CFD技术在浮选流场研究中的应用

浮选流场具有多相 、多尺度的特点,涉及不同相之间的相互作用.现阶段通过实验很难测量 、观测到完整的流场信息,而流场特征对浮选设备的分选性能往往起着关键作用.计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟技术作为研究流场的有效手段,已被成功应用于浮选过程的研究和设备的开发,降低了...     

液力变矩器液黏零速加载试验系统的研制

介绍一种可以实现液力变矩器零速加载的试验系统。为完成液力变矩器的性能试验,特别是液力变矩器零速工况试验,应用液体黏性传动技术设计了液黏零速加载试验系统。试验系统由动力及其控制系统、液黏测功加载及其辅助系统和测控系统组成。试验系统利用电液比例控制技术实现液黏测功机加载转矩控制,应用虚拟仪器思想实现试验数据采集与处理。液黏零速加载试验系统具有广阔的应用前景。     

基于Isight的液力变矩器泵叶优化设计

针对液力变矩器复杂的内流场仿真计算与泵轮叶片优化设计这两类非线性且孤立的计算问题,提出了一种新的叶片优化设计方法.这种方法是在Isight平台上,集成参数化的三维流道模型文件,网格划分文件和流体分析文件,以内置的多岛遗传算法为工具,进行自动优化设计.该方法实现了将LB46液力变矩器泵轮叶片几何形状的优化转化为控制其叶片形状的参数数值优化.将优化结果与实验数据进行对比,证明了该方法的可靠性.     

固定床式气化炉内部流场的数值模拟研究

以固定床式煤气化炉发展兴起的型煤富氧气化技术是符合我国能源战略政策的新技术。为掌握现有气化炉生产特性,采用计算流体动力学软件进行数值模拟。在建立与实际相对应的常压气化炉几何模型基础上,选用k-ε双方程模型、流体输运模型、SIMPLE方法求解N-S方程、P1模型,模拟出炉膛内的组分浓度场、温度场,为进一步研究炉内的燃烧状况、优化燃烧过程和指导生产工艺改进提供了理论依据。     

CFD数值模拟在计算流体力学项目驱动实践教学中的应用

计算流体力学是热能动力工程等相关专业的学科基础课。结合计算流体力学课程的教学内容与特点,探讨了将CFD数值模拟技术引入到项目驱动实践教学中的教学方法,并以Fluent仿真软件为例,描述了CFD数值模拟技术在计算流体力学项目驱动实践教学中的具体应用案例。     

一种农用车辆液力缓速器外壳的散热性能数值模拟

本文以一种农用车辆液力缓速器的外壳作为研究对象,利用有限元技术对其散热性能作了数值模拟,掌握了其基本散热的规律,提出了散热筋板在液力缓速器壳体设计时应该根据温度云图来分布加入并根据其散热规律对其结构的改进提出了设计的依据。     

中央空调系统中污染物扩散的模拟研究

应用FLUENT软件模拟分析了房间在不同空调送风条件下的速度场与浓度场,得到此工况下的室内速度与污染物浓度分布图,并在此基础上得到气流组织最理想的形式,并可以采用文中的结果指导工程实际中设计空调,使建筑物中的空调系统达到最理想的送风效果。     

双缝干涉实验的数值模拟

利用惠更斯—菲涅耳原理,通过理论计算得到光的双缝干涉光强分布公式,采用Fortran powerstation 4.0平台进行编程并用Origin6.0 Professional软件数值模拟实现光强在接收屏上的分布,分析讨论缝宽、两缝间距、光波波长及屏与缝之间的距离对干涉结果的影响.     

CFD流场模拟虚拟实验在《流体力学》课程教学中应用的思考

《流体力学》是机械工程、热能动力工程、航空航天、环境工程等工程专业的重要基础课程,是机械、能源类专业必修的主干核心课程。《流体力学》课程教学一般在理论传授基础上辅以实验教学,但常因学生人数多、硬件配置不足等问题,仅少量实验内容可以全程参与,多数则以演示为主甚至放弃,学生理论结合实际的学习效果不佳,难以调动学习探索的热情。本文拟利用CFD流场仿真技术,整合课程虚拟实验案例,形成与理论相配合的虚拟实验体系,一方面弥补了现场实验教学硬件或人员配置条件不足带来的问题,提升理论与实验结合学习的效果;另一方面让学生从流体力学典型问题的底层数学模型出发,认知方程组构建的封闭性与可计算性,认知目前新兴的流体力学研究第三种方法,即计算机数值仿真方法,以提升教学效果。     

基于N-S方程的计算流体力学算法分析

基于两种数值模拟软件进行调研的基础上,开展计算流体力学算法的分析,以某高大建筑周边复杂地形和建筑物群为研究对象,当对N-S方程组的解进行求解时借助有限体积方式以及非结构化网络的方法,并模拟其流场,对收敛性进行了判断.模拟湍流流动使用k-ε模型.对其求解条件进行总结.流体力学算法对于水利工程、大跨桥梁以及航空航天等工程范围内应用前景相对更加广阔.     

