基于FLUENT的盘状刀具冷却用扇形喷嘴流场仿真

建立扇形喷嘴的SOLIDWORKS模型,利用FLUENT软件对扇形喷嘴的喷射特性进行了仿真分析.通过改变扇形喷嘴喷射过程中的某些参数,研究了喷嘴流量、运行压力以及表面张力对扇形喷嘴喷射特性的影响规律.仿真结果表明:相同的参数下,运行压力越大,则扇形喷嘴的喷口射流速度越大,扇形喷嘴射流束沿扁平方向扩散先增大然后减小;液体表面张力越大,扇形喷嘴射流束沿扁平方向扩散越小,但是液体表面张力对扇形喷嘴的喷口射流速度的影响可忽略.     

16V240ZJ型柴油机改进缩放喷孔及三维流场分析

基于16V280ZJ型柴油机喷油器喷孔空化,为了得到更快的燃油喷射速度和可控的空化现象.利用计算流体动力学(CFD)方法,采取多相流模型探究影响新型喷孔性能的因素.在进口压力为108 MPa和出口压力0.1 MPa的最大压差工况下,对新型喷孔内部流场进行数值计算分析.结果表明,新型喷孔提升了出口流量,能够缩短喷油持续期.流体通过渐缩渐扩型喷孔的最小截面处附近将产生剧烈压降,其后段产生低压区,空化现象产生的起始端在截面最小处;最小截面的所在位置影响出口速度及质量流率,并且存在一个位置使得出口速度最大;渐扩段比重越大,空化区域越大.渐扩段比重越小,靠近壁面的气相体积分数越大即空化越剧烈.     

空间润滑装置高压雾化喷嘴的喷雾特性

为解决航天器在空间轨道运行时润滑失效的问题,将高压直射式雾化喷嘴应用到空间润滑领域,利用流体动力学软件CFD-ACE+2009,建立了直射式雾化喷嘴气液两相流模型,在此基础上,对润滑油喷雾流的生成过程进行数值模拟,并考察了喷嘴处液体流动速度及压力的分布情况.通过2种高粘度液体NYE 2001、Krytox 143AB与柴油的对比,分析了液体物理参数对液体内部压力传递及流速变化的影响.数值模拟结果表明:航空润滑油NYE 2001的高粘度严重阻碍入口压力的传递,当入口压力为15 MPa时,1 mm长的喷嘴末端压力下降到0.42 MPa,降幅达到97.2%;过高的液体粘度和过长的喷嘴,对液体喷雾流的形成产生不利影响.     

矿用自卸车流量放大器AMESim建模与特性研究

以300 t矿用自卸车全液压转向系统中采用的流量放大器为研究对象,为了研究其压力特性和流量放大特性及进一步研发同类产品,在矿用自卸车流量放大器的原理基础上,利用AMESim仿真平台建立自卸车流量放大器的动力学模型.设置模型中的主要参数,对流量放大器的动力学特性进行仿真研究.研究发现:流量放大器响应特性好,在阶跃转向流量35 L/min时,响应时间约为0.16 s;流量放大器的放大特性好,在较长时间内成线性变化,放大倍数基本稳定在8倍;流量放大器的入口压力随负载变化而变化,但其放大流量随入口压力的变化很小,可见流量放大器的压力稳定性好.     

发动机排气热能回收装置壳程侧流场的数值模拟分析

应用FLUENT软件对排气热能热交换器壳程侧流场进行数值模拟,采用GAMBIT网格生成技术建立物理模型,在FLUENT中采用合适的计算模型、差分格式及边界条件,对计算结果进行后处理分析.计算结果表明：排气在壳程的入口速度越大,对管程冲刷越强烈,排气的湍流度也越大,换热效果也就越好;压差随着排气速度的增加而增加,流速越大排气温差越小,换热效果越好.     

高压小流量离心泵三维建模及流场分析

离心泵内部流场区域的模型是进行泵内流体动力学分析的载体,模型的精确与否将会影响对泵内流体动力学分析结果.真对高压小流量离心泵,应用Pro/E软件对离心泵内部流场区域进行了三维建模,应用FLUENT软件对其内部流场区域的压力分布、速度分布进行了数值仿真.结果表明:通过对高压小流量离心泵流体动力学数值仿真,可以得出高压小流量离心泵内部流场状况,为进一步对高压小流量离心泵进行优化设计提供了理论参考.     

尾部隔板影响圆柱绕流场的二维层流数值模拟

为了探讨尾部隔板对圆柱绕流场的影响,采用有限体积法、非结构化网格和层流模型求解二维不可压缩N-S方程.在雷诺数为200的条件下,对背流面沿流动方向的对称线上,带薄板的圆柱绕流场进行了数值模拟,得到了流场速度云图、斯特劳哈尔数及平均阻力系数随隔板长度的变化情况.研究结果表明:在圆柱尾部加入的隔板能有效改善旋涡的脱落情况,削弱尾迹区的能量耗散,同时降低绕流的斯特劳哈尔数.在板长与圆柱直径比为L/D≥7的情况下,加入的隔板使圆柱尾部的旋涡被拉伸为扁平结构并限定在隔板两侧,在扁平对涡的外侧形成类似流线型的流场结构;尾部的隔板也使绕流的阻力系数呈现下降的趋势,当L/D=7时,平均阻力系数下降了约40%.      

