考虑多孔质材料内密封介质渗流与密封端面润滑液膜间的传质耦合关系,建立了一种多孔质机械密封的流体润滑模型,采用有限单元法求解液膜润滑方程和多孔质内部渗流控制方程,研究了膜厚、渗透率、多孔质环几何参数对密封性能的影响规律,揭示了多孔质机械密封的工作机理。结果表明:多孔质机械密封依靠流体静压效应在密封端面成膜,相较于普通平行端面密封,其液膜承载力和轴向刚度更大;随多孔质渗透率的增大,多孔质机械密封泄漏率和开启力逐渐增大,而液膜刚度逐渐减小;液膜厚度的增大会导致泄漏率的增大和开启力的减小,而液膜刚度先增大后减小,且不同渗透率下的最大刚度分别对应不同的膜厚值。研究结果可为多孔质机械密封的工程设计提供新的思路和理论指导。

为研究平行流式冷凝器芯体扁管不同分布下制冷剂的能量损失及冷凝器管道内制冷剂的流动规律,建立冷凝器芯体的二维模型,利用CFD软件,对冷凝器管道内制冷剂的流动进行数值模拟。在扁管分布为20-13-9、21-13-8、21-12-9三种结构下,对17种不同流量的制冷剂模拟结果进行分析,得到不同流量下的速度场及压力场,计算了三种结构在不同流量下的能量损失。结果表明:在相同条件下,制冷剂在20-13-9结构中的能量损失最少,则冷凝器芯体的扁管制成20-13-9的结构更加合理。还直观展现了制冷剂在冷凝器芯体管道内的流动情况,在整个芯体中,流动过程中产生了各种大小尺度不同的旋涡。可将扁管连接过渡处设计成圆角结构,以减少能量损失。研究结果揭示了制冷剂在冷凝器中的流动规律,为汽车空调冷凝器的优化设计提供一定参考。

针对切流式双入口气液旋流分离器的内部流动特征，利用Fluent软件进行计算分析，重点对分离器内部流动状态及湍流度进行分析，并考察入口流速对主要分离空间流动参数的影响。结果表明，切流式气液分离器内主要分离空间呈明显的组合涡分布，并且轴向零速包络面呈明显柱形，但分离器人口处能耗较大，排气管入口附近紊流现象严重，当入口流速增大时尤为明显。计算结果对气液旋流分离器的结构优化与性能预测具有指导意义。

采用欧拉模型对超短接触旋流反应器内的气固两相流场进行了数值模拟，主要研究了分离腔内气固两相的分离过程。具体考察了导叶下部柱段与锥段分离空间以及排剂口附近固相体积分数的分布情况，评估气固两相在分离腔不同部位的分离效果，重点对比分析了固相粒径差异对流动情况以及颗粒聚集的影响规律。计算结果表明：5斗m颗粒在分离腔的浓度分布规律不同于10μm和30μm颗粒，由于颗粒粒径较小易被气流携带，在分离空间以及排剂口都出现了不同程度的返混，对分离不利。

利用VOF法建立了混输泵出口单向阀内流场的气一液两相流CFD模型,采用UDF及动网格技术,研究了介质不同含气率下弹簧刚度对出口单向阀开启特性的影响.仿真结果表明：在一定范围内,随着弹簧刚度的增大,单向阀最大开启高度降低,开启滞后时间稍有增加：介质含气率变化对阀芯开启滞后影响明显,随含气率的增加,阀最大开启高度大幅降低,开启滞后时间增加,且随含气率增大,弹簧刚度的影响减弱.

为研究不同含气率对油气混输菜菜阀内部流场的影响,运用CFD软件对油气混输菜球阀内部气液两相分布、 速度场及进出口压差进行了模拟仿真.同时对球阀进行试验研究,测量出球阀进出口的压力值,以验证模拟结果的准确 性.试验表明：模拟值与试验值数据误差不超过15% ,模拟较为准确.在相同的开启高度、进出口流量下,随着含气率 的增加,球阀内流体的压差降低幅度高达90%以上,且其降低较均匀.与此同时,流体密度降低并没有使流量系数和阻 力系数有明显的变化.观察两相云图可以发现,在阀球尾部A 处产生了旋涡,旋涡随含气率的增加略微增多;突扩界面 C 处产生了二次回流,使得该处的气相也较多,而在阀球四周内壁,气相分布较少.同时可观察出,流体含气率对阀球间 隙处速度的影响不大,但是对流动状态有-定的影响.