基于CFD的育肥猪舍压力场和速度场研究

选取山西某猪场的育肥舍为研究对象,针对夏季纵向通风模式采用CFD方法进行模拟,从舍内压力场与速度场模拟结果反向验证传统通风计算的正确性。     

北方寒冷地区猪舍通风流场模拟研究

内蒙古等北方寒冷地区存在早晚温差大、冬季时间长且气温低的特点,而畜禽舍的保温和通风能力不足制约了北方寒冷地区养猪场的发展。为了研究北方寒冷地区猪舍空气流场的分布规律,用于指导猪舍的改进和优化设计,以内蒙古农业大学科技园区母猪舍为研究对象,采用计算流体动态模拟CFD(Computational Fluid Dynamics)方法 ,对猪舍横向与纵向两种通风方式进行空气流场、温度场变化规律三维数值模拟研究。模拟结果表明:纵向通风方式下,空气进入后在猪舍中间形成一股主气流,出口速度较大,其他位置速度值较小,出口温度较高;横向通风方式下,形成多个主气流,在挡板作用下出现涡流,同时靠近出风口位置速度比较大,卧床内温度分布比较高;两种通风模式对比下,横向通风时气流均匀性比纵向通风差,死角多但是温度变化小,适合寒冷北方保温。对横向通风的模拟值与实测值的现场试验对比结果表明:21个测点测试值与模拟值平均相对误差的平均值为12.46%。这说明,现场实测与数值模拟有较好的吻合度。数值模拟优化后加置3个挡风板,气流平均速度增大27.8%,气流不均匀性降低53.2%。该研究可为北方寒冷地区猪舍结构优化设计和环境调控提供理论依据。     

基于CFD的育肥猪舍压力场和速度场的研究

本研究选取山西某猪场的育肥舍为研究对象,针对夏季纵向通风模式运用采用CFD中的ANSYS FLUENT软件方法进行模拟与研究,主要针对夏季纵向通风模式,重点,研究舍内压力场与速度场。从舍内压力场与速度场模拟结果反向验证传统通风计算的正确性。     

猪舍蒸发降温系统的研究现状与分析

阐述了猪舍蒸发降温系统的理论和应用研究现状;比较分析了各种蒸发降温系统的优缺点.湿帘风机降温系统较适合应用于低湿地区的密闭式猪舍;高压喷雾降温系统较适合应用于低湿地区的开放式和密闭式猪舍.高湿地区夏季可考虑给猪洗澡或间歇性喷水的方式对猪体进行降温.除湿降温系统是特别针对高湿地区设计的,但目前还处于研究阶段.蒸发降温系统降温能力有限,可结合遮阳网、保温屋顶等其它的降温方式使用.随着理论研究和应用研究的发展,智能环境控制系统是猪舍环境控制的发展方向.     

电动方程式赛车外流场的数值模拟

利用CATIA软件建立了HUAT电动方程式赛车的三维模型,基于CFD技术对未装空气动力学套件的赛车外流场进行了数值模拟,利用Profili软件对赛车的尾翼及前翼的翼型进行了选择并确定了其几何参数,在CATIA软件中建立了尾翼及前翼的三维模型,对尾翼的气动特性进行了仿真分析,确定了尾翼第一襟翼的最佳攻角.在此基础上对安装...     

猕猴桃冷库内流场的CFD模拟

以一间实际装配式猕猴桃冷库为研究对象,建立了该冷库的三维物理模型和标准k-ε湍流数学模型。应用SIMPLE算法求解微分方程,对冷库进行三维数值模拟,获取冷库内部三维温度场、速度和压力场的信息,通过分析特定截面,模拟结果与实测值大致吻合。另外,通过改变冷风机条件和货物堆放方式,模拟其温度场的变化,讨论了这些因素对冷库温度场变化的影响情况。研究表明,CFD数值模拟在猕猴桃冷库内流场设计中的应用是切实可行的。     