内插管抗性消声器的CFD仿真及压力损失研究

利用CFD技术,对典型内插管式消卢器的流场进行了仿真分析,研究了内插管的长度改变时,消声器内部速度及压力损失的变化规律,并结合典型结构消声器的试验进行了分析.发现,内插管长度越大,消声器的压力损失越小;兼具前后内插管的消声器压力损失比较小,并且前长后短型内插管消声器的压力损失小于前短后长型;随入口流速增大,压力损失呈抛物线规律增大.仿真和试验研究发现,在相同入口边界条件的前提下,压力损失仿真结果为2 305.883 Pa,试验测量结果为2 009 Pa.     

涡轮增压器冷却水进水管内流场及压力损失分析

以某涡轮增压器进水管为对象,采用Catia软件建立其几何模型,采用CFD方法分析了进水管内水流运动特征,研究进水管内进水流量、出口压力、管道壁面粗糙度以及进水连通管直径对管道内流场及压力损失的影响。结果表明:在水流入口端的螺栓与管道弯曲交接部位,水流运动会发生急剧的变化;管道最大压力出现在进口端的螺栓处,且在沿着管道内的水流运动方向上,流体压力呈现持续下降状态;随着进水量增加,管道压力损失增大;大的出口压力改变对管道内压力损失影响不明显;增加管道壁面粗糙度会使压力损失增大;增加进水连通管直径,压力损失降低,反之压力损失则增大。     

压力螺旋型喷嘴雾化特性及灭火有效性实验

为了优化压力螺旋型喷嘴参数,设计了压力螺旋型细水雾灭火喷嘴并进行了实验,分析了压力螺旋型喷嘴设计参数、系统压力和添加剂对雾化特性的影响.结果表明:当系统压力从0.5 MPa增加到1.5 MPa时,细水雾的索太尔直径减少8%;水中的添加剂可以降低雾的索太尔直径1.3%~15%;雾场中雾的索太尔直径越大,粒径分布越宽;粒径体积分数分布曲线有向大粒径方向移动的趋势;雾的速度与系统压力成近似线性增大关系;当喷嘴结构设计不合理时,喷嘴下游平面上的雾通量分布会不均匀,对熄灭火灾不利.     

水下悬浮隧道管段结构流阻特性分析

为探讨结构断面形状对悬浮隧道管段表面压力分布的影响,采用ANSYS流体模块RNG(renormalizationgroup)k-ε湍流模型,对圆形、多边形、曲边形和椭圆形4种断面的悬浮隧道管段海水绕流场进行了数值模拟,分析了绕流场及管段表面的压力分布特点.结果表明,同种断面悬浮隧道管段表面的压力分布规律相同,压力值随来流速度变化明显;管段曲率是影响绕流场的重要参数,海流在流线形断面上分离晚,表面压力下降较慢,降低了管段上的海流阻力.     

高压小流量离心泵三维建模及流场分析

离心泵内部流场区域的模型是进行泵内流体动力学分析的载体,模型的精确与否将会影响对泵内流体动力学分析结果．真对高压小流量离心泵,应用Pro／E软件对离心泵内部流场区域进行了三维建模,应用FLUENT软件对其内部流场区域的压力分布、速度分布进行了数值仿真．结果表明：通过对高压小流量离心泵流体动力学数值仿真,可以得出高压小流量离心泵内部流场状况,为进一步对高压小流量离心泵进行优化设计提供了理论参考．     

内交叉孔电化学去毛刺流场仿真

针对阀套零件内部两孔相贯处的去毛刺加工,采用计算流体力学的方法,对电化学去毛刺加工过程中的流场进行了三维仿真.研究表明通过对比三维流场仿真结果可以得到使流场分布最优的夹具结构设计、电解液入口流速和出口压力,为电解加工参数选择提供研究方法和理论指导.     

舰船发动机排气管内顺流喷雾降温的CFD分析

发动机排气管废气出口温度过高是影响舰船红外隐身性能的重要因素之一.在排气管内喷雾能有效降低废气出口温度.针对排气管内顺流喷雾时的气液两相湍流流动与热质传递,用Euler-Lagrange方法建立了数理计算模型,用CFD计算软件进行了数值模拟.考察了水雾出口温度、水流量、水雾喷射夹角及雾滴初始粒径对喷雾降温效果的影响.结果表明:排气管内顺流喷雾时,废气出口温度大幅降低,呈倒钟形分布;废气出口温度的大小和分布与水流量、水雾喷射夹角及雾滴初始粒径息息相关;水流量越大、雾滴初始粒径越小,则废气出口温度越低,废气出口温度与水流量的大小基本呈线性关系;雾滴初始粒径越小、水雾喷射夹角越大,则废气出口温度分布越均匀;而废气出口温度的大小与分布对水雾出口温度的变化并不敏感.     

