喷嘴偏心距对射流泵性能影响的数值模拟

对射流泵内部流动进行了数值模拟,计算了射流泵在不同喷嘴偏心距下的性能参数,分析了射流泵喷嘴轴线偏离泵体轴线的偏心距对其性能和流场的影响.结果表明:喷嘴偏心距对射流泵大流量比工况的性能有较大的影响,而对小流量比工况影响较小,可忽略不计;随着偏心距的增加,射流泵效率最高点下降并向流量比小的方向移动.在工程应用中,射流泵同轴度精度要求可以定为12级以上.     

等离子枪体内部流场和温度场的模拟分析

为改善等离子枪体结构设计，使枪体冷却系统更加完善，用ANSYS有限元分析软件对等离子枪体内部的三维流场和温度场进行了模拟计算，得到了枪体内部的三维温度场与流场分布图.在温度场分布图中，枪体高温区域在钨极弧处及其周围区域，但高温区域并不是轴对称的，而是向着喷嘴起弧点偏斜.通过对枪体内部流场的矢量分析及作特征点的流速曲线图，确定了冷却水道的两个涡流区，结合温度场分布图，得出等离子枪体工作时最薄弱处为靠近喷嘴起弧位置的水道死角.最后，提出消除或减弱冷却薄弱冷却薄弱部位的方法，以提高等离枪的使用寿命.     

等离子割炬喷嘴热-流耦合分析及优化设计

等离子割炬工作原理复杂,喷嘴在冷却水温度场和流场耦合作用下工作,实物实验难度较大,文章采用CFD软件针对两种割炬喷嘴进行数值模拟,分析在不同冷却水流速度下的温度云图和温度曲线图,确定喷嘴结构,给出建议冷却水流速度.     

内扰因素对室内热分层的影响规律

热压自然通风中,热源产生的浮力羽流使得室内存在热分层现象.房间内扰即热源因素是影响热分层的主要因素之一.本文对具有内热源的民用建筑,采用CFD技术,改变内扰因素对热压自然通风流场进行数值模拟,分析了不同热源工况下的温度场,得出了内扰因素对室内热分层现象的影响规律,为民用建筑自然通风系统的设计提供了理论参考.     

射流泵内流场的大涡模拟

阐述了二维弱可压缩流体流动控制方程和大涡模拟湍流模型.基于该模型对射流泵各种运行工况进行了一系列数值模拟计算.计算中模拟了异常边界条件下射流泵的流场特性,重点模拟喷嘴出口回流旋涡并给出了可视化描述.对不同计算网格数和大涡模拟系数对计算结果的影响也作了论述.提出的网格生成和数值模拟方法具有较高的效率,计算结果可靠.     

喷气织机主喷嘴的流场分析

采用流体动力学软件NUMEC＆对喷气织机主喷嘴的气流流场进行了数值模拟,揭示了导纱管内不同截面上气流速度的分布,并对主喷嘴内部气流的轴向动压和马赫数分布进行了分析．结果表明,利用数值模拟研究主喷嘴流场特性方便、快捷,且精度也较高．     

JK90S可调喷嘴涡轮喷嘴冲角特性

为了使涡轮与发动机在较宽广的工况范围内保持良好的匹配,通过调节涡轮喷嘴环的转角,改变涡轮的流通面积,使涡轮的流量特性和效率特性发生变化.运用三维数值模拟技术,对JK90S可调喷嘴涡轮喷嘴冲角特性进行了数值计算和流场分析.结果表明,当仅改变喷嘴环的入口冲角,保持喷嘴入口的总温、总压和出口静压不变,喷嘴环的气流冲角小于某一值时,级效率对于喷嘴环入口来流的冲角不敏感;当冲角大于此值时,级效率将急剧降低,此时级效率主要受喷嘴环效率的影响.     

可调离心式喷嘴喷雾流场的数值模拟研究

建立了可调离心式喷嘴三维CFD(计算流体动力学)模型。应用FLUENT软件对该喷嘴的喷雾流场进行了模拟分析。连续相采用三维可压缩稳态雷诺时均N-S方程,湍流模型采用标准的k-ε模型,通过SIM PLE算法求解压力速度耦合,离散相采用拉格朗日方法追踪颗粒运动轨迹。模拟结果给出了喷嘴喷雾流场随着时间的变化规律、喷嘴压差对喷嘴的雾化性能以及液滴分布特性的影响,得出了不同流量下索太尔平均直径(SMD)和液滴分布指数随着喷嘴压差的变化规律,模拟得到的索太尔平均直径与实验值吻合良好。     

安装新风换气机房流场及温度场数值模拟研究

以计算流体力学和传热学为基础,建立了装有新风换气机房间三种气流组织形式的物理及数学模型.运用k-ε模型和SIMPLEC算法对装有新风换气机房间的流场及温度场进行了数值模拟,给出了温度场及流场的数值结果,分析了三种不同气流组织形式对室内流场及温度场的影响.     

