基于Lighthill方程的球阀气体内漏喷流声场数值模拟

建立考虑喷流扰动速度影响的Lighthill气动力声学方程.采用二阶加权平均中心差分隐格式方法,对不同内漏间隙下球阀气体内漏喷流声场进行了数值模拟.数值模拟结果表明,球阀内漏喷流流动伴随喷流噪声的产生.对于球阀结构,在发生内漏时存在二次截流,二次截流点为喷流噪声强度最高的位置.球阀通孔与阀体通道形成的过流空间是喷流噪声最强的区域.球阀下游流道喷流噪声强度要高于上游.模拟结果为球阀内漏声学检测提供了依据.     

球阀气体内漏的声场数值模拟及实验研究

以Lighthill气动力声学方程作为控制方程,采用有限差分法,对不同内漏度和压力差下的球阀气体内漏喷流声场进行了数值模拟。得出它们对球阀气体内漏喷流声场强度和传播特性的影响,确定了球阀气体内漏声场强度最高的位置。数值模拟表明,二次截流处附近的内漏噪声最强,噪声能随着内漏度和压力差的增大而增强,这为球阀气体内漏声学检测与定量分析提供了理论依据。同时采用声学方法对球阀的内漏发声进行了实验研究。实验结果也验证了数值模拟的正确性。     

单螺杆螺棱间隙漏流数值模拟

基于有限体积的方法,在Gambit中建立了三维的螺杆模型,并且在模型中引入螺棱间隙,根据螺杆内流场的周期性将进出口边界上设定为周期性边界条件,使用商用CFD软件Fluent对单螺杆内流场模拟.通过计算结果得到了不同模型的总流量和漏流量,并且使用线性插值的方法得到了理想的总流量.讨论了在不同间隙和转速下挤出机的漏流量对总产量的影响.结果表明,螺棱间隙扩大到一定值时,漏流量对总产量将产生较大影响.     

活塞压缩机气缸内气体的数值模拟

气缸内气体完成一个循环需要经历膨胀、吸气、压缩、排气4个过程,在工作过程中气体在气缸内的压力和温度是变化的.采用了SIMPLC算法,应用FLUENT软件对气缸内气体进行数值模拟,得出吸气和排气阶段气缸内气体的压力和温度的分布规律,为气缸的设计和维修提供了有效理论依据.     

不同形式风挡的高速列车气动噪声数值模拟研究

为了研究不同形式风挡的高速列车在明线运行时的气动噪声,给3辆编组的高速列车模型分别配备3种不同形式的风挡（仅具内风挡、内风挡+半开放式外风挡、内风挡+全封闭式外风挡）,运用大涡模拟的方法,对流场进行瞬态计算并获得列车表面动态压力,经傅里叶变换后,对整车及风挡局部的偶极子声源进行频谱分析。研究表明,不同速度下的高速列车表面统计平均A计权声压级频谱曲线基本平行,声压级随着高速列车运行速度的提高而增加,其高频段和低频段声压级较小,在200～1000 Hz之间较高,形成了一个宽频段;与整车表面相比,风挡局部表面偶极子声源的平均A计权声压级明显更高,低频段增加也非常明显,宽频区域也更大,说明风挡局部是全车主要噪声来源之一;3种风挡局部噪声由大到小顺序为：仅具内风挡>内风挡+半开放式外风挡>内风挡+全封闭式外风挡,即内风挡+全封闭式外风挡的降噪效果最好。     

内花键挤压成形的数值模拟分析

介绍了挤压成形的工艺特点,通过对内花键成形过程的数值模拟仿真,分析其成形的可行性,找出影响复合挤压的关键因素,针对其成形特点,设计合理的模具,对该零件的生产应用具有极大的指导意义.     

利用三维数值模拟改进离心通风机设计

用三维数值模拟的方法，对离心通风机叶片进口角、叶片数和叶片进出口宽度比进行优化设计。分析它们对风机性能的影响，并有实验证实。结果表明，这些优化值与传统的经验数据差别很多，对风机性能影响也很大。     

闸阀密封结构改进

分析了平板闸阀填料结构和阀座与闸板密封副结构存在的问题,提出了改进阀门密封结构的方法。     

调节阀动态特性的数值模拟

根据调节阀阻力特性和流量特性的定义，建立了二者之间的数值关系方程。基于管道瞬变流理论提出了调节阀动态特性的数值分析方法，并分别对固有流量特性近似为直线和等百分比特性的平板闸阀和球阀在管路系统中的动态特性进行了数值模拟。     

大口径气动调节平板闸阀的研制

本气动调节平板闸阀主要为尼纶厂万吨乙炔炉改造项目而研制开发.在设计过程中,采用了分离式缩口阀体设计及软硬密封相结合的密封原理,多部件控制气功操作机构实现紧急状态快速关闭阀门.     

