锥形渐扩管内紊流计算机仿真诊断系统的研究

用DLR型k ε紊流模型·BFC法对锥形渐扩管内紊流的 3种算例进行了数值计算 ,计算结果表明紊流耗散率入流边界条件壁面值εin ,w对主流动方向时均速度 u、紊流动能k和涡动粘性系数υt 在流路中心分布的影响较大 ,而对ε分布的影响较小。     

锥形渐扩管内紊流数值预测软件包的开发研究与应用

锥形渐扩管内紊流数值预测应用软件包可用于预测矿山机械、工程机械、交通运输机械、航空航天机械和通用机械中的锥形渐扩管、扩散器和扩压器内不可压缩粘性紊流场各流动参数的分布规律，为优化设计、系列化设计和性能预测提供了理论依据和基础数据，解决ＣＡＤ关键技术问题，为测试技术提供了新手段。本文着重阐述了该软件包的特点及其应用实例。     

用DHR k-ε模型与AMG法对渐扩管内紊流数值预测

机械和矿山工程中广泛使用锥形渐扩管。用基于DHR型k-ε紊流模型及其壁面函数.BFC(边界拟合坐标变换)法与代数多重网格方法(简称AMG方法)及一种新五点格式相结合的数值方法,对总扩散角为8,°扩散度为4的锥形渐扩管内充分发展的不可压粘性紊流场进行了数值仿真预测,并将计算结果与实验结果和Point-SOR方法的计算结果进行了比较。结果表明,在相同的计算条件及数值求解精度下,用这种数值方法可以提高对该种紊流的数值计算效率,并且计算结果与实验结果较好符合。     

锥形渐扩管内紊流场数值预测中的计算机应用

在锥形渐扩管内紊流场的数值预测中,对其近壁低雷诺数紊流模型的BFC数值解法进行了计算机仿真模型和应用软件的开发,并以给定扩散角、扩散度和雷诺数的风机扩散器内紊流场为实例,用计算机仿真模型作了数值预测并进行了实验验证。最后,对这一研究成果的应用前景和预期效益作了分析与评价。     

复杂应力区段煤柱合理留设宽度仿真研究

针对南关煤矿3205运输巷道工作面掘进与支护困难、巷道变形严重且维修频繁的现状,为破解复杂应力情况下煤柱合理留设宽度这一关键性问题,借助FLAC 3D软件进行了应力场与位移场仿真分析。研究结果表明:显著的水平应力场、邻近的采动应力场与劣化的围岩稳定性三重因素的综合作用是制约3205运输巷正常掘进作业的瓶颈。在不同煤柱宽度方案比选过程中,窄煤柱在应对较强水平应力与剪切应力作用时处于劣势。煤柱宽度越大,采动应力场对煤柱及工作面的影响越小,采掘活动更为安全。经过方案比选,最终确立留设煤柱在复杂应力区段的合理宽度为30 m。     

复杂地基应力-应变场演化规律的三维数值模拟分析与应用

复杂地基,尤其是深厚回填土地基,其工程特性和均匀性极差,在建筑物荷载作用下,变形极其复杂。要较准确地判断地基的变形规律和发展趋势,涉及到:上部荷载、基础和地基三者相互效应;应力-应变场空间形态特征及其演化规律;地基赋存地质环境变化对地基变形的影响等。应用三维数值模拟技术,这些问题可迎刃而解。该文以阳泉某小区7#、8#楼地基变形为例,进行了成功的实践,效果较好。     

采空区埋管抽采下自燃“三带”分布规律研究

为了研究煤矿开采过程中采空区埋管抽采瓦斯条件下自燃"三带"分布规律,以保德煤矿81307综放工作面采空区为研究背景,采用数值模拟和现场实测相结合的方法对其自燃"三带"进行研究。结果表明:81307综放工作面采空区埋管抽采下一号回风巷侧0～175 m为散热带,175～330 m为氧化带,大于330 m为窒息带;运输巷侧0～110 m为散热带,110～265 m为氧化带,大于265 m为窒息带。     

