An experimental and three-dimensional numerical study of natural convection heat transfer between two horizontal parallel plates

In this study, experimental and three-dimensional numerical studies were performed to investigate the effects of plate spacing and temperature difference on natural convection between isothermally heated upward-facing lower horizontal plate and externally insulated horizontal upper plate. Air is used as the heat transfer medium. Rayleigh number varied in the 1108–2.339 × 10⁵ range. Several numerical simulations for three-dimensional steady laminar and turbulent flows heat transfer were carried out using a commercial CFD code Fluent 6.2. Results have shown that there is a good agreement between the numerical and present experimental results as well as with available data in literature.     

小型储气罐火灾工况数值模拟分析

以某输气管线气液联动执行机构中的储气罐为例,利用Ansys Fluent软件建立同比例三维模型,模拟火灾工况下,外部热量不断输入,罐内压力和罐体温度随时间的变化情况。利用Aspen Hysys软件模拟计算该小型储气罐在火灾工况下安全泄放所需的最小安全阀口径。结果表明,当钢制储气罐外部发生火灾时,罐体温度和罐内压力急剧升高,在很短的时间内就能达到储气罐坍塌温度和储气罐设计压力;达到钢制储气罐坍塌温度的时间滞后于达到储气罐设计压力的时间;从安全的角度,设置安全阀可安全有效泄放气体,即使储气罐发生坍塌,也有助于降低事故发生的危害程度;确定的安全阀最小口径为0.03 cm²,建议选型的安全阀口径不低于0.05 cm²。     

车辆风窗玻璃除霜系统性能的数值模拟与试验

风窗玻璃除霜系统的主要性能包括快速除霜/冰的能力和防止玻璃再次结霜,影响除霜系统性能的关键因素是除霜器喷嘴的结构及喷射气流的位置、方向、动量等参数。针对某车型除霜系统试验情况,通过计算流体力学方法对该试验进行了数值模拟重现,寻找除霜系统的不足,并对系统进行改进,保证该车的除霜性能满足国家标准要求。     

带气絮体在气浮分离区运动的数值模拟

目的 研究水处理构筑物内的流动以及絮体在池内的运动,为气浮的优化设计提供参考依据.方法 以等圆直径作为带气絮体的特征粒径,通过图像法来计算带气絮体的密度,得出带气絮体直径-密度的函数关系.以上述得到的结果作为Fluent中DPM(Discrect Phase Model)模型的粒子粒径-密度设定的依据,对两相流进行计算.结果 在模型分离区中对不同位置的带气絮体运动速度进行观测,其速度一般在10～20 mm/s.以图像法得到分离区中带气絮体的直径-密度函数关系来表示絮体颗粒物理特性,当进水量Q为20 m3/h,回流比R为9%,投加15 mg/L三氯化铁时,带气絮体粒径-有效密度的数学表达式为ρ0-ρ=0.000 2D-1.684 5.结论 以图像法得到分离区中带气絮体的直径-密度函数关系来表示絮体颗粒物理特性,结合Fluent的DPM(离散相)模型来模拟带气絮体在气浮分离区的运动是可行的.     

Sealing of Ejection Hole at the Bottom of Projectile for Wired Transmission System of Penetration Data

It is difficult to find the projectile when people want to get the penetration data in a hard recovery method, so a recovery system of penetration data is designed based on an ejection mode from the projectile base and a method of wired transmission, at the same time, the system was sealed with a designed sealing device, the working principle of which was introduced. Using Fluent as the simulation platform, the transient pressure of seal cavity was simulated based on the change of chamber pressure, and steady-state pressure of seal clearance and seal cavity were simulated based on the maximum chamber pressure. The sealing performance was tested by a pressure test system. The results of simulation and experiment show that the maximum pressure of seal cavity is 139.4.kPa when the maximum chamber pressure is 242.9.MPa and the maximum temperature of gunpowder explosive gas is 2.166.5.K, so the sealing performance can be assured. The sealing device can be taken as a reference in sealing research on gunpowder gas at the bottom of projection.     

基于ANSYS/Fluent的FSAE赛车限流阀的仿真优化研究

为设计赛车进气效果最佳的限流阀,本文采用Solidworks软件,建立赛车发动机限流阀三维实体模型,利用ANSYS中Fluent模块对限流阀模型内流场进行分析,得到限流阀内部的压力场和速度场分析云图,根据分析结果选取锥形口的限流阀结构,并对限流阀的设计参数进行优化分析.分析结果表明,为保证发动机气流流量的供应和进气气流的稳定,选择出口锥角为14°,进口直径为50 mm,渐缩长度为50 mm,渐扩长度为90 mm的限流阀,发动机气流流量的供应和进气气流较为稳定,进气效果最理想.该研究改善了FSAE赛车限流阀对发动机动力性能的影响.     

变速箱生产线的建模与仿真技术研究

介绍了常用的柔性生产系统(FMS)仿真建模方法,并分析其特点.利用eM-Plant软件针对某变速箱柔性生产线,建立了生产线仿真模型,并对不同的方案进行了仿真,为生产线的设计规划提供了依据.     

压电驱动精密流量阀流场分析

为实现对流量的精密控制,利用压电陶瓷的逆压电效应来驱动阀芯运动,建立压电陶瓷驱动精密流量阀和内部流场三维模型,利用Fluent软件分析了阀内部的流场特性,取得了阀稳态时的内部压力场、速度场的分布规律和内部流体的迹线规律。分析结果表明:阀芯节流口处压力损失较大,并形成局部负压,流体在此处速度达到最大且以喷射流形式流入低压腔,阀芯与阀体接触处应采用抗冲刷及高强度材料;阀出口处进行倒圆角处理,可有效消除负压并使流体迹线稳定。     

绞合电极丝电火花线切割加工极间流场研究

为了解决电火花线切割加工在高效切割中极间工作介质补充不足的问题,研究开发了一种新型的电火花线切割加工用绞合电极丝。利用Fl uent流体力学软件,计算了绞合电极丝和常规电极丝在切缝中的流场体积流率和速度场。结果表明:绞合电极丝的极间流场体积流率比常规电极丝高约46%,绞合电极丝极间工作液的周向速度分量能促进加工区的工作液补充和蚀除产物排出,所设计的实验也在一定程度上验证了上述结论。     

自适应大流量安全阀的流固耦合分析与保压实验

为提高自适应大流量安全阀关键零件的可靠性及寿命,利用UG软件建立自适应大流量安全阀关键零件的三维模型,并借助ANSYS Fluent软件对其进行了网格划分,通过单向流固耦合分析得到了一级锥阀、二级差动阀芯等关键零件的应力、应变云图;为进一步研究自适应大流量安全阀的低压密封性,利用ZF-2WG液压支架阀综合实验台对其进行了6、14 MPa 2种不同压力的打压实验。仿真及实验结果表明：一级锥阀的锥面附近区域为应力集中区域,锥尖附近区域为应变集中区域;二级阀芯4个阻尼孔靠差动腔侧的出口处为应力集中区域,二级阀芯外环形差动腔接触流体区域为应变集中区域;通过操作控制P口压力为6、14 MPa,保压时间为120 s,压力值基本保持在设定值,保压效果非常理想。