不同通风模式对保育猪舍冬季环境的影响

针对猪舍地下风道进风(Ground channel ventilation,GCV)和吊顶进风(Ceiling ventilation,CV)两种不同进风方式对舍内环境的影响,分别开展了GCV与CV通风效果的试验研究。采用现场测试方法,对冬季广西壮族自治区某规模化保育场GCV和CV两种不同通风模式猪舍的热环境和空气质量环境进行测试,结果表明:GCV猪舍热环境优于CV猪舍,虽然测试期间GCV猪舍内平均温度与CV猪舍无明显差异(p0. 05),但GCV猪舍舍内温度波动1. 7℃,小于CV猪舍4. 6℃,GCV猪舍温度分布均匀性优于CV猪舍(p 0. 05); GCV猪舍地下风道对舍外新风有加热或降温的预处理作用,地下风道的温度常年在20℃左右,当舍外新风温度较低时对其加热,舍外新风温度较高时对其降温;尽管GCV猪舍平均通风量低于CV猪舍,但GCV猪舍的NH3、PM2. 5、PM10浓度均低于CV猪舍(p 0. 05),GCV猪舍移除气体污染物效率高于CV猪舍(p 0. 05);两模式猪舍排风口气体污染物浓度相差不大(p0. 05),GCV猪舍污染物的排放率低于CV猪舍(p 0. 05)。结果表明,保育舍在冬季采用GCV通风模式,猪舍内环境优于CV通风模式。     

基于CFD畜禽车厢体内温度场和速度场的模拟

为避免畜禽运输车在运输过程中因气流不均导致家禽损失,利用CFD模拟方法对畜禽运输车封闭式厢体内的温度场和速度场进行仿真分析。模拟结果表明,温度、风速较大的区域主要集中在每一层的第3、第4栏中,速度分布模拟值与实测值的相对误差范围为2.7%~5.1%,温度分布模拟值与实测值相对误差为1.2%~4.1%。模拟的气流速度和温度与实测的气流速度和温度值有着相同的变化规律,其中实测值与模拟值的最大误差不超过2℃,但由于气流的不均匀,高温仍集中在每一层的尾部。使用CFD模拟方法能够真实表达畜禽运输车厢体内气流状态,对厢体内温度场和气流场的模拟是一种有效的方法。     

旋风分离型谷物清选器内流场数值模拟

介绍了一种利用CFD软件-Fluent进行旋风分离型谷物清选器内流场数值模拟的方法,采用雷诺应力模型(RSM)模拟了清选器内部气相流场,展示了清选器流场中对谷物清选影响最重要的模拟结果—压力、速度及其矢量分布.模拟结果分析发现:清选器内部气流的强旋流动,产生壁面附近的高压和低速、中心处的负压和高速,压力和速度的分布对谷物清选的影响是有利的.结果表明,运用CFD技术可以为清选器的改进设计提供可靠的理论依据.     

喷油器内部瞬态流动三维数值模拟研究

喷油器的内部流动以及后续的喷雾特性直接影响了柴油机的排放和经济性能,对喷油嘴的内部流动进行三维瞬态数值模拟分析就显得更为重要。利用计算流体力学软件STAR-CD建立三维动态计算网格并进行模拟分析,得到了喷嘴内部的压力分布和喷孔出口的瞬时速度变化等规律。计算结果可为缸内喷雾研究提供更真实的边界条件,以及对喷嘴结构参数的优化设计具有指导意义。     

光伏玻璃温室自然通风条件下的CFD模拟验证

基于计算机流体力学(CFD)数值方法,以光伏连栋玻璃温室为研究对象,在自然通风的条件下对室内温度场进行模拟验证。采用离散坐标(DO)辐射模型对光伏温室室内温度场的时空分布和变化规律进行了三维CFD模拟和试验验证。结果表明,光伏温室室内温度试验结果和模拟结果绝对误差均值为0.96℃,相对误差均值为2.94%。模拟结果和试验结果吻合,验证了模型的可行性。     

