阀门流场的数值模拟及流噪声的实验研究

采用非结构、非交错网格的有限体积法求解用二方程模型封闭的雷诺平均N S方程组 ,对水管路系统中 3种常见阀门的三维分离流动进行数值模拟。模拟结果表明 ,随着蝶阀、闸阀和球阀开度的减小 ,流体在蝶阀背面、球阀阀门内外分别形成两个方向相反的漩涡 ,闸阀的漩涡出现在挡板与管道的壁角处 ,并且漩涡在阀门下游逐渐消失。同时实验表明 ,阀门下游的流噪声大于阀门上游的流噪声 ,涡声是阀门噪声的主要来源     

离心机流场非稳态过程的初步数值模拟

摘要：从非稳态线性离心机流场运动方程出发，利用有限体积法，采用交错网格得到离散方程。通过数值求解得到了存在温度驱动情况下，离心机内形成小扰动流场的过程。从形成小扰动流场的非稳态过程可以看出扰动流场在开始和稳定阶段的影响因素不同，从温度引起的轴向压强的不平衡引起流动逐渐过渡到压强分布不同而引起的轴向环流。数值模拟为更好地研究离心机内流场的非稳态过程提供了依据。     

液滴旋转模型在重力场和均匀流场中的应用

本文主要应用单液滴旋转模型,研究了重力分离空间均匀蒸汽流场中液滴行为,定性描述了均匀蒸汽流场中液滴轨迹,分析了液滴在重力场和均匀蒸汽流场中运动的影响因素。主要讨论了液滴旋转及升力的影响,为液滴旋转模型的定量分析及其应用奠定了基础。     

转炉出钢过程中涡流卷渣的数值模拟研究

为了提高转炉出钢挡渣效率,改善钢水质量,需要研发出更高效低耗的新型挡渣方法。利用CFD流体模拟软件Fluent6.3,通过基于压力的分离隐式求解器,采用k-ε双方程模拟出炉内钢液不同初始液位下静态出钢过程。通过对出钢过程的流场分析,从数学模拟的角度阐述了初始液位不同高度下的漩涡形成时间、漩涡的运动轨迹、出钢过程转炉内钢液的运动特征,针对涡流引起卷渣现象的研究,为今后研制新型挡渣方法提供了理论指导。     

Effects of stator bending on pressure field and loss of transonic turbine stage

To study effects of the upstream flow field changing on the downstream flow field of transonic turbine, different three-dimensional bowed blades, which are the stator blades of transonic turbine stage, were designed in this paper. And then numerical calculations were carried out. The effects on downstream flow field were studied and analyzed in detail. Results show that, at the middle of stator blades, although the increasing Mach number causes the increase of shock-wave strength and friction, the middle flow field of downstream rotors is improved obviously. It is an important change in transonic condition. This causes the loss of the rotor’s middle part decreased greatly. Correspondingly, efficiency of the whole transonic stage can be increased.     

宽规格板坯连铸结晶器浸入式水口的数值模拟

利用Fluent计算软件建立三维数学模型对马钢板坯连铸结晶器内钢液的流场和温度场进行数值模拟研究,并进行正交试验,分析了水口浸入深度(150～190 mm) 、水口侧孔倾角(-10°～-16°) 、水口侧孔与中孔的截面积比值(2,2～3.2)对拉速0.9 m/s,230 mm×1800 mm结晶器内钢液流动的影响。研究结果表明,水口浸入深度和倾角对结晶器液面波动F数和凝固坯壳厚度的影响较为显著。对于浇铸断面230 mm×1800 mm的结晶器浸入式水口的最佳工艺参数为:浸入深度170 mm、水口侧孔倾角13°、侧孔出口与中孔面积比2.7。     

电弧炉炉壁氧枪的搅拌特性研究

通过对1：10的偏心底出钢电弧炉进行水模型实验，探讨了电弧炉炉壁氧枪的流量、布置、垂直角和水平角各个因素对混匀时间的影响，确定了炉壁氧枪因素的最佳取值后对流场进行了研究。说明炉壁氧枪对电弧炉熔池搅拌有良好的辅助效果。     

中关铁矿岩溶地下水流场特征及其开采扰动机理分析

随着采矿业的高速发展,大水矿山开采数量日益增多,在采矿安全生产中,岩溶地下水问题备受关注。为确保开矿工作的顺利进行,同时考虑到大水矿山岩溶水的成因与破坏力,从地下水扰动机理出发,依托中关铁矿岩溶疏干放水工程,对矿区内的地下水流场进行了研究。找到了铁矿开采导致地下水系统扰动的机理,揭示了开采条件下岩溶地下水流动系统的演化规律。利用Visual Modflow地下水模拟分析软件,结合水文地质调查资料、水位动态统计数据,确定了矿区内岩溶地下水流场特征。通过地下水水位监测系统,确定了帷幕外部水源的补给方式,定位水源的集中补给通道,为下一步矿区疏干放水提供了基础数据与技术支撑。     

R9 m连铸机小方坯结晶器流场和温度场的数值模拟

采用ANSYS CFX 12.1软件,对结晶器浸入式水口的尺寸和浸入深度进行建模,研究了相应的流场和温度场分布情况,分析了不同条件下的结晶器内流场、液面波动、温度分布及坯壳厚度.结果表明,在较小尺寸和浸入深度的水口作用下,钢液对外弧壁面的冲刷作用明显,易降低结晶器寿命.随着水口内径和浸入深度的增大,钢液面扰动减弱,易于防止卷渣.试验条件下,采用30 mm内径水口、100 mm浸入深度较为合理.     

小方坯连铸中间包流场数值模拟研究

介绍了承钢8流小方坯连铸机中间包流场的优化方法。通过对连铸中间包流场的模拟研究,确定中间包内钢水的流动规律及影响钢水流动性的因素;优化中间包的结构,给出结构优化参数。通过改进,促进了中间包内钢中夹杂物上浮,降低了钢中大型夹杂物含量,铸坯洁净度大幅度提高。