矿井主要通风机扩散弯道合理流型的研究

扩散弯道是矿井主要通风机装置的重要辅属装置,其性能的优劣直接影响通风机装置的运行效率。文章在应用计算流体动力学软件对不同流型的扩散弯道内部流动进行了计算分析的基础上,提出了一种新型扩散弯道结构,并进行了模型对比试验。模型试验结果表明,新设计的扩散弯道可以有效地提高静压回收能力。     

涡轮旋流分选机内部流场数值模拟研究

利用FLUENT软件对新型涡轮旋流分选机内部流场进行了数值模拟。通过数值模拟得到了该涡轮旋流分选机内部的三维速度场(轴向、切向和径向)、压力场(静压和动压)的分布规律,从而对该分选机的分选原理有了进一步的认识。     

袋式除尘器内部湍流流场数值模拟研究

袋式除尘器内部有着复杂的湍流流场,形成的漩涡回流易造成尾部滤袋磨损和破坏。针对这一问题,利用CFD软件对袋式除尘器内部湍流流场分布进行了数值模拟。通过设置入口速度等边界条件,采用k-ε湍流模型模拟气相流动,分析了袋式除尘器内部各处速度流场、气体流场轨迹的情况,为袋式除尘器的改进和设计提供了理论依据。     

弯管中流道流场的数值分析

通过有限元法对直角弯管流道流场进行数值模拟,给出了直角弯管的速度、流线、压力可视化图像,以及直角弯管内流体流动时涡旋产生的位置和大小情况,绘出了进油口速度与进出油口两端压力差之间的关系曲线以及直角弯管内直管的摩擦阻力系数与雷诺数之间的关系曲线。     

搅拌器内部三相流场特性模拟研究

针对搅拌器内部复杂湍流流场特性研究对提高其工作性能的重要意义,应用标准k-epsilon湍流模型,基于欧拉-欧拉法描述固-液-气三相流,并采用VOF模型捕捉气-液自由液面,离散相零方程模型解算颗粒运动行为,对容积为9L的实验室型搅拌器内部多相流场特性进行了模拟研究。研究结果表明,桶体挡板能有效防止漩涡产生,搅拌器内部流场呈上、下两循环分布,且下循环流速高于中、上部区域;流体运动速度与搅拌强度和正相关性,在较小粒径范围内,颗粒运动速度与其粒径呈正相关性,但其速度差异较小。小粒径颗粒体积分数分布相对较均匀,增大搅拌强度有助于提高颗粒分散性。搅拌器内部流场数值模拟研究可为提高搅拌器工作性能提供理论指导和技术依据。     

气垫带式输送机气垫流场理论基础与三维数值模拟

为了弥补气垫流场理论研究的不足,对气垫气孔附近和横截面宏观出流的理论作了研究,并运用CFD软件,采用标准K-ε湍流模型对实例进行模拟验证,结果表明理论解释与模拟结果基本相符。通过对同一实例5种气孔布置的数值模拟,给出气孔的最佳布置方式,为气垫输送机的设计工作,提供理论依据。     

浓缩机内煤泥水沉降流场和浓度分布的数值模拟

运用Pro/E软件对煤泥水沉降用浓缩机建立模型，然后根据流体动力学原理，选用计算流体力学软件FLUENT中的RNG k-ε湍流模型和多相流MIXTURE模型对浓缩机内煤泥水的沉降流场和浓度分布进行数值模拟，最后根据模拟结果拟合出煤泥沉降过程中浓度分布的数学公式，为浓缩机的结构优化提供了一条新途径。     

水-洗煤输送泵内高浓度固液两相湍流的数值模拟

以FLUENT软件为工具,应用多流体k-ε湍流模型模拟离心泵内全三维高浓度水-洗煤固液两相湍流,计算包括导入管、叶轮及泵壳整个离心泵系统。结果显示,固液两相流体质点主要流经叶轮叶片工作面一侧射流区。     

复式流化分级机的流场模拟

根据复式流化分级机的分级原理,利用流体模拟软件Fluent对复式流化分级机简化模型的内部流场进行了数值模拟,得到了收敛的结果。所采用的模拟方法及获得的模拟结果对复式流化分级机的研究具有一定参考意义。