超重力分离装置填料内流场的CFD模拟研究

为了优化超重力分离装置,课题组对其内部流场进行了研究。通过计算流体力学软件FLUENT对超重力分离装置填料内部的流体流动进行数值模拟,分析了转速、填料外径和丝网尺寸对流场的影响。结果表明：液相速度分布与气相速度分布一致,液相速度主要受气相的影响,与液相入口速度无关;同一转速下填料区气相速度由内向外逐渐增大,各位置的气相速度随转速的增大而增大;气相最大速度与转速和外径有关,与丝网的尺寸无关。数值模拟的结果对超重机的设计与优化有一定的借鉴意义。     

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。     

出风罩结构改型设计对多翼离心风机性能的影响

为了改善小型多翼离心风机出口存在的气流死角及大面积旋涡现象,在原风机结构基础上通过调整出风罩倾斜角对其进行改型设计,并结合数值模拟和实验测量的方法,研究出风罩改型设计对多翼离心风机性能的影响。结果表明：根据出口气流组织分布特点对出风罩倾斜角作相关调整, 能够有效改善风机内部流体流动情况,减小旋涡强度及其影响区域,增大有效流通面积进而达到提高风机性能及优化噪声的效果。分析改型前后风机气动性能和噪声测试结果可知,改型风机出口静压提升约20 Pa,最大全压效率较原型机提升约4.7%。同时,由于出风罩倾斜角度的增加减小了叶轮出流对风机出口左侧壁面的冲击,从而使风机气动噪声得到控制,各频段A计权声压级平均降低3.5 dB。研究结果证明该出风罩结构改型设计方法不仅能提高风机性能,还能达到降低噪声的效果,具有一定工程应用价值。     

模具液流悬浮加工区流场仿真研究

根据NavierStocks方程和流体运动的连续性方程,建立了聚氨酯工具头/工件加工区压力场及速度场的理论模型。以FLUENT 6.3为计算平台进行仿真,结果表明流体动压力和速度最大值出现在聚氨酯工具头/工件的最小间隙区域,且随间隙变小梯度变化增大,在工具头边缘处存在压力侧漏现象,由于这一现象,导致在局部边缘处速度的增加。     

基于UDF二次开发黏弹性流体数值研究

针对目前工业上对黏弹性流体数值模拟计算存在计算复杂、收敛状况较差等缺点,课题组基于商业软件FLUENT中二次开发模块UDF,提出了一种基于FLUENT软件核心求解器数值计算黏弹性流体流场的程序编制方法。该编程思路及方法具有普适性,可被推广至具有不同本构关系的黏弹性流体的数值计算。课题组通过多个实例验证了该编程方法的可行性及所编制程序的可靠性,同时提出了“定常问题的非定常化计算”的数值计算方法以提高黏弹性流场数值计算的稳定性与收敛性。结果表明：使用此种方法不仅具有计算方便、可靠等优点,且可以实现不同种类黏弹性流体模型的数值模拟研究。选用合适的时间步长、定常问题非定常算法可以有效加快收敛速度,增强收敛的稳定性。     

电旋风分离器内电晕放电流场的数值模拟

为了探究电旋风除尘器内流场在电晕放电条件下的分布,课题组借助FLUENT软件对其进行数值模拟。建立了静电旋风分离器的单相三维湍流的RSM模型,采用控制体积法对其离散,用SIMPLE算法求解流场分布,得到了一定条件下静电旋风分离器内流场的切向速度和轴向速度分布。结果表明：施加高压电压不会改变切向速度和轴向速度的分布情况,仅改变切向速度和轴向速度的大小,且切向速度的变化大于轴向速度的变化;同时发现,在高压电压条件下能够减小颗粒的回带和提高颗粒的分离效率。     

