透平级三维粘性非定常流动和气流激振力的研究
针对非定常流动对透平气动性能的影响和导致产生动叶片振动疲劳的气流激振力,深入研究和总结了国内外透平机械的非定常流动,阐述了RNGk-ε湍流模型和双时间步法,并提供了笔者研究的2个汽轮机高压级以及末级的非定常流场与气流激振力的例子.结果表明:采用RNGk-ε湍流模型和双时间步法对透平级进行非定常粘性流场分析可获得更为详细、精确的流场状况以及更为真实的效率;气流激振力和激振力因子的水平与流场状况有密切联系,影响流场的因素(如背压,流量,动静间隙等)发生变化会对气流激振力因子产生影响.此外,还提出了今后进一步研究的思路和方法.
动力流体传输曲管振动特性有限元分析
针对悬臂的动力流体传输曲管,建立了它的振动方程和有限元分析模型。并通过对ANSYS软件的二次开发,自定义了单元,以求解带有陀螺矩阵的曲管振动方程;同时考察了输液曲管的稳定性,求出了输液曲管发生颤振失稳时的临界流速。实例计算结果表明自定义的单元是正确的,具有很高的计算精度。用该自定义单元分析输液曲管的振动特性具有一定的实际意义。
下降液膜流动模型及稳定性分析
建立了自由下降液膜流动的完备的数学模型.采用边界层理论对模型进行分析简化,得到液膜流动的二阶边界层模型,并对二阶边界层模型进行稳定性分析,计算获得下降液膜波的增长率和中性稳定曲线,将计算结果与其它模型的计算结果进行了比较,证实了二阶边界层模型具有更好的预测效果,其形式便于作进一步的非线性分析.
贴体坐标系下求解复杂几何域内的单相流动
文中结合偏微分方程法生成的贴体坐标系统和SIMPLEC算法(协调一致的求解压力耦合的半隐算法),将具有复杂几何形状的流动问题转换到可以应用有限差分法的计算平面进行数值模拟,并对具有弯曲边界流道内的流动进行了预报,讨论了流道形状对流动状况的影响.
竖直通道内相邻气泡对上升的直接数值模拟
采用LevelSet方法和耦合袁面张力模型的Namer-Stokes方程,结合ALE数值算法,直接模拟了竖直通道内两个相邻气泡的上升。重点研究不同空间布置的8mm气泡对后面的尾迹流及其相互作用。数值模拟准确再现气泡对的变形、吸引及排斥行为,气泡上升速度计算结果与经验式吻合。模拟结果表明,两个气泡后面的尾迹流及其相互作用决定了上升气泡对的行为。并排上升的气泡对,由于尾流区被一个射流流动分隔,气泡对没有聚并;然而当垂直上升气泡对中的尾随气泡有超过50%的投影面积进入到前头气泡的尾流区,聚并现象发生。
液压支盘成形机工作机构静态受力分析
根据支盘成形机工作过程及特点,给出了支盘成形机工作机构的运动简图,通过对约束的简化建立了机构静力学模型,在此基础之上的受力分析为支盘成形机机构优化设计和合理改造提供理论依据。
端部约束悬臂输流管道的动力学特性
根据梁模型横向弯曲振动模态函数一般表达式,由边界约束条件确定其模态函数的一般表达式,采用Galerkin法将运动方程在模态空间内展开,利用动力学分析方法,分析端部受线性弹簧支承和扭转弹簧约束的端部约束悬臂管道从非保守系统逐渐变为保守系统过程中的固有特性和稳定性。数值仿真结果表明,这种特殊边界输流管道具有复杂变化的动力学特性,支承和约束刚度系数的变化对系统固有特性和稳定性产生很大的影响:随着弹簧刚度的增大,系统的固有频率上升,管道失稳方式从颤振变为屈曲,并且影响系统其他参数对管道动力学特性的作用。
混凝土搅拌运输车搅拌罐内部流场的CFD分析
搅拌叶片是搅拌设备的主要部件,叶片周围的流动是相当复杂的三维、非定常、不可压缩粘性流动,搅拌罐内流体的流动状态直接影响搅拌叶片的性能。为了进一步获取搅拌罐内部三维流场的其它参数,为搅拌叶片的设计提供理论依据,以有限元法为依据,对搅拌罐内部流场的速度、压力进行CFD分析,初步得出了搅拌罐内部流场主要特征和分布规律。
多孔分配管与汇集管内单相流体的流动特性
建立了变节距开孔的分配管和汇集管内单相流体的流动物理模型,并获得了分配管和汇集管内流动特性的分析解。
求连续梁的支座反力和变形的一种通用方法
提出了一种可用于求解任意多跨、受任意载荷作用的等截面连续梁的支座反力和变形的快捷、有效的通用方法。












