双通道旋流式燃烧器出口冷态流场的流动特性分析

依据试验结果,针对一种带入口旋流器的双通道旋流式燃烧器出口冷态流场进行了详细的数值模拟,对比分析了这种双通道旋流式燃烧器在各影响参数变化情况下出口流场的变化规律和特点,所得预测分析结果为这种带入口旋流器的双通道旋流式燃烧器的性能优化与设计提供了依据.     

汽轮滑油泵钻孔喷嘴流场的数值模拟

利用商用CFD软件对某型汽轮滑油泵钻孔喷嘴进行了数值模拟,研究了4种不同背压(0.12 MPa、0.4 MPa、1 MPa、1.6 MPa)条件下钻孔喷嘴内部的流场变化。模拟结果表明:当背压较小时,背压不影响喷嘴内部流场;随着背压的增大,喷嘴内部产生激波,造成激波损失;激波后存在逆压梯度,导致边界层分离,进一步增大流动损失,气动性能恶化;当背压很大时,喷嘴内为亚声速流动,流量迅速减小。     

水力旋流器油-水分离性能数值模拟

本文对两种不同入口型式的水力旋流器的流场进行了数值模拟,湍流模型采用雷诺应力模型,并结合油-水两相流MIXTURE混合模型进行分析,得出：单入口旋流器流场切向速度、轴向速度呈偏心分布,而切向双入口型式的旋流器流场分布对称性明显优于单入口型式;切向双入口旋流器在油-水两相分离时,油相浓度沿着径向方向变化率更大,且更易于向中心区汇聚,利于分离,分离效率要高于单入口旋流器;实验结果证明了模拟结果的正确性。     

潜艇高压气阀柱气体分配规律数值仿真

为掌握潜艇应急吹除过程中高压气阀柱内部的流场形态及其变化规律,采用六面体结构化网格对阀柱和管路内部流场进行离散化,基于FLUENT软件,对潜艇高压气阀柱对气体的汇集和再分配过程进行简化数值模拟,研究阀柱内压力和出流气体质量流量分别随入口压力、出口数量和出口背压的变化规律,并根据数值仿真结果提出实际操艇时的供气方法。仿真结果表明:在对潜艇高压气应急吹除系统进行理论研究时,不能忽略阀柱对高压气的分流作用;为提高主压载水舱的吹除效率,使用高压气进行潜艇应急挽回时应尽可能多地接入高压气瓶组。     

双通道旋流式燃烧器出口冷态流场的流动特性分析

依据试验结果，针对一种带入口旋流器的双通道旋流式燃烧器出口冷态流场进行了详细的数值模拟，对比分析了这种双通道旋流式燃烧器在各影响参数变化情况下出口流场的变化规律和特点，所得预测分析结果为这种带人口旋流器的双通道旋流式燃烧器的性能优化与设计提供了依据。     

化学激光扩压器研究

介绍了与化学激光某种类型增益发生器相连的叶片式扩压器的设计及其试验研究,验证扩压器的压力恢复特性.对于激光器标准质量流率,通过实验获得了不同背景压力条件下,该扩压器静压曲线.以及功率下降率与背景压力的关系曲线,得到该质量流率的恢复压力数据.而且,在保持相同的配比(即相同的平均分子量和平均比热比)条件下,获得了激光器125%、150%倍的标准质量流率下,该扩压器的恢复压力数据.试验验证出随着质量流率的增加恢复压力呈线性增长趋势的规律.     

船用废气涡轮增压器压气机内部流场数值研究

利用三维数值模拟技术对某型船用柴油机废气涡轮增压器压气机内部流场进行了数值分析,得到了额定转速下压气机内部流道气体流动情况。分析了压气机转子流道流场和径向扩压器流道流场,得到了主要气动参数分布。数值分析表明,在额定工况下离心叶轮内靠近叶轮出口处以及径向扩压器流道内流体均存在跨音速流动区域,同时在扩压器叶片吸力面下游位置存在低速涡流区域;压气机转子流道和扩压器流道的相互干扰及叶顶间隙的存在是导致压气机内部出现流动分离的主要原因。     