基于尾缘模型的多翼离心风机优化设计

为提升数值模拟预测离心风机性能结果的准确性,课题组考虑了进入离心风机气体的密度变化,对标准κ-ε湍流模型进行修正,使其平均计算误差降低到7%以内。针对小型多翼离心风机叶片出口速度分布特征,借助改进后的数值计算模型,对传统尾迹相似模型进行简化处理,采用周向距离及速度参数等无量纲因子对叶片速度尾迹分布进行曲线拟合,并结合拟合曲线形状实现多翼离心风机叶片尾缘结构的改型设计。研究结果表明：改型后风机叶片尾缘尾迹脱落面积缩小,同时由于蜗壳内旋涡强度及其影响区域减小,风机性能得到提升,其中小流量工况点及设计工况附近静压值提升约36 Pa,最高全压效率提高约2.8%。     

喷气涡流纺喷孔数量对喷嘴内气流场的影响

为了研究喷孔数量对喷嘴内气流场的影响,应用FLUENT流体计算软件对喷嘴内部气流场进行数值模拟,并结合OriginPro对不同喷孔数量时喷嘴内部气流场状况进行比较和分析,深入解析喷孔数量对涡流场的影响。研究表明：喷孔数量对喷嘴内部气流场的特性影响较为明显,随着喷孔数量的增多,气流在喷嘴中形成的旋转运动增强,喷嘴入口处用以吸引纤维的负压也随之增大,对纱线的加捻特性也就越强。     

电潜泵举升系统温度压力耦合计算方法研究

电潜泵温度场的准确计算对于设备的选型和正常生产意义重大。针对前人的方法往往没有考虑到压力对温度分布的耦合作用或仅仅假设生产系统中为单相流体的实际,建立了电潜泵举升系统     

基于EDEM的猴魁茶叶充填过程仿真研究

为解决猴魁茶叶包装劳动强度大、效率低等问题,课题组设计了一款适用于猴魁茶叶的自动化充填系统。运用EDEM离散元仿真软件对猴魁茶叶的充填过程进行仿真模拟,观察充填过程中茶叶姿态的变化规律,以验证设计的合理性;并以堆积角、平均速率及平均挤压力作为评价指标,探究不同结构参数对茶叶充填性能的影响规律。结果表明：载具转速对茶叶充填性能影响最为显著,转速越大,茶叶的堆积角、速度及内部挤压力越大。课题组的研究可为后续装置研究与参数化设计提供参考。     

股改对价计算方法选择的实证研究

利用Multinomial Logit模型就每股收益、市盈率、每股净资产、市净率、发行市盈 率指标以及公司的上市年份变量如何影响非流通股股东对对价计算方法的选择进行实证研究 。结果表明,非流通股股东存在着选择能带来最小理论对价水平计算方法的偏好。因此有必 要要求非流通股股东充分披露选择不同方法下的理论对价水平。     

喷嘴压力对非淹没空化流场影响的研究

为了了解非淹没射流对大型工件的处理效果,课题组提出并设计了一种新型的非淹没人工射流,该方式可以适应各种场合工件的处理。在理论基础上,由淹没状态下的汽、液两相流变为非淹没状态下的气、汽、液三相流,采用外围低压水与内喷嘴高压水的结合,形成了人工淹没环境结构;通过该结构,使用FLUENT软件,实现了非淹没喷嘴空化效果的判断与预测;并通过模拟结果,分析了不同压力对空化流场的影响。结果表明：随着压力的升高,流场的轴向速度、轴向动压强以及汽相体积分数有着明显的提高。该非淹没喷嘴可产生较强的空化效果,且对入口压力较为敏感。     

用涡流喷射器提高油冷却能力的试验研究

本文对在淬火油槽内用超声波振动提高油冷却能力的试验进行了研究。提出了用被迫对流和超声波振动同时作用于淬火油槽的方法。试验研究表明,用涡流喷射器作用淬火油槽,可显著提高油的冷却能力。     

透视哲学研究中的计算建模方法

传统哲学研究方法在本质上主要是思辨的,但随着非线性科学与计算技术的迅速发展,目前哲学研究中也兴起了全新的计算实验方法。对于那些思辨哲学问题,通过计算模型,可以给出更加形象直观的刻画,从而揭示原先无法认识到的深层内涵。因此,可以把计算化的哲学模型看作是具有复杂结构的思想实验,它打破传统哲学的非精确性,使得计算资源可以为哲学研究发挥作用。这为哲学的研究提供了一种具有革命性的新手段。     

