取水泵叶轮水力设计及内部流场数值模拟

为了研究漂浮取水泵内部流场分布规律,根据泵水力设计理论对叶轮进行了参数计算,基于Pro/E建立了叶轮 和内部流场模型,利用FLUENT对内部流场进行了数值模拟,得到了漂浮取水泵的外特性曲线、压力和速度分布规律。 结果表明：泵的功率曲线呈现驼峰状,效率曲线存在较宽的高效区;叶片受静压呈现旋转中心低,边缘高的总体趋势;泵 叶片速度较大,隔舌和扩散管底部速度较小;在额定流量工况下,叶轮表面液流速度分布趋于均匀,流场分布较合理。研 究结果可为优化叶轮几何参数、改善内部流场分布以及提高泵的效率提供一定参考。     

船舶反弯扭螺旋桨水力特性的数值模拟与分析

运用计算流体力学方法(CFD)对船舶反弯扭螺旋桨的水力特性进行数值模拟计算,获得了螺旋桨的推力系数、扭矩系数及敞水效率等水力特性参数,与试验结果进行了比较,两者吻合良好.模拟计算提供了详细的三维流场分布,可对反弯扭桨叶的工作特性和叶梢涡、尾涡及气蚀的分布状态进行深入的分析.在叶面邻近区域采用层叠式的半结构网格以适应边界层的计算要求,在边界层外的流动区域采用非结构网格,取得了较高的计算精度.     

结构参数对文丘里管空化性能影响的数值模拟研究

为了达到更好的空化效果,课题组基于FLUENT软件,采用标准κ ε湍流模型和Schnerr Sauer空化模型对文丘里管的空化流场进行数值模拟研究。通过对模拟所得的空化云图、蒸气体积分数及空化数进行对比分析,探究了文丘里管的喉径与管径比、入口角度、喉径与喉长比以及出口角度等结构参数对空化效果的影响规律。结果表明：空化效果随着喉径与管径比的增大先增强后减弱,且存在一个最适值;随着入口角度的增大,空化效果减弱;随着喉径与喉长比的增大,空化效应增强;随着出口角度的增大,空化效应减弱。研究结果可应用于文丘里管空化器的优化设计。     

立式屏蔽泵水力性能的数值模拟与分析

为研究SPG50-200型立式屏蔽泵的水力性能,给优化过流部件的结构设计提供基础,采用CFD分析软件对屏蔽泵的内部流动进行了数值模拟。给出了三维造型方法和流场分析方法,分析了泵内流体的速度和压力的分布特性,并基于流动模拟结果预测了水力性能,将计算结果与实验曲线进行了对比,研究了蜗壳断面形状对泵性能曲线的影响,介绍了屏蔽泵的应用前景。研究结果对泵的性能改进有一定指导意义。     

油滴在旋流分离中的相间滑移数值模拟

为了研究旋流管的分离性能,应用计算流体力学(CFD)方法对旋流管内的旋转湍流流场进行了数值模拟,获得旋流管内的浓度分布、滑移速度和粒级效率曲线。计算结果显示:随着进口流量的增大,粒级效率逐渐增大;在旋流管进口流量为2.0 m3/h时,20μm油滴颗粒大部分被分离出来;粒级效率与实验结果进行对比,验证数值模拟分离效率结果的可靠性和准确性。分析结果表明:数值模拟结果和实验数据基本一致。     

新型涡流空化器的实验研究

目前利用空化释放出能量是充分利用能量的一种新方法,为此设计了一种新型的涡流空化器,定量分析了空化 引发?OH（羟自由基）产量与空化强度的关系。文中以亚甲基蓝作为羟自由基的捕捉剂,使用紫外一可见分光光度计间 接测定了水力空化产生的?OH产量,并利用该方法对涡流空化器空化效果进行了实验研究。分析了旋流腔直径、空化 器出液管直径和空化器进液管流速等工艺参数对自由基产量的影响。力求寻出有利于空化发生以及提高空化作用强度 的适宜空化器的设计工艺。结果表明：进液管流速越大,出液管直径越小,旋流腔直径越小,?OH摩尔浓度越大。与孔 板水力空化器对比,涡流空化器单位压降的?OH的摩尔涨度是孔板水力空化器的13. 99 - 68. 19倍,说明涡流空化器能 量利用率更高,空化效果更好。     

气-液两相流通过孔板的阻力特性

气-液两相流通过孔板的局部阻力计算是工程设计中有待于解决的一个问题。本文就这一问题提出了一种新的模型,并在低压空气-水两相流试验台上进行了试验验证。结果表明,计算与实验符合得较好。作者又将计算值与高压蒸汽-水系统的实验数据作了比较后发现,该模型亦基本适用于高压蒸汽-水系统。因此,本文提出的模型有较广的适用范围,其精度也能满足一般工程计算的要求。     

