从一种新型弹性管束螺纹缠绕换热器入手,从结构上论述弹性管束可有效补偿热应力破坏及螺旋缠绕湍流换热节能高效性能,认为其已成为制药行业深冷系统的新工艺、新设备。

以卧螺离心机螺旋流道内流体为研究对象，应用Fluent软件中提供的7种典型湍流模型，在相同网格条件下进行三维稳态数值模拟。模拟结果表明：RNGk-ε模型与文献值吻合性最好，其次是SST k-ε模型，Realizablek-ε模型虽然模拟结果良好，但选用时要慎重。RSM模型仅在模拟高转速时比较适合，在低转速时，偏差较大，而标准k-ε，标准k-ε，S—A模型模拟结果与文献结果偏差较大。本文结果可以为卧螺离心机流场计算中的湍流模型的选取提供参考。

湍流发生器是离心式中浓纸浆泵的关键部件,其作用是使纸浆实现流体化并进行气液分离。本文提出一种采用等螺距和变螺距相结合的叶片型线的湍流发生器,推导了其型线方程。为了验证新设计叶片型线湍流发生器的性能,设计了4种不同叶片型线的湍流发生器。基于CFX软件,采用Eeulerian气液两相流模型和RNG k-ε湍流模型,模拟了不同叶片型线的湍流发生器中浓纸浆悬浮液的三维流场,预测了水力性能和气液分离效果,分析了不同叶片型线对湍流发生器性能的影响。结果表明,采用等螺距和变螺距相结合的叶片型线的湍流发生器具有较好的水力性能和气液分离效果。该模型在生产实际中得到了应用。

离心泵内的沙粒磨蚀问题是一个国内外尚处于探讨阶段的复杂现象。多年来许多学者们从试验、理论、计算等多方面对这一问题进行了大量的研究与探讨。本文尝试从近壁区湍流的猝发结构出发，研究离心泵内的泥沙磨蚀问题。文中首先从BBO方程出发得出了沙粒近壁区法向运动速度upy ，然后基于湍流的猝发结构导出了沙粒“扫掠”情况下的流向速度upx。最后用两个速度得到了基于壁湍流猝发结构的离心泵内的沙粒对叶轮壁面的冲击角。上述研究表明离心泵内正是由于猝发时的“扫掠”作用造成了沙粒对叶轮壁面的小角度切削，这与前人的试验观测结果相吻合。

为了研究不同湍流数值模拟方法对多级离心泵性能预测的适用性，分别采用雷诺时均法（标准k－ε）、大涡模拟法（ LES）和分离涡模拟法（ DES）对具有相同结构参数的MD450－60＆#215;4多级离心泵内流场进行三维模拟，得到对应的计算扬程和水力效率。再根据经验公式将预测的水力效率转化为泵的运行效率，通过预测值与实验值的平均误差对比结果发现，标准k－ε、DES和LES湍流模型的扬程平均误差分别为14．91％、3．88％和4．41％，效率平均误差分别为7．82％、3．14％和2．86％。因此DES和LES模型计算的结果均满足多级离心泵数值模拟的精度要求。

为了探讨不同湍流模型在小型潜水泵性能预测中的适用性，本文以QDX6-18-0．75型潜水电泵为研究对象，分别选取Standard k-ε、Reliable k-ε、RNG k-ε、RSM4种不同湍流模型对小型潜水电泵进行全流场模拟，得到6种工况下泵扬程和效率的预测值，并与试验台测得的数据进行对比分析。结果表明：设计工况下，4种湍流模型的扬程相对误差均小于1．5％，效率相对误差均小于2．5％，满足工程应用需求；小流量工况下，Reliable k-ε模型相对误差最小，扬程最大偏移0．75％，效率最大偏移4．36％；大流量工况下，Standard k-ε模型扬程预测精度高于其它3种湍流模型， RSM模型的效率预测精度最高。综上Reliable k-ε模型的适用性最强，Standard k-ε模型次之。该结论为小型潜水电泵性能预测的可靠性提供依据，并已在产品改型中得以应用。

采用多相流及雷诺应力湍流模型建立了泥浆净化旋流器流场数学模型。通过对钻孔泥浆用Φ100mm旋流器三维建模，应用ICEM进行网格划分，利用CFD软件FLUENT对旋流器多相流进行三维数值模拟，并对湍流模型、离散方法及边界条件的设置等问题进行了探讨，得到了泥浆净化旋流器速度场和压力场分布，分析了旋流器空气柱的形成及发展机理。

为分析管路系统中三通比例阀的流量特性,对三通比例阀进行了三维流场数值计算。当三通阀用作分流时,分析了出口流量比和出口水头损失率随入口雷诺数及阀芯位置的变化规律;当用作合流时,分析了入口流量比随出入口压力差及阀芯位置变化规律。结果表明:比例阀的各口流量比主要受阀芯位置影响,在三通比例阀中腔体形状、壁面糙度一定的情况下,降低入口雷诺数可减小局部阻力损失。实现了基于流量比特性曲线的优化控制。

针对微小尺寸、大曲率弯管结构化内表面难以使用工具进行接触式光整加工的问题。该项目提出了一种使用软性磨粒流加工此种类型弯管内表面的方法。为了验证理论分析的正确性基于RNG k-ε湍流模型对加工过程中整个流道内部进行仿真实验。并搭建了实验平台进行加工实验以验证仿真结果的可靠性。仿真的结果表明磨粒在弯管内处于无规则的运动状态并且弯管内部的内、外两侧壁面存在着明显的速度差和压力差并且随着入口压力从2.0MPa增大至3.0MPa内部压力与速度也随之增大。在加工实验中对工件进行加工前工件内表面各点粗糙度都相对较大因此平均粗糙度也相应较大大约为1.072μm。工件加工一段时间后整个内表面的光整度变好而且伴随着入口压力的增大加工效果变好表面粗糙的均匀程度提高光整性也逐渐提高可达0.450μm。加工实验结果证

限速切断阀由于阀口开度较大与阀口压差相比其内部流道阻力不能忽略从而用传统的解析方法不能对限定流量准确计算.以限速切断阀具体结构为计算实例采用RNG kε湍流模型对限速切断阀的流场进行三维数值仿真并与试验测试和理论计算结果进行了比较与分析.结果表明流场仿真所预测的限定流量与试验测量结果吻合良好.