为了定性地评价叶片支架对直线翼垂直轴风力机气动性能影响,并得出更准确的计算结果,通过雷诺时均湍流模型(SST k-ω)对垂直轴风力机进行(computational fluid dynamics,CFD)仿真,研究叶片支架对风力机周围流场分布的影响规律,分析风力机在不同方位角下的功率输出性能。研究结果表明支架使垂直轴风力机的气动性能下降,最大功率系数下降47.5%,主要原因是于大攻角下复杂流动分离现象受叶片支架的影响较大,支架的回转扰动使风轮内部气流的湍流强度增大;在叶片支架安装界面位置,支架使得叶片前缘压力差下降,尾缘的压力差升高;而在风力机叶片中间截面位置,无支架模型与有支架模型压差区别较小且变化趋势相同;随风力机下流域尾流延长,低风速区的面积逐渐扩散,其值先减小后增大;风速在下流域的2倍风轮直径位置处达到最小值,有支架模型比无支架模型产...

提出一种直接将风能转化为摩擦热能的新型环保节能热水器——风力黏性摩擦热水器,分析了其结构和工作原理。借助CFD软件建立二维轴对称旋转湍流模型,对风力黏性摩擦热水器内2种流体的流动、传热过程进行了模拟,验证了其实现热水功能的可行性,并与风机进行了功率匹配。利用所建CFD模型数值研究了黏性摩擦热水器关键参数对加热性能的影响,结果表明：增大黏性摩擦热水器摩擦碟片半径、转速和硅油黏度,减小入口水流量,可以提高黏性摩擦换热器的加热性能,该结果对风力黏性摩擦热水器实际应用时结构参数和操作参数的确定具有指导作用。

为预测某型船用三通调节阀声学性能特性,应用Solidworks软件对阀体主、侧流道结构优化设计。首先将几何模型导入Fluent软件中进行压力场和速度场仿真分析,获取改进后阀体的三维模型;进一步利用ANSYS软件和声学分析软件LMS预测了调节阀在不同开度下主、侧通道的噪声和振动特性曲线。分析结果表明：阀体噪声和振动随着主通道开度的增加而变大;与试验值相比,两者吻合度较高,偏差最大值不超过7%。

为提高磁流变先导式溢流阀的压力特性,对磁流变先导式溢流阀导阀(简称磁流变先导阀)进行结构设计和性能研究。采用圆环形和圆盘形组合式阻尼间隙,选择双激励线圈反向通电的方法,达到优化磁场结构即提高磁场利用率的目的。利用Ansoft Maxwell仿真对间隙宽度分别为0.8,1,1.2mm的3种阻尼间隙进行电磁场仿真,并确定最优阻尼间隙宽度。利用CFD仿真对磁流变先导阀的内部流场进行分析。对磁流变先导阀进行压力特性实验,实验测得单激励线圈通电、双激励线圈反向通电时,磁流变先导阀调定压力与加载电流的关系曲线。分析实验结果得出:磁流变先导阀的结构设计合理,提高了磁流变先导阀的调压能力及响应速度,调定压力与电流成正比,最后达到最大调定压力。

研究了阀芯和阀座上是否有倒角存在的两种不同阀口形态下,内流式锥阀阀芯所受液动力的特性。采用CFD仿真模拟的方法,分别对两种阀口形态下,阀芯在不同开度、不同流量下所受液动力进行了数值求解,并对其液压阀的压降曲线进行了比较,最后,对仿真结果进行了网格无关性验证。结果表明,随着阀口形态的变化,阀芯所受液动力的方向和大小都相应地发生了改变,而两者的压降几乎没有变化,对于阀芯所受液动力优化有重要指导意义,此外,由网格无关性验证结果可知仿真结果是可靠的。