气吸振动式排种器吸种性能数值模拟与试验

建立了气吸振动式排种器吸种过程三维力学模型,基于Reynolds时均化的连续方程、Navier-Stokes方程和标准的k-ε湍流模型构成封闭方程组,并考虑真实气体的粘性和压缩性,运用CFD软件Fluent计算了籽粒在吸种口附近的受力,建立了力矩阵.采用二元线性插值法,通过计算吸孔的垂直吸种距离、径向吸种距离和有效吸种空间体积分析了排种器的吸种性能,绘制了籽粒吸种运动轨迹.分析了压差、吸孔直径对排种器吸种能力的影响.结果表明:增大吸孔直径和增加压差可以提高吸种性能,锥孔的吸种能力优于直孔和沉孔.以油菜籽粒为对象,通过性能试验得出了排种器的最佳工作参数.     

基于颗粒轨道模型的离心泵叶轮泥沙磨损数值预测

基于两相流颗粒轨道模型和Tabakoff磨损模型,对某型号单吸泵进行数值模拟得到不同泥沙条件和不同入口条件下颗粒运动轨迹和磨损规律。不同泥沙条件共设定7组方案,即颗粒质量分数为10%时,颗粒粒径分别为0.01、0.05、0.1、0.5 mm,以及颗粒粒径为0.5 mm时,颗粒入口质量分数分别为2%、5%、8%、10%。结果表明,离心泵叶轮的磨损主要分布在叶片工作面和后盖板;粒径增大,颗粒向叶片工作面进口边的运动速度增加,形成点状的冲击式磨损;粒径减小时,在叶片工作面靠近出口边处逐渐形成条状的擦伤式磨损;颗粒质量分数对磨损率影响十分显著,而对磨损形态和位置没有影响;颗粒在入口分布的均匀度越大,叶轮内磨损形态的分散程度及磨损位置的轴对称性越明显。     

旋风除尘器磨损的CFD数值模拟和试验对比

利用CFD软件的数值计算方法分析气固两相流体对旋风除尘器的磨损.运用欧拉法对气流场进行模拟,采用拉格朗日法对颗粒进行跟踪,并通过试验对计算结果进行验证,结果表明:数值模拟旋风除尘器磨损在磨损的分布、磨损速率和实验值都有较好的吻合,说明数值模拟是有效的,能为最终解决除尘器的磨损问题提供有力的条件.     

单栋塑料大棚在高温低风速下的自然通风数值研究

为了研究华东型单栋塑料大棚在高温低风速极端天气下的自然通风特征,利用计算流体力学(CFD)理论建立栽培植物的全尺度三维自然通风模型,模型包括了太阳辐射和作物的影响。仿真结果证实:在外界风速较低时,热压通风起主导作用,且增开天窗能提高大棚的通风效果。CFD仿真结果和实验测试点的温度偏差在1.1°C之内,吻合较好,验证了CFD模型的有效性。     

基于CFD分析两种散热器数值仿真

建立了外形尺寸相同的管片式散热器和管带式散热器空气侧通道的稳态紊流数学模型.对两种不同类型散热器的阻力特性和表面传热特性进行CFD(计算流体力学)模拟,模拟结果与试验结果符合较好.对数值仿真结果进行分析对比,结果表明同尺寸下管带式散热器的空气侧阻力略大于管片式散热器,但其散热性能与原件相比得到了很大的提升.     

新型井泵叶轮水力设计与内部流场

深井离心泵在机井内工作，其外径受井径的限制，为了解决QJ型泵叶轮外径小，无法进一步提高单级扬程的问题，采用自主创新的极大扬程设计法重新设计水力模型。同时运用三维造型软件Pro/e生成叶轮的实体造型，运用商用CFD软件Fluent6.0作流场数值模拟，反复修正三维模型，试制出100SJB8新型深井离心泵叶轮，测试结果该泵的单级扬程提高了50%，效率超过国家标准9.8%。