柴油机气缸套冷却水空化流的三维数值模拟

基于计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法应用动网格技术采用两相混合流体完整空化湍流模型,对某型柴油机气缸套主推侧的冷却水空化流进行非定常数值模拟。计算结果揭示缸套空蚀发生机理和冷却水流场特性变化,预测缸套冷却水的空化部位和程度。与缸套空蚀的统计结果对比,建立的数学模型是可靠的。结果表明,缸套附近流场的绝对压力和气相体积分数均具有周期性变化特性,且与缸套的振动周期一致。缸套附近冷却水空化流的流场特性不均匀。贴近变形最大的缸套壁区(缸套壁的中上区域)处流场压力和气相体积分数波动剧烈。此局部流场脉冲压力峰值达到约350 kPa,气相体积分数在5.8%～0.4%波动。较强脉冲压力的作用导致此壁区空蚀严重。振动频率和振幅分别增大30%,变形最大壁区附近流场压力峰值分别增加55%和15%。进口流速和流向对冷却水空化特性有一定影响,最大变形壁区气相体积分数峰值随流场平均流速的增大而增加。缸套振动的加速度是影响冷却水空化流流场特性的关键因素。     

基于FLUENT的汽油滤清器内部流场数值模拟

基于FLUENT流体分析软件,研究某车型汽油滤清器的内部流场,通过数值模拟既能掌握滤清器内部流动特性,也能为优化滤清器结构设计提供理论基础。在汽油滤清器工作时,滤纸能过滤汽油中孔径较大的颗粒与水,从而导致滤清器内部存在较大的压降。数值模拟结果表明:当t=0.01 s时,进出口的压差Δp=136 k Pa,但是随着时间的推移压降快速下降;当t=0.1 s时,压降减少的幅度降低,此时Δp=17 k Pa;当t=0.15 s以后,压降趋于稳定,Δp=11 k Pa。数值模拟结果表明:此款滤清器在压降性能方面表现良好,满足低压燃油系统对滤清器的要求(≤20 k Pa)。     

基于光流场分析的图像目标检测及其labVIEW仿真方法研究

本文介绍了光流场的基本概念,阐述了常用的光流场的计算方法的原理及计算步骤,包括微分法微分法、匹配法、频域法和相位法.简述了数字图像目标检测的基本原理,将光流场与目标检测理论相结合,把目标检测问题转换为基于光流场的图像分割问题,并阐述了系统基于labVIEW的仿真方法.     

固旋阀塔板的性能研究

在内径为600 mm的不锈钢塔内,以空气-水-氧气为物系,对固旋阀塔板的流体力学和传质性能进行研究。测定了塔板传质效率和雾沫夹带量,并与F1浮阀塔板进行对比;通过计算流体力学软件Fluent对固旋阀塔板上气相三维流场进行了数值模拟。实验结果表明:当液相喷淋密度L=5 m~3/(m~2·h)时,随着气体负荷的逐渐增大,固旋阀塔板的传质效率从小于F1浮阀到逐渐接近F1浮阀,且在实验最大气体负荷条件下超过了F1浮阀;当液相喷淋密度较大时,固旋阀塔板的传质效率高于F1浮阀塔板,且随着气体负荷的增大,差异越来越明显;固旋阀塔板的雾沫夹带比F1浮阀塔板低50%—60%,因此具有更高的气相负荷操作上限。Fluent软件模拟结果表明,固旋阀塔板中旋转流场的存在促使液层分布更均匀,气液传质得到进一步强化。     

燃烧场波系显示及燃烧区域诊断研究

燃烧场的流场诊断研究,有利于燃烧室的结构设计和燃烧状态的组织。研究主要采用激光纹影/阴影和差分干涉方法显示燃烧场的波系结构,并用羟基平面激光诱导荧光（OH-PLIF）方法诊断燃烧边界和核心燃烧区域,得到了清晰的燃烧场波系显示结果和燃烧情况的PLIF显示结果。将差分干涉/激光阴影和PLIF方法结合,可以考察波系结构与燃料燃烧的关系。研究采用了一种新型消相干技术的激光纹影,可以像常规纹影一样用刀口切割光源像,不会产生明显的激光散斑和衍射现象;同时在工程上将波系结构显示和PLIF进行同步诊断,也是比较有意义的工作。该工作对于超声速燃烧流场的研究具有参考意义。     

基于红外技术的液体火箭发动机尾焰流场测量研究

利用傅里叶红外光谱仪（FTIR）和热像仪对常规液体火箭发动机尾焰流场红外光谱和图像进行了测量研究。红外光谱检测出了尾焰流场中的主要燃烧产物H2O、CO2以及微量燃烧产物NO、N2O。红外图像捕捉到了尾焰流场结构,建立了图像特征与燃烧状态之间的关系。研究结果表明:红外光谱仪和红外热像仪可对尾焰特征燃烧产物、流场结构进行精确测量,红外技术的应用为发动机工作状态监测提供一种新的分析手段。     

基于动网格的中减速器飞溅润滑内部流场分析

为改进中减速器结构以及实现集油槽的合理安装布局,采用Fluent软件,应用动网格技术对非正交螺旋锥齿轮中减速器飞溅润滑内部流场进行动态数值仿真分析。分析结果表明:基于动网格技术的动态数值仿真可以较好地模拟中减速器内部流场运动;双齿轮浸油情况下,润滑油经过齿轮啮合点后流体运行速度更快,但齿轮转速的提升对流场整体运动趋势影响很小;齿轮啮入侧压力为正,啮出侧压力为负,并且随着转速的增加,啮入侧和啮出侧压力的绝对值也会随之增加。     

射流管伺服阀前置级的动态流场分析

射流管电液伺服阀的喷嘴到接收孔间的流场较为复杂,尤其在射流管偏转及阀芯运动的动态情况下,会存在回流、漩涡等现象。以某型射流管电液伺服阀结构为模型,结合射流管偏转时的阀芯力平衡关系,得到阀芯的运动方程,应用雷诺平均方程和标准两方程模式的封闭方程,通过流体动力学软件FLUENT建立射流管伺服阀喷嘴到阀芯两腔的三维可视化模型,仿真分析了喷嘴到接收孔的前置级瞬态流场及阶跃响应。仿真结果表明:接收孔中的涡量强度会影响射流管电液伺服阀的阶跃响应,涡量强度越大、振荡越大、阶跃响应越慢,并通过试验测试阀芯位移验证了数值计算的正确性,同时对比了不同接收孔间夹角的同时刻涡量及阶跃响应,得到接收孔间夹角为45°的最优设计。研究方法和结果对于提高射流管电液伺服阀的动态响应有重要参考价值。     

深孔加工系统流场的数值试验研究

针对切削液系统理论分析方法局限性大、建立数学模型难这个问题,通过最小二乘法建立数学模型。根据深孔加工BTA系统的流场特性,运用CFD软件Fluent对BTA系统内部切削液流场进行数值模拟试验分析,并建立了切削液流场的数学模型,为研究深孔切削液流场在线监测提供了理论基础。     

二维非均质体中非稳定流问题的边界元法

<正> 用边界元法解地下水运动的稳定流问题已有不少成功的实例,但在解非稳定流问题方面,虽已发表了一些理论性探讨论文,但解决实际问题的成功实例尚属少见。本文提出一种用边界元法解二维非稳定流问题的方法,首先利用叠加原理把复杂的定解问题分解为若干简