia and volume fraction on the particle migration are examined.The results indicate that inertia has a negative effect on the particle migration.In consistence with the experimental observations,the rapid migration of particles near the inner cylinder at the early stage is observed in the simulation,which is believed to be related to the chain-like clustering of particles.The migration of circular particles in a plane Poiseuille flow is also examined in order to further confirm the effect of such clustering on the particle migration at early stage.There is tendency for the particles in the vicinity of outer cylinder in the Couette device to pack into concentric rings at late stage in case of high particle concentration.