潜艇均衡系统自流注水调节阀稳态噪声试验研究

本文模拟建立了潜艇均衡系统自流注水试验系统,对不同假海压力、不同系统流量、不同出口背压及串联2台调节阀时自流注水稳定过程振动噪声进行研究。结果表明:潜艇均衡注水振动噪声随着假海深度的增大而增大;空气噪声随流量调节阀开度的增大而增大,在流量调节阀开度为60°-70°之间,振动加速度及水动力噪声产生峰值;在出口背压为0-0.5 MPa之间时,振动噪声值均大于无背压状态,峰值为0.2 MPa;串联2台流量调节阀可大幅降低自流注水振动噪声。     

潜艇均衡系统自流注水调节阀稳态噪声试验研究

本文模拟建立了潜艇均衡系统自流注水试验系统,对不同假海压力、不同系统流量、不同出口背压及串联2台调节阀时自流注水稳定过程振动噪声进行研究。结果表明:潜艇均衡注水振动噪声随着假海深度的增大而增大;空气噪声随流量调节阀开度的增大而增大,在流量调节阀开度为60°～70°之间,振动加速度及水动力噪声产生峰值;在出口背压为0～0.5 MPa之间时,振动噪声值均大于无背压状态,峰值为0.2 MPa;串联2台流量调节阀可大幅降低自流注水振动噪声。     

基于粒子群算法的压气机热力学模型研究

压气机性能对涡轮增压柴油机性能影响显著，也是仿真计算的难点和重点。压气机热力学模型虽原理清晰、扩展性好，但模型参数获取比较困难。为克服这一难题，该文提出利用实验图谱，基于粒子群算法对压气机特征参数进行优化建模的方法。利用所获取压气机有限范围内的特性图谱，选取多个参数作为建模的优化参数，包括进出口直径、叶轮入口角、扩压器入口角、叶片后弯角与叶轮出口宽度等，将优化后热力学模型计算结果与实际特性图谱进行比较。结果表明：该方法所建立的热力学模型能够较好地匹配实验图谱，扩大了压气机模型的适用工况范围。     

小型循环水槽收缩段参数选型评估

对循环水槽收缩段的结构参数进行选型评估,提升循环水槽工作段的流场品质。采用无量纲法,对收缩比分别为7、8、9和10的收缩段入口横截面面积进行圆整处理,获得收缩段实际收缩比分别为7.360、8.160、9.000和9.878;采用ANSYS Fluent软件,基于标准的k-ε湍流数值模型对维氏曲线、双三次曲线和五次方曲线等3种典型收缩曲线的三维流场进行计算分析,给出沿流向的中纵剖面内的速度流线图和压力云图、轴向压力和压力梯度变化规律,以及出口截面速度分布云图;引入速度标准偏差值和轴向静压变化速率,综合分析循环水槽收缩段的收缩性能,选出最佳收缩曲线。数值模拟结果表明：轴向长度为475 mm、收缩比为7.360的收缩段,维氏收缩曲线最优。     

流体机械中气流压力的测量技术

前言为了改进、提高现有舰船燃气轮机、蒸气轮机、柴油机、核动力以及有关的复合动力装置的性能和工作效率以及发展新的机型和装置,需要对各种型式的管道、叶栅、蜗壳、扩压器以及炉膛、汽泡、燃烧室、气缸、压气机和涡轮叶列等部件或模型中的流场进行详细的     

水下超高速航行体空化器流体动力特性数值研究

空化器是实现水下超高速航行体空泡生成及稳定控制的关键部件。论文建立了空化器流场数值计算模型,较为全面地研究圆盘型、球头型和开孔型3种型式空化器的流场特征,评估其升、阻力特性,通过可视化手段分析空化器流场细节,考察球头和开孔结构对空化器的影响。研究结果表明：圆盘型空化器在加装球头和开孔后其迎流面压力系数分布会改变,在凸出的球头处形成局部压力峰,而且在空化器球头处和背流面形成旋涡区,最终使空化器的有效升力减小。研究成果对超高速航行体流体动力性能研究及空化器部件设计具有重要参考价值。     

