基于Fluent软件的管道的流场数值模拟

管道中流体的研究是流体力学的重要研究方向之一。近年来,流体在化工、运输、科技、生物、医药发挥着重要的作用,使得对其典型模型的研究有着重要的意义,且在工业生产中有着重要的实际价值。管道转弯引起流体偏流是引起管道内设备换热不均、管道磨损的主要原因。因此,研究弯管管道内流体的偏流机制从而设计出使用的管道均流结构,可以有效的缓解由弯管管道存在而引起的一系列问题。文章运用Fluent软件对弯管管道中的运动流场进行模拟,探究弯管管道内流场的变化,对实际流场具有参考价值。     

基于CFD-DEM的机采鲜叶管道集叶过程数值模拟研究

为揭示乘坐式采茶机的集叶管道内部气流特性,利用计算流体力学（CFD）和离散单元法（DEM）对管道内气固两相流动进行数值模拟。通过多球面聚合法建立机采鲜叶数值计算模型,在分析鲜叶颗粒运动规律基础上,分别对其不同进口风速、鲜叶颗粒尺寸、弯管结构进行模拟分析。研究结果表明,数值模型可预测集叶管道的集叶效果以及最佳风速;在最佳进口风速范围内,鲜叶颗粒越大,管道内的剩余颗粒越多,容易产生沉积;鲜叶颗粒流在穿过竖直管道到弯管时形成一束弯管流曲线,且弯管结构对鲜叶颗粒运动有一定影响,流场平均速度呈先降低后升高的变化规律。选用一个弯管半径为0.04m圆角弯管作为集叶弯管结构,同时减少横向管道长度,选择内侧长度为0.03m竖直管,避免鲜叶颗粒由重力作用导致的沉积,保证集叶顺畅性。数学模型仿真与试验结果表明：减少横直管长度,采用圆角弯管与适合的竖直管长度的集叶管道,穿透率不小于86.8%,满足集叶要求。本文提出的鲜叶颗粒建模方法,用于集叶管道与鲜叶流相互作用的离散元仿真分析及管道结构优化。该研究可为集叶管道其他工作参数优化提供参考。     

基于FLUENT的矩形管道流场数值模拟

【目的】与其他输送方式相比,气力输送具有输送效率高、布置灵活以及易实现自动化控制的特点。为了研究易拉罐气力输送系统的弯管内部流场的变化,可使用实验测量的方法,但此方法很难获得弯管内部流动特性的各种细节。【方法】利用FLUENT软件中的Realizable k-ε湍流模型,对矩形管道的内部流场进行了数值模拟。通过软件的后处理功能得到流体通过弯管时的压力云图和速度矢量图,可以将流体的压力和速度的变化直观地反映出来。【结果】由于弯管受到曲率的影响,在离心力的作用下,弯道外侧的压力大于弯道内侧的压力。与此相反,靠近弯管的内壁面的速度较大,而外壁面速度较小。【结论】通过运用FLUENT软件模拟了流体在弯管内部运动过程中的流场变化,进一步分析出内部流体速度与压力的变化原因,对真实流场分布具有参考价值,为后续的结构优化设计做了铺垫。     

不同管径水平管道气液两相流动数值模拟

为更好了解管道中的气液两相流运动过程,揭示气液在不透明管道中的分布规律及运动形态,提高管道自压输水在实际工程中的安全性.基于已有研究成果,应用Fluent软件进行三维水平管道的数值模拟研究,并分析了不同管径、流速下两相流流态,及压力、流速等各项水力要素的变化.结果表明:三维CFD模拟可较好地展示管道气液两相分布规律;增...     

丘陵区管网压力分布特征数值模拟的研究

本文根据丘陵区管道水力特征，采用管网非恒定流代数解法，建立了丘陵区封闭及半封闭管网压力分布特征计算的数学模型，提出了相应的简化计算方法及收剑判据，并同传统的计算方法进行了分析比较。     

丘陵区管网压力分布特征数值模拟的研究

本文根据丘陵区管道水力特征，采用管网非恒定流代数解法，建立了丘陵区封闭及半封闭管网压力分布特征计算的数学模型，提出了相应的简化计算方法及收敛判据，并同传统的计算方法进行了分析比较。     

喷雾干燥过程的数值模拟

利用CFD模型对新型减水剂喷雾干燥过程进行了数值模拟,得到了干燥过程中干燥塔内气体湿度、速度和温度分布,以及颗粒运动的轨迹、直径变化和停留时间等详细信息,为新型减水剂的干燥设备选型与操作参数优化等提供了参考。模拟结果表明,利用喷雾干燥的方法对该新型减水剂的干燥是可行的。     

