在对MBR膜生物反应器的模拟仿真中,我们曾使用计算流体动力学(CFD)的相关软件建立MBR中空纤维膜的二维模型,并成功模拟出流体在中空纤维膜区域的流动现象。为了后期提高中空纤维膜的模拟效果,我们可以考虑先将单根中空纤维膜丝放进膜组件中,并建立三维模型进行模拟,计算和观察,为扩展到多根中空纤维膜丝的研究做好前期的工作。在模拟中,由于中空纤维膜管壁小孔的数量规模达十亿数量级,在建模阶段画出大量的小孔并不现实。所以,在模拟时,我们引入多孔介质的思想,将中空纤维膜的管壁定义为多孔介质区域,从而完成对中空纤维膜管壁小孔的模拟。在之后进行的CFD数值求解的计算中,我们采用比较精确的有限体积法求解离散方程,经迭代100次后,我们可以从残差曲线图中看到所有值均低于阈值,呈收敛状态。模拟结果表明,通过CFD相关软件对单根中...

细长体的运载火箭在大攻角飞行时可能承受较大的气动弯矩作用并会导致结构发生较大的弹性变形,需要开展流固耦合仿真以分析箭体表面压力分布和箭体弹性变形情况及其对结构安全性影响。将高精度的计算流体力学和计算结构力学耦合起来实现了一种静气动弹性分析方法,其中流体计算基于三维粘性Navier-Stokes方程求解,结构计算采用三维有限元静力学分析方法。在使用标准气弹机翼验证的基础上,采用上述方法对火箭超声速大攻角飞行时的箭体变形情况进行了研究,分析了不同壳体厚度对结构弹性变形的影响。结果表明基于上述方法能够开展精细化的静气弹分析,应用到细长体火箭上的分析结果为火箭的载荷与结构总体设计提供依据。

以国内某款运动型多用途汽车(SUV)作为研究对象,应用DOE的方法,通过软件STAR-CCM+,采用Realizable k-ε湍流模型,对整车底部进行了减阻方案研究。采用试验优化设计的方法,运用极差分析法对仿真数据进行了分析,找到最佳减阻方案。研究表明,最佳减阻方案的整车阻力系数相对于原始模型有大幅降低,降幅达6.09%,前轮挡风板对整车阻力系数的影响最大,后轮挡风板对整车阻力系数的影响最小。通过对整车外流场的分析,阐明了减阻机理。

为研究扑翼飞行器运动机构扑动原理和翅翼周围流场变化规律,设计鸽形扑翼飞行器扑翼机构并分析翅翼周围流场。运用四杆机构图解法计算出符合扑翼运动要求的曲柄摇杆机构参数,并对相关参数进行优化。基于计算流体力学对扑翼飞行的流场进行数值模拟计算;利用Fluent软件分析得到翅翼周围流场速度云图、湍动能云图以及升力、推力特性曲线。结果表明:鸽形扑翼飞行会引起翅翼流场流动速度发生变化,进而导致空气流动状态由层流变为湍流,湍流动能为

以Ahmed车辆为研究对象,采用CFD数值模拟的方法,研究非光滑棱纹仿生结构对车辆空气动力学特性的影响。对不同行驶速度下原车尾涡速度矢量分布以及升阻力系数的仿真计算,并根据风洞试验结果验证数值模拟的有效性。在原车尾部设计非光滑棱纹仿生结构,以阻力系数和升力系数为优化设计目标函数,以仿生结构的几何尺寸,空间布置尺寸,以及行驶车速作为设计变量,建立Kriging近似模型,并采用多目标遗传算法进行带有棱纹仿生结构的Ahmed车辆模型优化分析。经CFD验证,优化后的带有棱纹仿生结构的Ahmed车辆模型阻力系数降幅约为5%,升力系数降幅约为29.35%,能够起到显著的减阻增稳效果。计算结果也表明,建立的Kriging近似模型的误差为2%左右,可信度较高。

在分析穿水冷却喷嘴的结构及工作原理的基础上，通过前处理软件Gambit建立喷嘴内部流场的三维网格模型，确定了数值模拟的数学模型、计算条件和求解方法。利用CFD软件Fluent对该模型进行了数值仿真，获得了喷嘴内部流场的各参数数据。分析了流场的速度分布与压强分布，为喷嘴设计及优化提供了理论依据。获得了不同输入压强情况下的喷嘴性能数据，为水冷过程的热交换分析和实际生产提供了参考数据。

在制丝生产线加香加料系统中,为解决本地料罐生产过程中通过自动排空装置向外溅料的问题,采用计算流体力学（ANSYS Fluent）软件设计防溅节料装置,并对节料效果进行了仿真分析。确定了节料装置与料罐的连接方式为螺纹连接,其规格为R3/4＂密封管螺纹。其外壳为圆形,根据现场安装空间主要设计参数确定为：底面直径0.15 m,高0.16 m,壁厚1.5 mm,壳体内径为0.147 mm。经过仿真计算,确定了阻料器挡板的数量为3个。结果表明：本地料罐安装上防溅节料装置后,生产一批烟丝平均溅料次数由改进前6次降为0,1 a可节约料液800 kg。大大降低了生产成本,有效地维护了生产现场的干净整洁。

针对梭阀流场，运用计算流体力学基本理论建立梭阀内部流场的控制方程，利用Fluent软件对不同压力和开度下梭阀流场进行仿真，研究梭阀的速度和压力场的变化情况，分析梭阀的流量特性。研究结果表明：梭阀在不同的压力开度下的内部流场流流动平稳，流量特性曲线变化平缓，梭阀结构设计合理。研究结果可为梭阀结构的设计和优化提供一定参考。

液压控制元件的噪声是液压系统噪声的主要来源之一.如何有效地控制液压控制元件的噪声并降低它们对液压系统工作性能和工作环境的影响是液压行业必需解决的课题.近年来,流动显示技术的发展以及计算流体力学的广泛应用,为深入研究液压控制元件内的流体噪声机理,从根本上解决液压控制元件内流体噪声控制问题提供了新的手段.本文概述了国内外,特别是浙江大学流体传动及控制国家重点实验室近年来在液压控制元件流体噪声控制方面的研究进展,展望了液压控制元件流体噪声控制的研究方向和重点.

使用高温高压蒸汽推动汽轮机可以实现能量的转化,而针对蒸汽的调控直接影响到能量的转化效率和系统的安全性。减压阀作为蒸汽辅助动力系统的核心部件,主要对高温高压蒸汽进行调控,使其压力和温度等参数被调节到特定范围。节流特性是减压阀的主要性能指标,以一种新型多级角式减压阀为研究对象,采用计算流体力学方法,考察了笼罩式阀芯和节流孔板的间距对节流特性的影响,具体分析了不同间距下流动特性、湍流耗散率、温度特性和压比特性等节流性能。研究结果为后续开展类似减压阀的节流优化设计提供参考。