印刷过程中墨辊转速对油墨温度场的影响

为研究印刷过程中墨辊转速对油墨温度场的影响,运用有限元模拟软件Ansys Workbench CFX对油墨温度场进行流体温度场模拟仿真,分析出不同墨辊转速对油墨流场温度的影响,以及壁面油墨和挤压区域油墨温度的变化趋势,并通过油墨印刷适性仪实验平台对模拟仿真分析进行实验验证,使用红外热像仪分别获取不同时刻的油墨温度场整体云图,以及挤压区域油墨温度的实时变化数据.最终通过实验与仿真的对比分析,得出墨辊转速对油墨温度场的影响规律:当两辊压力一定时,墨辊转速对油墨稳态的温度有比较大的影响;在不考虑有新油墨流入与高温油墨流出时,挤压区域油墨温度随着墨辊转速的升高而升高.     

Dynamic simulation on effect of flame arrangement on thermal process of regenerative reheating furnace

By analyzing the characteristics of combustion and billet heating process, a 3-D transient computer fluid dynamic simulation system based on commercial software CFX4.3 and some self-programmed codes were developed to simulate the thermal process in a continuous heating furnace using high temperature air combustion technology. The effects of different switching modes on injection entrancement of multi burners, combustion and billet heating process in furnace were analyzed numerically, and the computational results were compared with on-site measurement, which verified the practicability of this numerical simulation system. The results indicate that the flow pattern and distribution of temperature in regenerative reheating furnace with partial same-side-switching combustion mode are favorable to satisfy the high quality requirements of reheating, in which the terminal heating temperature of billets is more than 1 460 K and the temperature difference between two nodes is not more than 10 K. But since the surface average temperature of billets apart fi＇om heating zone is only about 1 350 K and continued heating is needed in soaking zone, the design and operation of current state are still needed to be optimized to improve the temperature schedule of billet heating. The distribution of velocity and temperature in regenerative reheating furnace with same-side-switching combustion mode cannot satisfy the even and fast heating process. The terminal heating temperature of billets is lower than that of the former case by 30 K. The distribution of flow and temperature can be improved by using cross-switching combustion mode, whose terminal temperature of billets is about 1 470 K with small temperature difference within 10 K.     

具有壅塞环的空化器特性数值分析

出现壅塞空化现象时,壅塞管内流场会发生剧烈变化。利用计算流体力学软件Fluent,采用标准模型k-和多相流空化模型,在不同入口速度和背压条件下对具有壅塞环的空化器进行数值模拟,分析空化器壅塞环在不同位置时,空化区域内静压力和空隙率的分布情况。试验结果表明:壅塞环可以增加壅塞截面下游的恢复压力,且壅塞环离环形喷嘴出口越远,作用越明显;壅塞环可以增大产生壅塞空化的最佳背压范围,且壅塞环离环形喷嘴越近,产生壅塞空化流动的背压范围越大。     

换向方式对蓄热式加热炉热过程影响数值模拟

基于商业软件CFX4．3和自编程序，建立了三维非稳态HTAC加热炉内热过程的CFD仿真系统，并以国内某HTAC加热炉为对象，分析了不同的换向燃烧组织方式对HTAC加热炉内多烧嘴喷射射流的卷吸、燃烧现象以及钢坯在炉内的加热过程的影响。结果表明：采用分段同侧换向控制的HTAC加热炉能获得很好的流场和温度场分布，基本满足高质量的钢坯加热需要，但该炉在生产条件下的温度制度存在不合理之处，在今后设计和操作中应进一步优化和改进；全同侧换向控制的火焰布置方式不利于钢坯的均匀、快速加热；而采用交叉换向控制的火焰布置方式可以改善加热炉内的流场和温度分布，更有利于满足钢坯的加热工艺要求。     

大型管式加热炉燃烧传热CFD数值模拟

为了研究大型管式加热炉内部流动、传热和传质情况,采用计算流体力学的方法对石化行业中广泛应用的大型加热炉炉膛内部进行了数值模拟,用标准的k-ε湍流模型描述烟气湍流情况,非绝热的简化PDF燃烧模型计算了燃烧情况,离散坐标辐射传热模型对炉膛内辐射传热状况进行模拟。计算结果和工业运行数据吻合较好,模拟计算结果为大型加热炉优化设计提供了理论指导。     