高速铁路隧道缓冲结构的气动作用分析

为了减轻高速列车进出隧道时引起的洞口压力波效应,常在隧道入口加建缓冲结构.采用计算流体力学数值分析的方法,仿真计算了高速铁路隧道入口缓冲结构参数对列车以350 km/h进入隧道时的气动作用,分析了过渡段长度、缓冲段长度、缓冲结构开孔率、缓冲结构入口形式对隧道口内气体压力的影响和缓冲结构对隧道内会车压力波的影响.计算结果表明:过渡段长度和缓冲结构入口形式对隧道内气动影响很小,其他参数一定时缓冲段长度存在一最优值;缓冲结构上开孔有助于减小气体压力升高率,缓冲结构的存在有助于降低隧道内会车压力波峰值.     

基于正交有限元法的轮对压装影响因素研究

轮对压装是保证铁路车辆安全运营的关键因素之一.根据车轮、车轴真实结构和参数,对其注油压力、车轮直径变化量进行理论计算,并在有限元软件中建立轮对注油压装模型,在此基础上对理论模型进行验证,仿真模拟计算轮对注油压装过程.同时,采用正交分析法对压装影响因素进行敏感性分析.结果表明:注油压装过程中,压装力的影响因素依次为车轮毂孔圆柱度、车轴轮座圆柱度、过盈量和摩擦系数;冷压过程中,对压装力的影响因素依次为车轴轮座圆柱度、车轮毂孔圆柱度、过盈量和摩擦系数;冷压过程中,对起点陡升压力影响因素依次为车轮毂孔圆柱度、过盈量、车轴轮座圆柱度和摩擦系数.     

变频多联式室内系统制冷性能的实验研究

通过一套R410a变频多联式空调系统,通过对室内机出口压力、出口过热度、入口过冷度、出风风量和追加冷媒量等因素的实验研究,得出了各因素对室内机制冷量的影响。实验结果表明,出口压力每升高10kPa,能力率下降1.99%;出口过热度控制在6℃以下对能力率的影响较小;入口过冷度控制在5~8℃的范围内,室内机制冷量较稳定;当显热量变化较明显时,每增加风量100m3/h,能力率升高2.88%冷媒灌注量在一定范围内的偏差,对室内机制冷量的影响可以忽略。     

快速路与邻接交叉口分散换道和速度引导方法

研究车路协同城市快速路与邻接交叉口主线分散换道和速度引导自适应控制方法. 对高饱和度入口匝道与邻接交叉口,提出主线分散换道自适应控制方法,依据合流区上游不同车道密度制定换道规则,以主线流量最大化为目标确定邻接交叉口相位相序;对出口匝道存在超长排队,提出主线速度引导自适应控制方法,依据主线上游车辆目的地确定速度引导策略,以出口匝道需求与通行能力相匹配为目标确定出口匝道关联相位优先权. 采用元胞自动机模型仿真验证,结果表明,所提方法与非协调控制、传统协调控制、车路协同交叉口自适应控制相比,区域流量分别提高17.38%、5.52%、10.06%,总时间消耗分别下降35.86%、 26.21%、17.39%.     

固定直圆柱随机脉动升力特性的数值模拟

为验证大涡模拟在风工程研究上的适用性,数值模拟了固定三维直圆柱在雷诺数（Re数）为4.11104下的绕流场,获得了圆柱非定常气动力,得到了与文献结果接近的升力脉动RMS值和漩涡脱落斯特劳哈尔数（Sr数）;提出了基于90和270点脉动压力时程的互相关系数和RMS值,估算圆柱截面脉动升力RMS值的经验公式;开展了圆柱表面脉动压力时程的相干性分析和气动力产生的流动机理研究.研究揭示了圆柱涡脱的空间不同步和频率随时间的变化特征,以及涡脱能量的有限频率带宽分布;表明圆柱表面的脉动压力能量均集中在漩涡脱落频率上,且圆柱表面90和270点脉动压力时程具有完全相同的统计特性.      

强侧风对受电弓的气动作用规律

建立了弓-车-网组合模型,基于压力修正法的N-S方程,采用分离式求解SIMPLE算法,对强侧风条件下的受电弓气动特性进行了数值模拟.分析了受电弓的气动荷载在不同侧风速度,不同风向角下的变化规律及强侧风对受电弓绕流流场的影响.结果表明：随侧风速度及角度的增大,受电弓的气动力及力矩呈非线性变化;受电弓流场区域内产生大量漩涡及低速尾流区,接触网及车体对受电弓流场有明显影响.研究结果可为提高受电弓在侧风作用下的稳定性和安全性提供一定的理论依据.