阐述了基于流体和固体耦合的涡旋压缩机电机冷却系统的仿真原理及方法,结合有限元仿真软件ANSYS Fluent,构建了涡旋压缩机电机冷却系统的流固耦合仿真模型,获取了电机内部及周围冷媒的温度和流场分布信息,并制作样机进行了试验,试验结果显示模拟结果和试验结果具有很强的一致性,为涡旋压缩机电机结构改进和冷却性能优化提供理论依据。结合电机结构和压缩机低压腔气路分布的特点,为增大冷却电机冷媒流量,对电机转子打孔的方案进行模拟分析,模拟结果显示能有效改善电机散热。

采用CFD软件对自动反冲洗过滤器内部流场进行模拟分析，滤网采用多孔介质模型，并对仿真结果值与过流试验值进行了比较。结果表明，仿真模拟结果值与试验值相差不大，证明了滤网多孔介质模型的仿真方法以及过滤器仿真结果的可靠性，并分析了过滤器内部流场情况，为自动反冲洗过滤器的优化设计与性能分析提供必要的理论依据。

对新比隆A7离心压缩机叶轮与CR-2隔板形成的基本级、基本级与基本级不同间距的串联级、进气室与基本级组合、末级等4种情况进行CFD计算仿真、比较了基本级CFD计算结果与新比隆试验值一致性并分析了通流不同匹配状态下对基本级气动特性的影响;基于上述研究,作者完成一台4级离心压缩机器设计制造,开展了整机的匹配试验验证。试验结果对如何利用基本级通向多级离心压缩机械高效与安全运行的设计与研究具有一定借鉴作用。

利用CFD软件,对分体式空调室内机的内部流场进行数值模拟,研究进口尺寸、面板与换热器间隙以及风道吸气角与空调风量的关系,从中寻找出各参数与空调风量的变化规律,该结果对今后空调的结构设计具有一定的指导意义。

结霜是制约热泵在低温工况下运行的主要因素之一。针对蒸发器结霜问题,通过试验及数值模拟的方法研究了水平铝表面结霜特性。试验观察了铝表面霜层生长的形貌特征,对比了不同冷表面温度及来流空气特性对结霜的影响。结果表明:铝表面温度越低,霜层生长初在始阶段时间越长,风速大于1.5m/s之后,风速的变化主要影响霜层生长成熟阶段,并通过计算流体力学(CFD)模拟分析了霜层密度及导热系数的变化,验证结果表明,该模型能够较好的预测铝表面结霜。

设计了一种顶部45°角送风的新型房间空调器,对常规送风与顶部45°角送风方式的空调分别建立三维CFD模型对室内温度分布进行模拟计算。结果表明:相比于常规送风方式,顶部45°角送风室内温度分布均匀性显著提高,舒适性增强,达到相同的室内平均温度,其所需的送风量减小50%左右,节能约30%。模型模拟计算结果与试验测量值吻合度高,对设计开发新型室内空调器和优化室内气流组织具有指导意义。

为了研究叶片出口安装角和叶片数对叶轮气动性能优化的影响,对某离心压缩机叶轮建立理论数值模型,利用多目标遗传算法对模型寻优。对优化的结果圆整处理后进行参数化建模,并通过CFD数值仿真对优化结果进行验证。最终叶轮在设计工况点压缩比提高3.57%,等熵效率提高0.79%,叶轮整体情况得到改善,可为离心压缩机叶轮的优化设计提供参考。

利用CFD方法，采用两套网格重叠的形式，研究了一种对尾支杆干扰进行修正的非线性方法。运用本方法，研究了尾支杆等直段长度、直径和锥角对模型气动特性的影响，研究了四个模型有攻角时的尾支杆干扰，并对GBM-04A模型的零阻进行了尾支杆干扰的修正。