微水导激光稳定水束光纤的CFD仿真研究
利用计算流体力学(CFD)的方法对水射流进行了气/液两相流数值模拟分析,研究了一定喷嘴结构下获得最大稳定射流长度时所需的入口速度大小,分析了不同速度下射流破碎长度和稳定长度的及射流破碎形式,并验证了射流的缩流现象。计算结果表明,在直径为0.2mm,长径比为2.5,入口无倒角的喷嘴结构下,喷射速度50~200m/s时,可获得的水射流最大稳定长度70ram。液体经喷嘴喷出时,在喷嘴口会产生缩流,缩流后射流直径约为喷嘴直径的80%~85%。
基于数值仿真的往复式压缩机进气阀参数研究
应用计算流体动力学方法(CFD)对往复式压缩机进气阀的工作过程进行内流场的瞬态数值模拟,确定了膨胀、进气过程中温度场、压力场、速度场等物理场的分布,研究了曲轴转速、弹簧刚度对进气阀工作特性的影响。计算结果表明:进气阀工作过程的仿真必须对膨胀和进气过程进行连续动态模拟以确定工作特性;对于一定结构的进气阀,当弹簧刚度由455N/m增大到8000N/m时,压缩机进气量从11.3×10^-3m^3降至8.8×10^-3m^3,因为泄漏,在刚度为2000N/m时具有最大实际入量11.2×10^-3m^3;当曲轴转速由300r/min提高到2000r/min时,实际吸入量由11.6×10^-3m^3降至8.6×10^-3m^3;从避免阀片颤振、降低瞬时流量波动、限制关闭滞后角和泄漏量以及提高实际吸入气量等方面综合考虑,较合理的弹簧刚度在2000N/m左右,大于原设计的455N/m。通过对进气阀的数值模拟......
跨临界CO2活塞压缩机活塞的有限元应力及疲劳分析
针对CO2跨临界循环压缩机工作压力大、吸排气压差大的特点,将惯性力施加到每个单元体的质心用以将活塞的瞬时受力状态转化为等效的静应力状态进行有限元分析。根据有限元分析结果计算活塞危险点的疲劳安全系数,找出活塞的疲劳危险点。计算结果与试验结果相对比,计算所得疲劳安全系数不合格区域与试验损坏区域相符合,证明此方法可以有效地对CO2活塞压缩机活塞进行疲劳安全设计。
单元组装式太阳能储热器的Fluent蓄热性能研究
研制一种单元组装式太阳能储热器,采用熔盐作为蓄热材料,利用Fluent中的凝固/融化模型对相变材料在储热器的蓄热、相变过程进行数值模拟研究,得到了相变材料固一液相变过程不同时刻的温度场分布,通过与实验数据对比验证了模拟方法的可行性;分析了传热介质入口温度以及流速对储热器储能过程的影响,计算了一定工况下,储能过程温度随时间的变化情况,得到之间的关系表达式以及对流传热系数与Re的关系,对太阳能储热器的设计、模块化生产及应用具有重要现实意义。
活塞并联压缩机振动有限元分析的探讨
活塞并联式压缩机组在在商用制冷领域应用广泛,多机并联可实现制冷系统负荷的良好匹配。由于前期缺乏对产品结构的动力学响应定性判断,并联机组在实际使用中会出现铜管断裂等问题,该问题将导致大量制冷剂气体泄漏,从而导致环境污染,经济损失等情况。针对该问题,希望可以通过有限元理论分析在产品设计阶段将问题解决。有限元数值模拟可实现对并联机组的振动情况定性分析,有限元数值模拟分析法是分析解决工程问题快速、行之有效的方法。
基于Fluent和Workbench的蒸汽喷射器流场分析和结构参数优化
针对蒸汽喷射器传统一维设计理论和以试验或者FLUENT为基础进行单因素改变分析的不足,利用CFD软件FLUENT对蒸汽喷射器内部流场进行了数值模拟计算,并采用Workbench中的Design Exploration功能对喷射器的性能进行研究,综合考虑了工作参数和各结构参数对喷射器性能的影响,以蒸汽喷射器的工作参数和结构参数为输入变量,以喷射系数最大为目标进行优化求解。结果表明:经Workbench优化后的蒸汽喷射器的喷射系数相对于理论计算结果提高了46.26%,优化后的结构参数满足设计要求,该方法不仅提高了蒸汽喷射器设计的准确性和喷射能力,而且提高了设计效率。
离心机柱锥形转鼓连接边缘处应力的有限元分析
利用有限元分析软件对离心机柱锥形转鼓连接处的应力进行了分析,考察转鼓壁厚、物料密度、液池深度、转速以及半锥角对连接处峰值应力和一次加二次应力的影响。结果表明:转鼓连接处的应力值随着转鼓壁厚的增大而减小;在给定壁厚条件下应力随物料密度、液池深度、转速以及半锥角的增大而增大;离心机柱锥形转鼓连接处峰值应力较小,无明显的应力集中现象。研究结果对分离机械柱锥形转鼓的结构设计方法的完善提供了一定的参考依据。
CRH2型动车组中继阀流体特性仿真研究
基于流体仿真软件,并结合中继阀的物理结构,详细介绍了阀类运动部件的动态仿真分析方法,解决了传统试验手段无法实现内部流场测试的局限性问题。根据实际工况的边界条件,采用动网格技术,搭建了中继阀的三维仿真模型。通过仿真分析计算,得到了各腔室的压力实时变化曲线及运动部件的位移,有助于更直观的了解中继阀动态工作特性,对其结构性能分析有一定的指导意义,为产品开发、改进优化提供了快速、有效的验证手段。
基于 Fluent 的多翼式离心风机性能分析
使用Fluent软件对不同工况下的多翼式离心风机进行三维数值模拟,研究风机的典型几何参数对其流噪声和风量的影响规律;采用Coupled耦合算法结合MUSCL离散格式、定常RANS方程组求解风机内流场;采用FW-H声学模型结合大涡模拟计算风机流噪声。结果表明:变工况计算结果与试验值吻合,风机的蜗舌半径、叶片数、叶片进口安放角对风机的风量和流噪声均有一定的影响。本文的研究成果可以为多翼式离心风机的优化设计提供参考。
9-19离心风机“在役再制造”的CFD数值计算和试验研究
在保证机壳和进出口连接尺寸不变前提下,对9-19系列No.5.6离心风机叶轮进行改型,使用CFD数值计算软件Fluent分别对原模型和改型后模型进行整机全流场三维数值模拟,通过"模拟-改进-模拟"的过程,得到最优模型,使整机在设计工况点性能不变的前提下,内效率提高5%。对原型和优化叶轮制造样机,进行对比试验,验证数值计算的正确性。最终完成9-19系列风机"在役再制造"的优化改型。