Experimental Study and Numerical Simulation on Spray Characteristics of New-Type Air-Assist Nozzle

To investigate the spray characteristics of a new-type air-assist nozzle, three-dimensional laser phase Dopper analyzer (PDA) was used to measure the spray parameters. The external flow fields of the nozzle were simulated by means of computational fluid dynamics (CFD). The distributions of the diameter and the axial velocity for the droplets were analyzed respectively. The results indicate that, the mean diameter of the droplets fluctuates along the center axis. The distance between the measurement point and the nozzle increases, the axial velocity of the droplets decreases. The further the measurement point from the center axis is, the smaller the axial velocity of the droplets is. With the increase of the nozzle pressure drop, the axial velocity of the droplets improves while the mean diameter of the droplets is reduced, and the distribution uniformity of the droplets is better for the diameter. The simulation result agrees well with the experimental data. The average deviation ranges from 3.9% to 7.7%.     

液黏调速离合器中摩擦副间隙内流体传热分析

为了研究流体润滑条件下液黏调速离合器摩擦副间隙内流体主要传热方式的问题,分别建立等温、绝热及对流换热3种热边界条件下流体流场的简化数学模型,并考虑流体黏温特性的影响,采用商用计算流体动力学软件Fluent对流场进行求解,分别获得等温、绝热及对流换热条件下流场温度分布的数值解;在数值计算的基础上,利用液黏调速离合器实验装置分别测量不同输入转速及输入流量条件下摩擦副间隙内流体温度.研究结果表明等温边界条件下的数值计算结果与实验测试结果比较接近,绝热边界条件下的数值计算结果与实验结果之间偏差最大;流场温度随着摩擦副间隙或输入流量的增加而降低,随着输入转速的增加而增加.     

微通道中高黏度油墨流体的黏性耗散生热

为了分析胶印机钢辊和橡胶辊间的微通道中高黏度油墨流体的黏性耗散效应,首先对黏性耗散效应的影响因素进行分析,然后运用流体仿真软件Fluent对微尺度的高黏度油墨流体的黏性耗散生热进行了研究.建立了考虑黏性耗散生热的油墨流体仿真模型,获得了油墨流体的压力分布、速度分布及温度分布等特性;通过不同通道尺度、不同油墨黏度的仿真对比分析,结合理论分析,得到了通道尺度和油墨黏度对黏性耗散生热的影响.结果表明:随通道尺度的减小,油墨流场的温度升高,并且流场的最高温度与通道尺度间近似为非线性的指数关系.随油墨黏度的增大,油墨流场的温度升高,并且流场的最高温度与油墨黏度间为近似线性关系.     

喷嘴入射角对水煤浆气化炉内冷态流场影响的数值模拟

为了考察气化炉炉侧喷嘴入射角对炉内流场分布、压力分布和颗粒浓度分布的影响,应用数值模拟的方法,采用Fluent软件对600 kg/h的新型水煤浆气化炉炉内三维流场进行了冷态数值模拟.模拟结果表明:炉侧喷嘴入射角为45°,气化炉炉内流场分布最合理,压力分布和颗粒浓度分布最均匀.分析结果为气化炉的设计和运行提供了参考.     

混烧锅炉富氧燃烧的数值模拟

富氧燃烧会对煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧特性产生重要影响。以130 t/h煤粉和高炉煤气混烧锅炉为研究对象,采用Fluent流体力学软件,对助燃气体（O_2/N_2）在3种不同氧气体积百分数（21%,23%,27%）工况下煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧过程进行数值模拟。模拟得到3种工况下：炉内的温度场分布,烟气流场特性,火焰长度。模拟结果表明：随着氧气浓度的增加,燃料着火速度更快,燃烧更稳定,出口烟温逐渐降低,炉内烟气流速逐渐减少,强化了炉内传热效果,提高了锅炉热效率。     

超高压纯水射流除锈机的数值模拟

利用气液两相混合模型,对超高压纯水射流除锈机真空工作腔内射流冲击区的流场进行了数值模拟.数值计算结果表明:靶距(清洗机喷嘴到除锈作业面的距离)的优化范围为7-15 mm;高速射流的打击力和剪切力随靶距的变化而变化,它们在靶距15 mm时到达峰值,该结论已被试验所证明;k-ω模型的稳定性和收敛性在所采用的紊流模型中是最好的,计算机时也最少,最经济.