进排气系统是发动机重要的附属结构,对保证发动机正常工作具有重要意义。根据发动机进排气系统的结构特点,针对进气系统、排气系统、消声器等进行选型设计和结构设计;保证各部分结构满足发动机的压力和流量要求;采用理论分析计算、CFD建模仿真分析、试验台验证分析等相结合的方法进行设计分析。对排气管和消音器进行三维计算流体模拟仿真,得到速度场、压力场的分布图,并对设计关心的进出口压差进行计算;特别对消声器的穿孔板部分采用了多孔阶跃边界条件进行处理;采用试验方法对消声器设计进行验证。结果可知空滤器进气阻力(滤芯干净时)8英寸/237mm水柱高度;管道总阻力为2.079英寸/52.8mm水柱高度;单个最大流量是972.27L/s>904.5L/s,满足发动机要求;排气系统的排气管路和消声器总压损为3.52KPa,满足发动机排气背压要求;系统的CFD分析结果表明管...

根据管带式散热器结构特点,获得影响散热面积的主要参数。基于CFD对散热器的流场进行分析,获得流场的内部流动细节;通过流体耦合传热计算获得散热器的传热系数;采用多孔介质代替散热器芯体对散热器整体进行仿真,获得冷却管束内热流分布情况;基于上水室入口位置对散热器散热的影响分析,对散热器进出水口的相对位置进行优化;对比分析冷却管间距对散热器压损和散热能力的影响,获得最佳翅片间距对原型散热器进行改进设计。结果可知基于散热器流动换热特性,对管带式散热器进行结构优化,结果可知根据最小热阻理论,流体会选择阻力最小的路径,散热器进出水口左上右下的布置中流体会先垂直通过冷却管,然后在下水室内混合从出水口流出,设计最优;对于双侧波纹散热带的管带式散热器,可以提高原型散热器芯体的密度,在加工工艺允许的情况下选...

以气固旋流分离器为研究对象,对气相采用κ-ε模型及代数应力模型,对颗粒相应用随机轨道模型,并考虑相间耦合的相互作用,建立了描述气固两相旋流中气粒两相流场特性数学模型,同时,应用SIMPLEC方法,成功地进行了气固两相旋流中气粒两相流场特性数值模拟.结果表明:在内锥体顶部上方易形成旋涡;分离器靠外壁处气流为上升流,且偏向出口;在分离器中心区域存在回流,越靠近底部,回流越明显;尘粒初始位置越靠近分离器入口断面底部与分离器外侧越易到达分离器底部;在相同初始条件下,较大粒径尘粒易于到达分离器底部,较小粒径尘粒则先向分离器底部运动,后又向分离器顶部运动,从而可能从分离器出口跑出,或在分离器中某一位置不停旋转.

为了研究分流叶片前缘掠角对微小型离心叶轮流场及气动性能的影响,应用数值模拟及理论分析,对一带有分流叶片的离心叶轮进行了研究。结果表明分流叶片前缘后掠增强离心叶轮气动性能的机制,一方面为分流叶片对主叶片泄漏涡的分流效应,以及分流叶片攻角增大致使其吸力面高速低压气流对主叶片泄漏涡的引射效应;另一方面,随分流叶片前掠角度增大,其肩部的膨胀及压缩效应增强,对主叶片压力面气动干扰增强,使主叶片压力面负荷降低,当分流叶片后掠角度增大时,气流相对分流叶片前缘攻角变大使分流叶片气动负荷变大,另外,攻角变大导致分流叶片吸力面气流加速、流线弯曲变大,气动负荷增大。在进行分流叶片设计时,权衡结构重量、气动性能等因素,建议分流叶片前缘后掠角取值在8°~16°。

针对波形前缘结构可以延缓失速以及改变叶片流场的特性,采用数值模拟方法研究波形前缘叶片的气动性能以及流场特性,获得波形前缘结构对叶片绕流流场的影响规律。结果表明波形前缘结构可以有效延缓失速的发生,尤其在大攻角下效果更为明显;在前缘波谷处静压变化相较于波峰处更为剧烈,且波峰控制流动效果最佳,波谷处最差。

运用CFD软件对射流管伺服阀在不同工作介质下的流场特性进行仿真分析,重点研究伺服阀的结构参数对流场特性的影响,这些影响因素主要包括射流管直径d1、接收管直径d2、射流管到接收管的端面间隙b、两个射流接收管的夹角α、射流管偏转角φ、系统背压pt等。为射流管伺服阀结构的优化设计提供理论依据。

为了提高液压支架的机械控制能力,利用电液换向阀完成支架控制箱动作控制。该文采用流体动力学仿真了电液换向阀的动态特征及流场特性。研究结果表明:当时间到达0.14 s时二级阀芯发生运动,出口流量快速增大至一个峰值状态;随着阀芯到达一个稳定运动状态后,换向阀也达到1013 L/min的稳定出口流量。换向阀在高压大流量系统内工作时将会快速到达峰值压力,产生液压冲击作用并使支架立柱受到破坏。

配油副对于液压马达的性能有着直接的影响，因此，配油副的计算与分析是很有必要的，当下，我们采用的是现代有限元技术，对配油副的流场特性进行研究。本文从对当前国内外液压马达的研究现状入手，进而介绍了径向柱塞式液压马达配油原理、数值计算基本方程及方法，最后对配油副内部流态及流动特性数值进行了深入的分析。

针对柱塞式液压缸内液压油流场尺寸跨度较大,流场模拟边界及湍流模型选取较难的问题,提供了较优的边界条件及湍流模型选择参考。建立柱塞式液压缸内流场模型,采用Fluent软件对比分析不同边界类型、边界位置、湍流模型条件下液压油流场的压力、速度特性,比较发现选择导向套与缸体间隙流域一侧为速度入口边界,速度大小取柱塞运动速度,液压缸进油口为压力出口边界时能较好反映液压油流场的流动特性。选用最优边界及湍流模型组合进行液压缸内流场模拟的结果表明,在导向套与缸体间隙流域,流场压力沿流向线性减小,而流动速度在该间隙流域相对较大,为柱塞式液压缸组件的接触磨损及密封问题的流固耦合分析提供技术支持。

运用CFD软件对在不同入射角度下的带钢清洗流场特性进行仿真分析,重点研究入射角度对流场速度和带钢表面压力的影响。仿真结果表明,带钢表面速度和压强随着入射角度的增大而增大;当入射角度α=60°时清洗性能最佳。通过仿真可以为高压水射流清洗工程应用提供一定的依据。