利用FLUENT软件中的VOF多相流模型对某发动机水滴形活塞内冷却油腔中机油的振荡传热过程进行了数值模拟,分析了机油在活塞内振荡流动时空气和机油的体积分数瞬态分布情况,得到了壁面传热系数随活塞转速、行程和机油填充率的变化规律。分析结果表明,活塞壁面传热系数随着行程和转速的上升而上升,转速对传热系数的影响最为显著。但随着充油率的上升,传热系数先上升后下降,最佳充油率范围在30%-50%之间。采用正交试验设计方法获得了最优方案,并与该发动机原方案进行了对比,结果表明优化方案的壁面传热系数比原设计方案提高了约16%。

柱塞气举是实现低产气井排水采气的有效措施。目前柱塞的排液机理仍不明确,极大限制了柱塞结构与工艺参数的优化。采用VOF模型结合动网格方法,对柱塞运动流场进行CFD数值模拟,分析柱塞气举过程中气液流动规律、密封机理与柱塞运行规律。结果表明,上行过程中,气体在柱塞与井筒的环隙之间,气体上窜时产生的绕流阻力是柱塞上行的主要动力,窜气必然存在,液体泄漏较少,密封环槽内涡流不明显;下行过程中,槽内形成较强涡流。无论上行还是下行,柱塞均会快速达到受力平衡。在井况相近情况下柱塞的绕流阻力系数基本不变,可根据井况采用平衡速度估算柱塞的总体运行时间。

根据重力热管的工作原理,对传统重力热管的外形进行改进,设计一种U形的重力热管,使用FLUENT软件对热管进行仿真,热管内部的蒸发冷凝过程采用源项UDF进行编译,能够较好地模拟出蒸发冷凝现象。研究了不同加热功率下,对热管传热效应的影响,并分析了热管的热阻,还研究了不同充液率下热管的换热效应,结论为在小加热功率下,热管的热阻受充液率的影响较小;而在较大的加热功率下,热管的热阻与充液率成反比。

为研究水压和气压对一种造雪机喷嘴雾化性能的影响,文中采用流体仿真的方法,建立喷嘴的三维模型,对喷嘴流域进行简化处理,通过改变喷嘴气体和液体的入口压力,运用多相流中的volume of fluid(VOF)模型和realizable k-ε模型对双流体喷嘴内流场速度进行仿真分析。由于压缩空气增加了液膜的不稳定性,利用离散相模型(DPM模型)对喷嘴外流场进行模拟雾滴的雾化情况,比较不同气、液压强下雾滴的索特平均直径(Dsm),并对结果进行分析。研究结果表明,在液体压强相同的情况下,随着气压的增大,喷射出雾滴的Dsm会出现总体减小的趋势;在气体压强相同的情况下,随着水压的增大,外流场雾滴的Dsm随着水压的增大出现增大的趋势。雾滴的Dsm受气液压强比n的影响,当n=1~2时Dsm下降幅度最大,下降幅度达到65%;当n=2~6时Dsm下降幅度较小,下降幅度达到35%,当n=1.167时,Dsm达到最大值37....

开敞式水泵吸水池内流动是具有自由表面的复杂流动.本文利用VOF(Volume of Fluid)模型对开敞式水泵吸水池内的后台阶流动进行了数值模拟,模拟结果与试验数据基本吻合.VOF模型是模拟开敞式水泵吸水池内流动的一种有效方法.

采用Volume of Fluid（VOF）模型对罐车制动时液体的晃动进行了数值模拟对单室受力、受力位置及整车轴荷分配进行了计算并通过与实验结果的对比验证了计算方法的可靠性.计算结果表明无防波板时随减速度增加单室xy方向受力峰值增大整车轴荷比增大;随充液比增加单室x方向受力峰值先增大后减小y方向受力峰值增大制动初始与结束时充液比越大轴荷比越大1 s左右充液比越大轴荷比越小;单室带防波板时随防波板面积增加xy方向受力峰值减小当防波板面积大于横截面的40%时增加防波板面积能显著改善罐体受力且防波板面积越大轴荷比峰值越小.

利用雷诺应力模型（RSM）的流体体积（VOF）多相流模型对水力喷射空气旋流器（WSA）的气相压降特性和流场进行了数值模拟研究。结果表明,雷诺应力模型和VOF两相流模型能够较好地模拟WSA的气相压降特性和液相回流比,WSA的气相压降随着进口气速的增加先后出现低压降区、压降突跳区和高压降区3个区域。在低压降区,射流保持较好的完整性;压降突跳区,射流呈袋式破碎雾化;高压降区,射流呈剪切破碎雾化。WSA内的静压分布关于Z轴比较对称,整个WSA内在射流—旋流耦合场之上的区域压力最大,其次是WSA的分离空间,在排气管进口区域压力最小。

运用ANSYS FLUENT软件VOF多相流模型,对两级液环真空泵进行泵内流场的数值模拟研究.进行3个不同工况的模拟,研究分析表明：软件在液环真空泵三维流动气液两相交界面、压力、速度等方面的预测较为符合理论和实际,进出口压力对两相交界面的预测影响不明显,计算时长是数值模拟研究的一个重要影响因素.本研究丰富了液环真空泵数值模拟的成果.

基于计算流体动力学对液力变矩器内流场进行了分析，利用多流动区域耦合算法中滑动网格法实现叶轮间流动参数的传递，建立液力变矩器涡轮、泵轮、流道模型实现了液力变矩器湍流流动的瞬态计算。对流场数据分析，核定出了气化高发部位，通过采用多相流模型植入流场一个气泡，数值研究了液力变矩器内气泡破碎机理和破裂高发区域。根据数值模拟和理论推定的气泡核化区、破碎区的气泡动力学行为特征可为液力变矩器的设计和改进工作提供参考意义。

为了研究液体黏性传动中产生的两相流对摩擦片间流体传动特性的影响也为减弱两相流、提高油膜传递剪切转矩的能力通过流体动力学仿真软件对基于VOF模型的油膜流场进行数值模拟获得油膜流场中两相流区域的产生及发展规律。研究表明:油槽是产生两相流的主要区域在油槽靠近外径的侧面过渡位置空气所占体积比为1;两相流区域的产生主要受流体压力的影响并且其产生是先从靠近外径部位开始逐渐向内径方向发展;油膜流场中空气的体积比随着供油量的增大而减小随着转速的提高而增大;油膜传递转矩随着供油量和输入转速的增大而增大。