大规模外贸物流系统规划计算方法研究

求解大规模外资物流系统规划时,常常会遇到系统变量过多,从而计算精度低有时甚至完全不能求解的问题。解决这类问题的重要途径之一,就是先用动态规划方法求出系统中各起运点到点之间的所有最短线路和各线路的对应费率;最后将各最短线路的费率作为线性规划方法的计算参数,从而使系统的变量数大大减少,再用线性规划方法得到满足各种约束条件限制及品质要求的系统总体最优解。     

CHIPIC软件的电磁场计算方法

基于CHIPIC是一个高功率微波电磁粒子模拟软件,电磁场的数值计算模块是其核心模块,介绍了CHIPIC软件中电磁场计算的基本方法,以及在其基础上改进而来的时偏算法;同时还对以上两种计算方法所适用的不同物理模型进行了讨论,并对所编制电磁场数值计算模块的正确性进行验证,结果证明CHIPIC的计算结果是正确的。     

梗签悬浮分离腔体内颗粒相运动的数值模拟研究

为了进一步降低烟梗中的含丝率,课题组根据烟丝和烟梗的密度不同,设计了悬浮分离腔体结构。首先利用流体力学中的 相关公式求解出通入悬浮分离腔体内的气压范围;再利用FLUENT软件对腔体内部的气流速度及轨迹进行模拟仿真,对比得到0.22 MPa下的负压可以达到相对理想 的分离效果;最后采用离散相模型和Euler Lagrange多相流求解的方法,在FLUENT软件中对悬浮分离腔体内烟梗的颗粒相运动进行数值模拟仿真,得到烟丝颗粒 与烟梗颗粒在腔体中的捕捉率。分离后的烟梗中的含丝率由原先的10%~20%降低到3.85%~8.53%,进一步提高了烟丝利用率。     

基于ABAQUS的带状切屑有限元仿真研究

稳态金属切削过程中,若形成可断带状切屑,可以得到较好的表面质量。为研究带状切屑的形成过程,采用Johnson-Cook材料模型,利用任意拉格朗日欧拉网格算法(ALE)实现切屑分离,建立二维正交自由切削模型。有限元仿真获得带状切屑形成时的切削力、切削应力及能耗变化趋势,并对相关数据进行处理。通过分析不同刀一屑摩擦因数对切削过程影响规律,切削力变化趋势预测,切削各阶段对应力场影响的判断,切削过程中总能量变化情况等,初步揭示第一变形区弹性变形规律。研究为进一步揭示带状切屑的形成机理奠定基础,对金属切削实践具有一定的指导意义。     

基于FLUENT的新型三氯化铝反应器散热特性研究

针对三氯化铝反应器内部超温的问题,根据其反应特性,设计了一种新型结构的三氯化铝反应器。该结构有利于反应热的及时排除,并利用FLUENT商业软件模拟了自然对流及强制对流条件下,其反应器内部温度场分布情况。结果表明：该反应器在自然对流条件下,大产量会导致内部超温;而强制对流条件下,可以有效控制反应温度,有利于反应 的正常有效进行,并拟舍得到所需冷却风速和日产量的关系式。通过该研究可有效提高散热效果,在保证产量的同时保证产品质量。     

天线风洞试验阻塞比的仿真计算与分析

基于标准κ-ε湍流模型和不同进口风速,利用计算流体动力学方法分别对平板天线和抛物面天线进行风洞试验的仿真计算,分析了天线工作面及背风面的风载,在此基础上得出最佳的阻塞比范围,并对其成因进行了详细分析.计算结果表明:实体天线模型的截面积不应超过风洞试验段的4%.对于抛物面天线,只是它的阻力系数大于平板天线,但在阻力系数随阻塞比变化的趋势上是一样的.而且阻塞比对背风面载荷的影响比迎风面更为严重.