埋地输油管道周围土壤温度场分布数值模拟研究

掌握输油管道周围温度场的分布情况对管道的建设和安全运行有着重要的作用,通过建立埋地输油管道周围土壤温度场的数学模型,并采用有限差分法编制的软件对输油管道周围土壤温度场进行了数值模拟计算。模拟结果显示：随着输油时间的增长,原油热量在土壤中的传热时间增长,土壤温度受埋地输油管道热量的影响半径明显增大,由于输油管道对土壤加热作用的影响逐渐扩大,土壤初始温度线逐渐向下边界移动。模拟结果可以满足精度要求,为后续预测土壤传热规律提供了一定的理论基础。     

天然气孔板计量中存在的问题及对策

标准孔板作为唯一不需要实流校准就可直接使用的流量计,被广泛应用于天然气的贸易结算中,但孔板流量计在天然气流量计量中还存在不少问题。本文根据GBFF21446—2008标准,对天然气孔板计量实际工作中可能产生的计量误差进行分析,并给出相应的解决办法。     

汽车加热器内燃烧的数值模拟

利用AVL公司开发的FIRE软件,对一典型结构蒸发混合式汽车加热器燃烧室内的燃烧过程进行了数值模拟.其中,蒸发和燃烧分别采用Wall Film模型、Coherent Flame模型,氮氧化物(NOx)采用Zeldovich不平衡原理建模,碳烟(Soot)模型为FIRE模型.计算结果及分析表明,一层进气孔布置对燃油蒸汽浓度分布影响很大.加大进气孔直径使进气中心涡流增强,燃油在一级燃烧室中蒸发量增加.主要燃烧发生在二级燃烧室.进气孔切向进气能形成较强的中心涡流,使燃烧高温区主要集中在二级燃烧室的纵向轴心附近.一级燃烧室的周向涡区和二级燃烧室上半部的高温区是Soot生成速率最大的部位;最高燃烧温度未达NOx的生成温度条件,其生成量极少.     

水力喷射压裂孔内压力分布研究

水力喷射压裂工艺是集水力射孔和压裂一体的新型油田增产技术。在室内实验基础上, 运用流体力学计算方法, 对水力喷射压裂孔道内压力场进行计算, 得到了井下水力射流在地层孔道内的压力及速度分布, 揭示了喷嘴空间位置、 喷嘴数量、 孔道形状、 喷嘴压降和喷嘴直径对孔道压力的影响规律。结果表明：高速射流之间具有很强的独立性, 喷嘴空间位置和喷嘴数量不会影响孔道内压力; 水力射流在不同形状孔道内产生的压力相同; 孔道压力随喷嘴压降和喷嘴直径的增大而增加。     

疲劳裂纹扩展的数值模拟

本文基于弹塑性基本理论．针对理想弹塑性模型．随动强化模型．编制了弹塑性有限元程序，并成功地模拟了疲劳裂纹稳定扩展和超载延迟等实验现象．     

面向对象的钢筋混凝土梁数值模拟软件实现

探讨了用Visual C＋＋.NET开发面向对象的钢筋混凝土梁的数值模拟软件的实现方法，包括建立交互式CAD平台与在此平台上进行数值模拟的有限元分析的技术。     

高分辨率复杂电极系的高效数值模拟

文中讨论了一种高分辨率组合侧向电极系。利用高效的数值模式匹配方法并结合表面积分方程，对其进行了数值模拟。其结果表明，该电极系不但具有很高的纵向分辨率，而且也具有较深的径向探测深度，较好地解决了纵向分辨率与径向探测深度之间的矛盾，同时一次测量还可获得更多的地层信息     

数值模拟技术在大学本科力学实验中的应用

论述了创建数值模拟实验的必要性,介绍了已开发的两个数值模拟实验以及数值模拟实验取得的成效,提出了数值模拟实验的设想。     

向心透平蜗壳轴向对称性影响的数值模拟研究

基于三维Naiver-Stokes方程组，采用分块结构化网格，用数值计算的方法模拟了矩形截面轴向对称和非对称蜗壳内气体的流动．湍流模型采用Baldwin—Lomax代数模型．模拟的结果表明，对称蜗壳和非对称蜗壳在出口气流特征上基本一致，非对称蜗壳气流的周向均匀性要优于对称蜗壳；非对称涡壳的后1／4流程出现了横向压力梯度，这个梯度容易引起二次流动损失．     

土体抗拔数值模拟的可视化方法

本文叙述了岩土工程信息可视化的支撑技术．并针对岩土体的信息模拟问题，描述了用八又树表示土体的方法．以及实现三维图形显示和消除隐藏面的过程。     

地铁火灾数值模拟研究综述

由于运行、安全等因素的限制，以及技术手段的局限，地铁隧道与车站的火灾预测更多地借助数值模拟结果而制定．本文从火灾模拟新近发展、建模、边界条件、火灾荷载及应用软件等关键点综述最新火灾模拟技术的发展，汲取有益经验，为地铁火灾有效防控提供更为准确的技术手段．     

板带式速冻机空载状况下速度场的数值模拟

通过对速冻机作适当的几何简化,建立了相应的数学物理模型.使用PHOENICS软件对速冻机内的流场进行了数值模拟,分析了板带运动、空气进口速度、流动通道高度及空气入射角等对内部流场的影响.研究结果表明,空气进口速度和通道高度的选取应综合考虑空气流速大小、流速均匀性和流动阻力损失等3方面因素;最佳空气入射角应为0°.