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。     

CFD数值模拟在调节阀中的试验分析

综述了CFD数值模拟在调节阀中的应用,对某一广泛应用的套筒型调节阀应用三维建模软件内部流场建立模型,通过前处理器生成计算网格,应用CFD软件中的k-ε模型进行求解,得到调节阀内部流场的压力和速度的可视化图形。     

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。     

数值模拟应用于地下水动力学课程教学的研究与实践

水文过程常因其抽象性和复杂性使课堂教学难以取得良好的效果。地下水动力学中的利用高阶微分方程的计算问题是该课程的重点和难点,针对地下水动力学课程的高阶计算问题,把数值模拟方法引入到教学,以对实际的区域性地下水计算问题的求解,将地下水动力学的基本概念、基础公式、数值模拟、以及实际问题的求解完整的过程应用于教学实践,探索将数值模拟服务于教学的新方法。对课堂教学效果的调查表明,数值模拟的引入,不但增强了课堂教学表现力和教学效果,同时,有利于促进科学研究的方法和成果与教学实践的相结合。本次教学研究及实践活动所采取的方法和模式,期待为水文专业有关课程教学改革的深入进行和创新性教学研究的开展提供参考和借鉴。     

建筑物风环境CFD模拟方法综述

结合通用CFD软件包的特点,介绍了计算机流体力学（CFD）的模拟方法,探讨了各类公式以及参数设置的基本模式,为建筑物环境风数值模拟总结出理论依据。     

数值模拟质子交换膜燃料电池的方法

从CFD流体计算软件Fluent的求解机理、燃料电池问题基本设置、编写用户UDF、程序调试等方面,详细研究了如何利用Fluent软件来数值模拟质子交换膜燃料电池的流场、电流密度场及质量组分分布。     

CFD技术在无环量圆柱绕流多媒体教学中的应用研究

CFD技术是当前高等院校多媒体教学的热门手段和方法,特别是在如流体力学这样概念抽象,理论性强,与实际流动现象结合紧密的课程中显得尤为突出。文章应用Gambit,Fluent和Tecplot等相关软件,对无环量圆柱绕流的流动机理进行数值模拟与分析。目的在于验证无环量圆柱绕流数学、物理理论的正确性,观察流动现象,分析产生各种现象的原因。通过研究表明,以直观演示和定量分析相结合的方法,能够非常好地解决许多教学中的难点和重点问题,使学生对抽象的教学内容产生深刻的印象,增强了学习兴趣。     

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.     

数值计算与模拟在大学物理课程教学中的应用

在分析大学物理课程教学现状的基础上,阐述了在教学中引入数值计算与模拟的必要性,并且给出了几个典型例子的数值计算和模拟结果.可以看到,通过对解析结果进行数值分析以及对实验现象和物理过程进行模拟仿真,将抽象的理论知识可视化,可以促进学生对物理概念和物理过程的深入理解,有效地提高教学效果.     

ANSYS在传热学数值模拟教学中的探索与实践

将ANSYS大型分析软件引入传热学课程教学中,通过实例进行传热过程的数值模拟,将难以捕捉的传热过程生动、直观地呈现,有助于学生对抽象传热过程和传热学理论知识的理解与掌握,激发学生学习积极性,提高了教学质量。     

“油藏数值模拟”课程教学探讨

＂油藏数值模拟＂是一门综合性很强的课程。本文从＂油藏数值模拟＂课程的结构设置特点和该课程在现场应用的实际特点分析入手,提出了有助于改变该课程目前现状的教学方法和思路。     

城市非金属管道小孔泄漏数值模拟与试验验证

为了研究城市非金属燃气管道发生小孔泄漏的分布规律,通过Gambit建立一个具有多个小泄漏孔的非金属燃气管道三维模型,采用流体动力学软件Fluent模拟PE管道在不同场景下发生小孔泄漏,得到泄漏孔处的压力以及流速分布情况,并结合相应试验进行验证。模拟结果表明:管内压力与泄漏孔处压力与流速成正相关;小孔泄漏范围内,孔径对管道内的整体流量及泄漏速度的影响较小;初始压力越大、孔径越大,管内压力降低的速度越快,但最终都会趋于一个稳定值。试验管道沿程压力和流速的分布、变化情况与模拟结果基本吻合,验证了模拟的有效性,为管道泄漏检测及事故预防提供了理论依据。     