逆止阀内部流场的数值模拟与分析

应用软件CATIA生成计算模型,并利用前处理软件HYPERMESH对逆止阀模型进行网格分割。采用FLUENT软件中标准k-ε方程的湍流模型对逆止阀内部流场进行三维数值模拟。分析不同阀座及阀瓣角度下,逆止阀的内部流场情况,并得出如下结论:当阀瓣达到最大开度时,逆止阀流阻系数随着阀座角度的增大而增大;又基于动量定理,对逆止阀阀瓣与阀座间的冲撞关系给出了具体的计算结果;并考虑了逆止阀的密封性,计算了阀座对阀瓣的支撑力,由此作为选取最优阀瓣及阀座配合的依据。     

多功能液压破碎机阀芯泄漏特性的数值模拟分析

多功能液压破碎机用多路阀系统中,阀体和阀芯之间依靠间隙密封,因此不可避免会存在一定的泄漏量。过大的泄漏量不仅会造成能量的损失,还严重影响着阀的执行速度及工作性能。以多路阀转锤联阀芯、阀体无相对运动状态下的缝隙为例,采用理论计算以及数值仿真的方法研究间隙大小、偏心、阀芯直径、封油长度、均压槽数量等因素对泄漏流量的影响,得到各参数对泄漏流量的影响规律及缝隙中流体的运动状态,为阀芯、阀体配合缝隙处的结构设计和参数优化提供了参考,对工程实践具有重要的参考价值。     

LNG低温球阀阀盖颈部温度场的数值模拟

介绍了LNG低温球阀阀盖颈部温度场的影响因素。利用ANSYS有限元软件对阀盖颈部的温度场进行了数值模拟,结果显示,填料函底部温度处于操作温度以上,说明了阀盖颈部设计是合适的。研究了不同因素下的填料函温度场分布,为进一步的研究提供了方向。     

跨音风扇内部流场数值模拟及湍流模型研究

应用多重网格技术,对轴流压气机跨音风扇转子叶片内部流场进行了数值模拟。利用网格自适应技术研究了计算网格和湍流模型对实际轴流压气机内部复杂流动计算结果的影响。对跨音风扇内部流场特性进行了详细分析,给出了粗细网格下风扇性能曲线并与试验值进行了对比。     

高压平行闸板阀阀体中腔的设计方法研究

高压平行闸板阀中腔结构复杂,设计时需要综合考虑很多因素。在设计计算时,首先要综合考虑结构、载荷和装配等因素,确定出中腔内径;然后根据公称压力,采用合理的阀体中腔壁厚计算公式来粗算壁厚;为了进行强度校核,还需采用有限元分析来做公称压力和试验水压两种工况下的强度校核,使得设计出的阀体中腔既满足性能要求,又能使制造成本最小化。     

单级后置导叶轴流通风机内部流场数值模拟与优化

借助FLUENT流动分析软件,根据计算流体力学理论,对一单级后置导叶轴流通风机的内部流场进行了全三维数值模拟,同时求解了叶轮、导叶（动区／静区）流场,获得了风机内部流场中重要的流动细节及规律,并在此基础上对该风机进行了流线型优化设计,使全压效率从74．12％提高到了77．11％。     

引压管对阀内流场影响仿真研究

提出了一种引压管对阀内流场影响的计算和分析方法,以四阀芯阀口独立控制阀为研究对象,在试验验证阀腔模型准确性的基础上,运用Fluent软件进行数值计算,研究了引压管结构参数对阀内流场的影响规律,确定了引压管较优内径参数。结果表明：在四阀芯阀口独立控制阀内,引压管内径在8 mm以下时,由于引压管对阀腔整体结构改变较小,对其所在阀腔截面面积改变较大,因此增设引压管对阀腔进出口压差的影响小于引压管所在阀腔截面平均速度;引压管对其所在阀腔截面平均速度的影响随引压管内径增大而增大;综合考虑传感器工作需求与引压管对阀内流场的影响,确定引压管内径取4 mm为宜。对后续液压阀阀内压力测量中引压管的结构设计具有一定的参考意义。     

紧急切断阀二维流场数值模拟

以槽罐车外用紧急切断阀为研究对象,运用FLUENT软件对紧急切断阀内部二维流场进行了数值模拟,通过对流动速度、压力分布的分析,揭示了其内部流动的主要特征,并捕捉到了流动冲击、二次流等重要的流动现象,对紧急切断阀的内部结构优化,提供了依据和方向。     

气体管道泄漏声源产生机理仿真研究

以Lighthill气动声学方程为基础,采用时域差分方法,对不同泄漏孔直径的管道气体泄漏声场进行了数值模拟。数值模拟结果表明,在泄漏孔处,泄漏孔直径、内压对声强影响成线性关系。模拟结果为管道气体泄漏的声发射检测提供依据。     

不同开度下球阀管路流场的仿真分析

为研究球阀在不同开度下对管路流场的影响,针对某管路球阀,依据k-ε二方程标准湍流模型,利用ANSYS自带的前处理模块Design Modeler和Meshing建立了球阀管路的二维仿真模型并进行了网格划分。设置不同阀门开度,在FLUENT中进行数值模拟,分析了不同阀芯开度下的阀门内部流场。研究发现阀门开度较小时,阀门内部会产生较大速度梯度和压力梯度,部分位置速度、压力值高于初始值数十倍,其内部和下游管路漩涡较强;随着阀门开度的逐渐增大,节流效应减弱,阀门内部和下游管路漩涡逐渐减小直至消失,速度和压力也逐步趋于平稳。