纤维微粒在电解液中运动方式的模拟

采用Fluent软件提供的离散相模型,重点研究了柱状纤维粒子在电解液流场中的运动情况,分析了溶液参数,如粘度、密度、旋转转速以及颗粒性质对其运动状态的影响.在模拟实验中,建立了磁力搅拌子和板状搅拌子两种搅拌模型.模拟结果表明:溶液粘度为0.2 kg/(m·s)左右,搅拌转速在20～30 rad/s范围内,板状搅拌子模型能够产生稳定的流场.粒子在垂直于搅拌子的平面内基本上作圆周运动,确保在复合电镀过程中,晶须(纤维粒子)将最大程度上以定向的方式被包覆在镀层中.     

高落差粉尘扩散规律和分布特征

高溜井放矿过程中会形成强大的冲击气流引起粉尘扩散,造成严重的井下环境污染,对其进行有效治理一直是井下通风除尘的工作重心,本工作利用相似实验和数值模拟相结合的方式探究溜井放矿过程中粉尘的扩散规律和分布特征。通过改变放矿质量、矿石粒径、溜井密闭程度、含水率等因素测试不同条件下气流大小和粉尘浓度分布,并利用CFD-DPM耦合方法模拟卸矿过程中的气?固两相流,研究气流和粉尘浓度时空分布特征。结果表明,最大粉尘浓度和风速随放矿质量增加而上升,随颗粒粒径和溜井密闭程度增大而降低,且含水率越大,粉尘浓度越小,风速无明显变化,在放矿过程中矿石颗粒之间碰撞占主导作用,颗粒流呈横向分布。     

基于 Fluent的 AY型离心油泵叶轮内流场数值模拟

借助Pro/E造型平台建立叶轮单流道的简化模型和叶轮整体的三维模型,利用Fluent流体分析软件对AY型离心油泵叶轮内流场进行模拟,采用标准k-ε湍流模型和SIMPLY算法,利用Fluent前处理器GAMBIT网格建模,模拟出叶轮内流场的流动规律,初步分析了离心泵叶轮的速度和压力分布,获得离心泵叶轮流道内的速度场、压力场。结果表明,Fluent数值模拟能真实反映叶轮内部的复杂流动,为AY型离心油泵叶轮的设计及改进提供了基础依据。     

用Fluent分析仿生翅翼运动产生的升力和升力系数

在微型扑翼飞行器的分析和设计中,仿生翅翼运动所产生的升力和升力系数具有重要的意义.应用计算流体力学分析软件Fluent对其进行了研究.研究结果表明翅翼在不同的运动模式下所产生的升力和升力系数是不同的,对比翅翼在匀速拍动或单纯以正弦规律拍动时的升力系数和基于铰链四杆机构驱动翅翼拍动时产生的升力系数,结果表明后者拍动时可以获得更大的升力系数;Fluent是对不同的翅翼运动模式下进行升力和升力系数分析比较简便、有效的工具.     

基于Fluent软件的滑阀流量特性的数值仿真研究

在对滑阀开口量为0-300μm时分别建立三维几何模型并进行网格划分的基础上，通过Fluent软件仿真计算得出阀口前后压差恒定时各模型的流量，根据所得流量值绘制出滑阀流量特性曲线，并对比分析了理论、实验与数值仿真三种手段获得的流量特性曲线。仿真结果解释了实验测得的滑阀流量特性曲线在阀口开口量较小时存在较大弯曲的原因，并对理论公式的流量系数进行了修正，为滑阀流量特性的检测提供了依据。     

深井旋转轴套流场的CFD模拟

旋转轴套在超深井工作时,其井下流动是三维湍流流动,旋转轴套的旋转和表面曲率效应以及随之而来的哥氏力和离心力,使流场在超深井的流动中极其复杂,同时,由于流体介质泥浆属于液固两相流,更致使内部流场测试困难,而且超深井中的工况在使用常规方法已很难得到较准确的数据。为此,将计算流体力学软件F luent应用于超深井下流场的模拟,基于Navier-Stokes方程和Reynolds应力方程模型,建立多种仿真模型,在相同条件下,使用CFD仿真软件F luent模拟仿真的不同结果,优化与旋转轴套叶片设计相关的几何参数,提高了其工作效率和耐用性,从而保证叶轮具有良好的性能。     

等离子体喷涂中颗粒加热过程数值模拟

目的研究颗粒在等离子体喷涂中的加热过程及影响因素。方法使用Fluent软件对处于等离子射流中颗粒的加热过程与状态进行求解计算,根据计算结果分析了喷距、颗粒直径与颗粒材料对颗粒加热状况与内部温度梯度的影响。结果对于不同的喷距,在颗粒升温过程中,颗粒表面温度高于中心温度;在颗粒降温过程中,颗粒表面温度低于中心温度,并且降温过程中的表面-中心温差远小于升温过程中的表面-中心温差。在颗粒升温过程中,其内部存在不同的加热阶段。对于不同的直径,虽然大颗粒比小颗粒能进入射流中心更深的位置,但小颗粒的加热效果更好。表面-中心温差随着颗粒直径的增大而增大,三种不同直径的颗粒的表面-中心温差变化曲线都表现出相似的趋势。对于不同材料的颗粒,热导率越低的颗粒,其表面-中心温差越高,越难以完全熔化。结论喷距、颗粒直径与颗粒材料对颗粒加热状况和内部温度梯度有很大的影响,该模拟结果能为分析颗粒与等离子体之间的传热提供参考。     

硝酸钾结晶器蒸汽喷射增压器的设计与CFD分析

结合硝酸钾冷却结晶实际生产的各项参数,通过严格的理论计算,设计出与生产相匹配的蒸汽喷射增压器,以提高蒸发器的产能和运转周期,降低能耗。并采用流体动力学计算软件Fluent对硝酸钾冷却结晶的蒸汽喷射增压器的工作过程进行数值模拟。比较分析了不同的X（喷嘴出口到吸收室入口的距离）值对流场的影响。结果表明,在一定的工况参数下,蒸汽喷射增压器的流场与X值有着密切的联系。通过数值模拟计算得到,当X=0.01 m时,设计的增压器有效降低了激波引起总压的耗损和减小喷射气流速度的突变,同时在实际生产中得到了良好的应用。      

气升式环流反应器实验及三维模拟

利用Fluent软件对气升式环流反应器进行三雏全尺寸的数值模拟,采用欧拉多相流模型和标准k-ε模型模拟反应器内气液两相流动,得到了反应器内流场的详细分布.在此基础上还结合FLOW 3D软件模拟物理流动现象,得到了直观的真实清晰动画,而传统的实验很难测得相关具体的数据.两种数值模拟结果与文献实验值吻合较好,说明了数值模拟的可靠性.     

基于Fluent的冰塞融化模拟

针对冰塞的消融问题研究相对较少的现状,基于Fluent软件利用热力学及河冰水力学原理对冰塞的融化进行了初步模拟和探究,在已知河段的天气、水文等情况下对河面冰塞消融进行了模拟分析,从而有效模拟冰塞融化的状态.