CFD数值模拟课程的教学研究与实践

本文结合CFD数值模拟教学与实践经验,讲述了流体动力学分析的原理和具体的数值模拟方法,并运用流体模拟软件Fluent对某摩托车行驶过程中的流场进行模拟分析。     

车用三元催化转化器流场的数值模拟与结构优化设计

分析了催化转化器内部流场及其结构影响因素,建立了催化转化器内部流场数学模型,应用CFD软件对催化转化器内部流场进行了数值模拟,得到不同结构参数下载体前端面速度和压力分布规律,从而得出比较理想的改进方案。     

冻干机干燥室内热质传递的数值模拟

以某国产冻干机冻干室为研究对象,建立了其三维结构模型.采用计算流体力学方法,推导了冻干过程的热质传递模型,并用计算流体力学软件FLUENT6.3对冻干室内的流场进行数值模拟.模拟结果表明,在冻干室内部,在靠近冷阱部分,水蒸气的扩散流速较大,最大速率达到0.065m/s,流速的最小值位于冻干室入口处,且方向与流向冷阱方向的水汽速率相反.模拟结果对深入研究冻干过程中的热质传递机理有一定的指导作用.     

杨氏双缝实验的数值模拟与分析

直接采用光场叠加方法运用数值计算模拟了杨氏双缝实验,研究了光源宽度、双缝缝宽、双缝间距、光源离双缝距离等因素对干涉条纹的影响.模拟的结果表明,光源宽度的增大、光源到双缝的距离的减小均会使得整个视场中干涉条纹的可见度均匀下降;双缝间距的增大会导致条纹可见度的不均匀下降和条纹密集度的增加.     

基于CFD的FSAE赛车操纵性数值模拟及验证

利用CFD技术进行赛车设计,对中国大学生方程式汽车大赛(FSAE)赛车的车身及空气动力学套件(主要是尾翼)进行数值模拟分析,根据数值模拟结果优化赛车的操纵性。根据现场试验与模拟结果进行的对比,验证了数值模拟分析结果的准确性,为赛车和汽车的开发设计提供了依据。     

基于CFD的水轮机模型建立与数值仿真

应用某电站的水轮机数据,建立水轮机三维全流道模型,以研究带副叶片混流式水轮机内部流场特征。运用CFD软件,采用Realizable k-ε模型和SIMPLE算法,对水轮机内部流动进行数值仿真,得到水轮机内部流动状况图像。可帮助了解水轮机内部水流流态,从而为水轮机稳定运行和水力优化设计提供参考。     

基于ANSYS的土石坝渗流数值模拟研究

基于有限元原理,采用ANSYS软件中的热处理模块,建立了坝体数值分析模型,针对湖南省长沙县五龙山土石坝的渗流过程进行了数值模拟,得到了在三种工况下坝体加固前后的渗流速度、渗流量、渗透坡降、逸出点高程、渗透比降等特征值,通过比较可知:在正常蓄水位、设计水位及校核洪水位条件下,采用粘土防渗墙进行坝体的加固,其渗流速度、单宽渗流量、逸出点高程以及逸出点渗透比降均小于坝体加固前计算相应值,平均渗透坡降高于加固前计算相应值。计算结果表明采用粘土防渗处理方法进行坝体加固,对保证土石坝的渗流稳定和坝体安全具有重要的工程实践意义。     

基于Fluent的离心分离腔体内流场模拟仿真

为研究离心式分离腔体内部气流流动轨迹以及梗丝颗粒的运动规律,进一步深入研究梗丝分离效果,基于ANSYS建立流体域模型,利用流体仿真软件Fluent,采用RNG湍流模型模拟腔体内气流轨迹,拉格朗日离散相模型（DPM）模拟颗粒相运动规律,得到腔体内气流轨迹、压力和颗粒相运动轨迹云图,并在入口处设定不同大小的气流速度,当入射速度为6m/s时,气流流动轨迹发生改变,达到8m/s时气流轨迹比较理想,且颗粒运动轨迹正确。此时梗丝在离心分离腔体内可以得到有效分离,梗中含丝率降低到2.55%左右,烟丝利用率进一步提高。     

基于CFD的电动截止阀内流道数值模拟及改进设计

电动截止阀是流体输送的重要元件.阀的传统设计方法很少从流体角度对其流道进行设计,其流阻系数比较大,容易造成局部压力损失.流体介质通过阀口时,流动方向发生变化,可能产生诸如局部涡流、空化、水锤和死水区等水流现象及湍流脉动噪声,对阀体有很强的破坏性,降低阀的使用寿命.基于RAN-S方程组和RNG k-ε湍流模型,利用CFD技术对全开启状态下的电动截止阀的内流道进行三维的湍流数值模拟,获得其总压图、速度矢量图、湍动能强度图.通过数值模拟,可以直观地显示阀的内流道中流体的流动过程.改变进出口段流道的长度、曲率以及阀杆在流道中的布局等,进出口的压力差相对于未改进前减少30%左右,速度突变区域明显缩小,局部涡流现象消失,湍动能强度也降低了15%左右.