轴向流吸附塔流场数值模拟与进口分布器优化

针对某糖厂烟道气变压吸附塔内气体分布不均的问题,采用计算流体动力学CFD相关软件对其流场进行数值模拟,重点对 进口区（进口管到吸附剂之间的区域）进行流场优化。通过对原始板式分布器流场模拟,发现吸附塔中心区域速度较大,导致进口区末端截面的轴向和径向速度 分布不均,同时也有一定的漩涡。比较板式分布器在不同倾角下的布气效果,发现当板式分布器的倾角在25°～40°有较好的布气效果;比较4种板式分布器,即原 始分布器（Ⅰ）、中间挡板不开孔的分布器（Ⅱ）、中间挡板改为小孔的分布器（Ⅲ）及原始分布器中间加挡板（Ⅳ）的布气效果,结果发现中间挡板不开孔的 分布器和中间挡板改为小孔的分布器的布气效果都优于原始分布器,其中中间挡板改为小孔的分布器的布气效果最好。通过对吸附塔进口区分布器结构优化,明 显提高了吸附塔内流体的分布均匀度。     

达里厄垂直轴风力机叶片螺旋变异优化研究

针对传统达里厄( Darrieus)直叶片垂直轴风力机在运行过程中出现叶片动转矩周期波动性大,动转矩系数曲线 震荡剧烈,造成对风轮旋转主轴的强烈冲击及风力机功率输出不稳定等问题,文章提出对Darrieus垂直轴风力机传统直 叶片进行螺旋扭曲变异设计,以改善风力机叶片的动转矩输出性能。结合SolidWorks和MATLAB完成风力机模型的三 维参数化建模,在流体仿真软件FLUENT中完成模型的数值模拟仿真计算。通过螺旋扭曲角的单因素试验验证了变异 设计叶片输出的动转矩性能周期波动性降低,平均动转矩得到提高,并确定螺旋扭曲角的优化区间。文章构建了风力机 系统模型建立与仿真体系,采取螺旋扭曲变异设计,改善了风力机叶片输出的动转矩性能,初步确定合理的螺旋扭曲角 分布范围为：70°~ ll0°。     

透平平面叶栅大负攻角分离流的研究

为了研究透平叶栅大负攻角分离流动的性质,在平面叶栅风洞上对叶栅流道内部及出口半叶高处的流场作了细致的测量,并测得了相应叶高处的叶型表面静压分布。用流动显示方法确定了叶型压力面上的分离区,初步拟出了分离流流型,并用二维时间推进法计算了无分离及有分离时的流场,得到了与实测值较为吻合的叶型表面静压分布及其它流动参数的分布。     

高能重离子碰撞末态分布的探讨

应用流体动力学模型,分别采用包含相变的状态方程和不含相变的状态方程,计算了每对核子能量为100GeV~(197)Au—~(197)Au 碰撞的末态碎裂时空分布、末态快度分布,并分析讨论了影响末态分布的因素.     

凹印机喷风嘴风速损失问题的流体动力学分析

现有凹印机干燥装置喷风嘴出风速度达不到要求,导致印品干燥不充分,同时降低了印刷速度。实际上,干燥效率低已经成为制约凹印机速度的主要因素。通过流体动力学的计算来模拟热风在风嘴内的流动状态,从结构设计上找出影响热风速度的主要因素,为干燥装置的优化改进提供理论依据,解决设计生产过程中的盲目性。通过对现有的喷风嘴结构的数值模拟计算得出：风嘴内部存在2个大的涡流区域,对热风的流速影响非常明显;喷风口处的风速与风压存在不均匀性,2者存在反比关系。其结果将对于凹印机改进设计具有十分重要的意义。     

基于CFD的加热仓风量调节装置

针对目前烟熏生产工艺中普遍存在烟熏效率低下的问题,应用CFD技术对烟熏炉加热仓气流场的流动进行建模与分析。基于仿真结果,提出一种进风口风量调节机构,通过在加热仓的适当位置设置可变流量的进风口,可以改善加热仓的气流场分布;通过对该机构的运动学和动力学仿真,确定了各项参数;并设计实验方案,验证仿真结果的准确性以及调节机构对加热仓气流场的改善效果。应用结果表明该风量调节机构改善了烟熏炉加热仓的气流场分布,使烟熏效果更加均匀。该研究提高了烟熏食品的加工效率。     

U形管内浆体输送特性研究

为了探究通过U形管路输送不同质量分数颗粒的浆体流变特性，课题组对其内部流场进行了研究。通过计算流体动力学软件FLUENT对水平U形管内浆体的流动进行了数值模拟，获得了入口段、出口段及弯头等5个截面处颗粒的速度和体积分数分布情况，并且通过计算分析了速度、颗粒质量分数和管径对弯管压降的影响。研究结果表明：在弯头处二次流的存在，导致弯头局部流动情况变得复杂，使得截面内侧颗粒体积分数高于外侧；管道沿线的压降受流速和颗粒质量分数的影响很大，随着颗粒质量分数的增加，剪切应力和剪切黏度的增加导致压降增大。课题组的研究有助于了解颗粒质量分数和流速对浆体流变的影响。     

含气水锤弯管动态响应影响因素研究

水锤工况下会产生极大的压力波幅值，不仅干扰管路系统的稳定运行，还可能损坏管路，对管路系统的稳定和安全运行产生巨大危害。以某工程实例为研究对象，借助CFD与CSD结合的流固耦合方法研究含气水锤作用下弯管的动态响应。采用单一变量法，研究水中气体体积分数、管道壁厚、水的初始流速、阀门关闭时间对流体压力、管道上应力及管道振幅的影响。研究表明：初始流速的降低、管道壁厚的增加、阀门关闭时间的延长均会缓解管道的应力状况，降低振动幅度。     

论黑洞的天体物理学与吸积

本文讨论了致密星通过引力俘获周围物质的吸积过程。从向黑洞的球形吸积,产生的辐射物主要由很硬的χ-射线和γ-射线组成。到质量M 约为10~6～10~9M_⊙。的超大黑洞的吸积将是一种转变引力势能为辐射的有效途径。到克尔黑洞的吸积是一个比对史瓦西黑洞的吸积更为高效率的过程。     

鼓形动力集中动车组不同环境交会气动载荷数值研究

列车交会对车身产生冲击,影响车窗玻璃强度和空调进风性能等。为评估新研发的鼓形动力集中动车组不同情况下交会的车身压力变化,采用滑移网格技术,基于三维可压非定常雷诺时均方法和SST k-ω湍流模型,分析了隧道内不同线间距和不同车速,以及侧风环境下不同风速和不同车速的列车交会压力。结果发现,隧道内列车等速交会、相同线间距下,P_(max)、P_(min)和ΔP随车速增加而增大;同一速度下,P_(max)、P_(min)和ΔP随线间距增加而减小。风环境下列车交会,迎风侧列车的交会侧压力变化幅值最大。隧道内列车最大压力变化幅值远大于侧风下的压力幅值,隧道为侧风下的2.4～3.2倍。