基于PumpLinx的鱼雷齿轮泵内部流场及流量特性的仿真分析

为研究转速与流体介质对齿轮泵性能的影响,运用PumpLinx软件对齿轮泵内部流场及其流量进行瞬态仿真分析,并与试验数据进行对比,分析转速与流体介质对齿轮泵内部压力场及输出特性的影响。数值结果表明:齿轮泵平均流量与试验数据吻合较好,入口流量随时间呈锯齿状波动,出口流量则呈波浪状的较小波动,而且流量脉动率随转速的增大而减小;齿轮泵内压力从低压腔呈阶梯状向高压腔过渡,且入口易因超低压而出现空化现象,导致其压力脉动率高于出口。此外,流体介质为水时的流量脉动率略低于油。研究结果为降低鱼雷齿轮泵的振动和噪声等危害提供了理论指导。     

基于PumpLinx的鱼雷齿轮泵内部流场及流量特性的仿真分析

为研究转速与流体介质对齿轮泵性能的影响,运用PumpLinx软件对齿轮泵内部流场及其流量进行瞬态仿真分析,并与试验数据进行对比,分析转速与流体介质对齿轮泵内部压力场及输出特性的影响。数值结果表明:齿轮泵平均流量与试验数据吻合较好,入口流量随时间呈锯齿状波动,出口流量则呈波浪状的较小波动,而且流量脉动率随转速的增大而减小;齿轮泵内压力从低压腔呈阶梯状向高压腔过渡,且入口易因超低压而出现空化现象,导致其压力脉动率高于出口。此外,流体介质为水时的流量脉动率略低于油。研究结果为降低鱼雷齿轮泵的振动和噪声等危害提供了理论指导。     

新型竖直轴海洋能发电设备叶片的优化与仿真

为深入了解新型竖直轴海洋能发电设备的性能,对其叶片结构的流场特性和设备在流场中的动力收集特性进行仿真研究.建立不同结构叶片和不同数量叶片的二维模型,通过仿真计算,得到不同结构叶片的流场状态,以及叶片数分别为3、4和6时设备的合力和转矩大小.研究结果表明:在矩形叶片上开长方形孔能明显改善叶片后方的涡流,提高叶片的性能;当入口速度不变时,设备所受合力和转矩会随叶片数量的增加而增大;当叶片数量不变时,设备所受合力和转矩会随入口速度的增加而增大.研究结果可为新型竖直轴海洋能发电设备的结构设计与优化提供参考.     

长江中游航道软体排压载体布置型式优化试验研究

抛石是长江中游航道整治工程软体排施工中常用的压载方式。文章通过水槽概化试验,研究了不同压载体的布置型式及其参数变化对水流结构的影响规律,对比了不同压载体布置型式的促淤效果,最终提出了正交网格布置下、网格间距为3倍压载体宽度、压载体宽度为15 m的软体排优化布置型式,可为航道整治工程软体排设计提供支撑。     

基于系统配置的船舶注水系统噪声控制研究

针对船舶自流注水系统噪声突出的问题,从系统配置的角度提出了浮力调整水舱接入高压空气系统提高浮力调整水舱背压的低噪声改进设计方案。建立二维模型对该低噪声改进设计方案的可行性进行初步验证,采用计算流体力学的方法对不同压差下的监测点脉动压力进行对比,结果表明浮力调整水舱背压提高后脉动压力幅值减小,该低噪声改进设计方案具有可行性。对不同背压下的注水系统模型流场和声场在同一流量的注水工况下进行数值分析,计算结果表低噪声改进设计方案降噪效果显著,可为船舶海水系统流噪声的治理提供参考建议。     

带入口旋流器的文丘利调风器出口流场的流动特性分析

针对一种带入口旋流器的新型文丘利调风器出口流场进行了数值模拟,数值模拟结果与常规文丘利调风器出口流场数值模拟结果进行了对比分析,所得预测分析结果为这种带入口旋流器的新型文丘利调风器的应用提供了设计依据。     

舰船海水管路系统通海口结构形式声学设计

针对舰船海水管路系统出口通海阀后部的通海口结构进行优化,提出5种优化结构,共15种模型,并运用CFD数值模拟的方法,对不同通海口模型外部流场的声压、速度和湍动能进行计算分析,为实船通海口结构型式的选取提供了依据。