内燃机工作过程数值模拟中的CFD

本文简要介绍了内燃机工作过程数值模拟和内燃机CFD的发展历程,并介绍了内燃机CFD的各个组成部分和缸内紊流流场的基本算法,最后指出了内燃机CFD的发展趋势。     

食品冷冻过程的数值模拟技术

准确计算和预测食品冷冻过程,对保证产品质量、指导速冻设备设计、降低速冻装置能耗具有重要的意义。但是食品冷冻过程由于自身的复杂性,很难找到一种通用方法对其进行描述和预测。随着计算机功能的日益强大,数值模拟技术在食品冷冻过程研究中的应用得到越来越多关注。在对食品冷冻过程机理分析的基础上,本文主要从食品冷冻过程数值模拟方法的研究进展和数值模拟技术在食品冷冻过程模拟中的应用两个方面对近年来数值模拟技术在食品冷冻过程研究中的应用进行了综述,以期为该技术在食品冷冻过程研究中的应用提供参考依据。     

天然气发动机缸内燃烧过程的数值模拟

建立了天然气发动机的三维CFD模型,验证了模型的有效性,计算和分析了缸内压力场、流场、温度场和NOx的变化情况.研究结果表明,该模型计算得到的缸内最高爆发压力与实测值较为接近,可以用于天然气发动机的工作过程计算;燃烧过程中火花塞始终处于高温区,天然气发动机设计时应考虑到火花塞周围的充分冷却:天然气发动机采用稀燃技术,大大减少了NOx的生成.     

汽车催化转化器起燃过程的数值模拟

应用CFD技术，采用大型的计算流体力学软件Fluent软件建立催化转化器数学模型，并对其起燃过程进行了数值模拟研究。结果表明：催化转化器起燃过程的数值模拟基本上反映了催化转化器起燃过程的实际情况，所得到的速度场、温度场、浓度场和压力分布趋势正确合理。     

电磁调速水泵机组起动过程的数值模拟

根据电磁调速电动机驱动的水泵机组起动过程中的力矩平衡方程,得到水泵转速的变化率与水泵转速和励磁电流的函数关系式,据此进行数值模拟。当给定一个起动过程中水泵转速随起动时间的变化规律,就可得出对应的该水泵机组起动过程中的电磁调速电动机励磁电流控制的规律,并在一个实际的计算机监督控制系统中进行了验证,其转速的变化基本符合数值模拟时设定的转速变化规律。研究方法对其它异步电动机拖动的调速设备的控制软件开发提     

供水系统数值模拟

对供水系统的数值模拟计算进行了研究，一般地，管中的部分阻力参数可以通过实测而得到，但依据它们常不足以确定系统状态，为此，基于直流电路的计算方法，对样本数据使用最小二乘法，得到了一种确定管路未知阻力参数的模型，由此确定系统状态，该模型对于灌溉网等的设计具有参考价值。     

双火花塞小型内燃机燃烧过程数值模拟

以某小型汽油发动机为对象,在其基本结构的基础上进行双火花塞改造。建立了三维几何模型,并对进气、压缩和燃烧的过程进行了三维瞬态数值模拟。结果表明,采用双火花塞后放热率增大,缸内峰值压力对应的曲轴转角提前,缸内平均温度增大,提高了燃烧效率;NOx的排放略有增加,但依然满足相关排放法规。采用双火花塞后可在一定程度上抑制爆震,因此可以采用更大的压缩比进一步提高发动机效率。     

乙醇HCCI燃烧过程影响因素的数值模拟

根据乙醇氧化反应的化学反应动力学的机理，在零维模型基础上建立了HCCI燃烧模型。采用能够自动调节步长的Gear算法求解复杂化学反应动力学问题，在计算速度和计算精度上得到了很好的效果。对转速、EGR（排气再循环）率等因素对燃烧特性的影响进行了研究，为乙醇HCCI燃烧过程的分析提供依据。     

汽车空气加热器扩散燃烧过程数值模拟

用Fluent软件对空气加热器在不同过量空气系数下的扩散燃烧进行了数值计算,得到了燃烧室内温度、速度、湍流强度和CO分布,并对热流密度进行了计算。研究结果表明,过量空气系数对最高燃烧温度和CO分布影响不大。随着过量空气系数增加,燃烧室内轴向上温度先减小后增加,轴向上总的表面热流密度和辐射密度减小。在同一工况下,燃烧室内径向温度、速度和湍流强度先增加后减小。这为实现加热器的改造提供了理论依据。     

加热器起燃过程数值模拟及其结构的改进

为了提高加热器的工作性能,对汽车YJQ-32／2型加热器启动过程的流动、喷雾和燃烧进行了数值模拟分析。根据模拟结果进行了加热器的改进。试验表明改进后的加热器低温点火能力明显提高,启动过程的碳烟排放水平显著降低。根据数值模拟结果给出了一种改进火焰筒的方案。     

拖拉机牵引板锻造成形过程的数值模拟

对拖拉机牵引板锻造成形过程进行了刚塑性有限元数值模拟 ,模拟结果与实际锻造一致。     

含变气压非刚性联接件机械动力过程数值模拟

介绍了对含变气压非刚性联接件机械计算机数值模拟方面的研究进展，着重讨论了其动力过程计算机数值模拟的基本方程、实用方程、计算原理及计算结果。动力过程所做功的计算值与实测值的误差均小于5％。动力过程计算机数值模拟为该机械的性能预测和参数优化提供了新的方法。