大空间室内气流组织的数值模拟与设计应用

本文根据计算流体动力学(computational fluid mechanics, CFD)理论,利用基于控制体积的数值模拟方法对大空间区域的气流组织进行模拟计算,通过比较分析冬、夏两个季节的设备余压、送风风速以及送风角度等参数,获得优化的空调设计条件:选用机外余压为120Pa的VRV空调室内机,风量、风速在一定范围内可调,采用可调式球型喷口作为送风风口,百叶风口作为回风口,侧送上回的气流组织形式.     

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。     

数值模拟技术在本科工程力学课程教学中的应用

在分析工程力学课程教学现状的基础上,提出了将数值模拟方法引入到工程力学教学中来,将工程力学的教学与数值模拟技术紧密结合在一起,使工程力学教学中难以讲解清楚的现象直观地展现在学生面前,对学生力学分析的基本技能和计算机操作与软件应用能力的提高起到一定的作用。     

同高度流体的伯努利方程及数值模拟对比

为了研究流体在同一高度的速度和压强分布,首先通过理论推导出同一高度流体的伯努利方程,然后通过流体软件Fluent模拟流体在同一高度的速度压和压强分布,两种方法都得出速度和压强分布相反的结论,即速度大的区域压强小,速度小的区域压强大;由数值模拟还可以得出,流体在管径发生变化处速度和压强大小发生突变;最后,将数值模拟的流体速度和压强结果定量化,代入伯努利方程,通过误差分析,数值模拟结果具有很高的可靠性,因此可以将数值模拟应用于工程实际。     

数值模拟在《计算方法》课程教学中的应用

在教学资源相对缺乏的情况下,本文论述了在计算方法课程教学中,应用数值模拟技术,使学生更好的理解计算方法中各种数值算法的背景、概念和设计,从而激发学生的学习热情,提高他们的探究和自学能力.     

汽车车身气动造型数值仿真与优化设计

为了研究车身造型对气动阻力的影响,运用SolidWorks建立了汽车模型,并对汽车模型进行了简化设计.基于ANSYS软件中的mesh模块对建立好的汽车模型进行网格划分,运用Fluent对汽车车身气动造型进行数值仿真,分析了车身外流场.通过参数化建模对车身造型进行了优化设计.结果表明:在汽车底盘高度为75 mm,车头圆角在95°时,车身受到的阻力和升力均为最小值.计算结果为车身造型设计提供了理论依据.     

《紊流数值模拟》研究生优质课程建设探索与实践

随着我国大、中型水利工程建设迅速发展,准确快速预测水流现象愈来愈受到工程技术人员的重视,将《紊流数值模拟》课程建设成适应现代水利工程前沿技术的发展需要的优质课程尤为迫切。本文以新疆农业大学水力学及河流动力学、水利工程专业硕士学位课——"紊流数值模拟"为对象,采用全面调查、综合探讨等方法,采用重考核过程、多阶段形式组合的考核评价方式,满足研究生全方位课程学习的要求,提高课程教学质量、培养学生解决实际问题的能力和创新能力。     

《地下水数值模拟》课程在矿业类大学中教学改革实践与思考

地下水数值模拟是地下水科学与工程专业普遍开设的一门课,针对地下水数值模拟课程特点和教学难点,从课程特征、教学难点和教学内容改革三个方面阐述了该课程教学改革的重点和方向,侧重水文地质概念模型概化方法和数值模拟软件应用,增加模型参数调参的讲解,与多媒体现代教学手段有机结合,并通过课程设计结合矿区实际水文地质条件进行矿区涌水量预测数值模拟,增强课程的实际应用效果。