离心泵叶轮内汽蚀发生的理论探讨

计算流体动力学(CFD)技术在水力机械内部流场计算中应用日益广泛,已成为优化设计的重要工具。为此,介绍了汽液两相流混合模型的基本方程,并应用离心泵叶轮内汽蚀两相流基本理论,数值模拟稳定工况下工质为清水低比速离心泵叶轮的汽蚀两相流场的分布情况,同时采用CFD软件分析汽蚀发生过程中的叶片静压分布,揭示叶轮内汽蚀两相流场的内在特性,为高抗汽蚀性能低比速离心泵的优化设计提供理论基础。     

切向旋风分离器内部流场的数值模拟及试验研究

分析了湍流中的计算流体动力学（CFD）模型，然后用介于ASM和RSM之间的一个混和模型，对切向分离器中的流场进行了理论计算，得出了切向分离器中的流场分布结果。然后用激光多普勒装置试验测试了分离器中的速度分布，根据试验结果，评判了分离模型，并分析了旋风分离器进口区域附近流场的轴对称性。     

国内外秸秆收储运现状分析

秸秆收储运作为能源化及资源化利用的基础,越来越受到世界广泛地关注。为此,综合分析了国内外秸秆收储运模式、技术设备发展现状及相关成本模型,认为在体系、配套设备方面尚需深入研究,湿式存储影响因素还不明确,建议结合成本分析完善目前收储运管理模式;研发集收获、打捆为一体的集成设备;深入探索存储机理,以期对我国农作物秸秆收储运模式的发展提供借鉴。     

迷宫滴头CFD模拟精度影响因素的正交试验分析

近几年出现的计算流体动力学(CFD)数值模拟方法已经成为滴头研究中的重要手段.在利用FLUENT求解器对迷宫滴头流道内流场进行CFD数值模拟时发现:当对求解器进行不同设置时,CFD模拟精度存在较大差别,因此有必要对影响滴头CFD模拟精度的主要因素进行分析,找出合理设置求解器的方法,以便CFD数值模拟可以取得理想的模拟精度.利用FLUENT软件对迷宫滴头流道内流场进行了数值模拟,并与实测结果进行对比,对影响滴头CFD数值模拟精度的主要因素进行了正交试验分析,研究了网格单元尺寸、CFD计算模型和近壁面处理方式对CFD模拟精度的影响特性.找出了能使CFD数值模拟取得理想精度的求解器设置方法.     

搅拌器搅拌流场的三维数值模拟

将CFD技术应用于搅拌器搅拌流场的分析，基于Navier-Stokes方程和标准k-t紊流模型，求解搅拌器的湍流场，数值模拟的结果对搅拌器水力优化设计具有指导意义。     

《排灌机械》第25卷（2007年）总目次

序号题目作者期号页码泵理论与技术1泵及泵装置效率表达与换算严登丰等1 12基于实验和CFD分析的QDP-200电泵故障诊断与改进张金凤等1 93轴流式油气混输泵吸入室及压缩级流场分析马希金等1 144隔膜计量泵的改良设计与汽蚀性能的提高柴立平等1 175 HD型石油化工流程泵双蜗壳内部流场数值计算王晓燕等1 216 CFD技术在离心泵优化设计中的应用任涛等1 257单级单吸清水离心泵技术水平分析牟介刚等2 18渣浆泵内部流场数值模拟与磨损特性分析李仁年等2 59 600QW3500-16-220潜污泵自耦装置关键参数朱荣生等2 910高压热水循环泵密封设计计算及改…     

水泵CFD应用中的若干问题与思考

作为一种分析复杂三维区域中流体流动特性的工具,计算流体动力学（CFD）技术在水泵中的应用越来越广泛,它可用于研究水泵的能量和汽蚀特性,预测水泵的工作性能及优化水力设计等.对CFD的基本概念及如何开展水泵CFD工作进行了论述,包括水泵CFD的数学模型、计算网格与离散格式、水粘性处理模式、CFD的功能与局限等.针对如何评判CFD精度,根据最新国际标准进行了说明.此外,还分析了CFD在水泵中的应用现状,指出了水泵CFD的发展趋势.     

CFD技术在离心泵优化设计中的应用

随着CFD(计算流体力学)的迅速发展,CFD技术已经被广泛地应用于各类流体机械的设计与优化中。将CFD技术应用于离心泵叶轮优化设计中,以叶轮两叶片间的流场作为研究对象,采用非结构化网格进行网格划分;采用基于时均Navier-Stokes方程和标准k-ε紊流模型对得到的离心泵进行流场计算,并根据计算结果,对离心泵内部流场进行了分析;提出了修改叶轮进口安放角和叶片形状的方法进行优化改型。通过对修改后的叶轮流场进行计算,可以看到叶轮内部流场和流速分布都得到了改善,证明优化后的叶轮形状更符合流动特性。结合实例证明了该方法在离心泵叶轮优化设计中的有效性。     

基于FLUENT计算的某燃气热水器噪声消除的模型选择分析

所有设备在有介质流动时就会有噪声。以某种燃气热水器为例,该热水器在以G31(丙烷)为燃料时,在高负荷状态工作下,设备会产生啸叫声。为了解决该燃气热水器实际燃烧过程中的啸叫现象,文章通过CFD方法,对燃气热水器噪声问题求解时,涉及到的相关模型进行对比分析,在研究模型的合理性的基础上确定最终的模型选择方案。     

微型自动排气阀的工作机理与排气特性

为研究某微型自动排气阀的工作机理和排气特性,并为性能预测和优化设计提供理论基础,采用CFD计算方法对其内部流动和排气特性进行数值模拟研究并进行试验验证.建立了排气阀完整的CFD分析模型并进行三维流场计算,获得了排气和排油状态下的内部流场结构和相应的截止压力.分析了阀瓣位置、流道尺寸对球体升力和阀门截止压力等参数的影响,比较了CFD计算结果和通用理论公式计算结果.建立了排气阀排气特性的测试装置,对排油和排气工况下的截止压力进行测量.研究结果表明:基于CFD分析的截止压力预测结果与试验结果吻合较好;在油介质条件下,通用理论公式计算结果相对CFD预测结果存在较大误差,在空气介质下,两者吻合较好;阀瓣1/2腔高位置的计算结果较为合适;该类型排气阀在结构等比例放大后可保持截止压力不变;所得计算方法及排气特性分析结果可应用于微型排气阀的设计与优化.     

提高冻品质量的送风方式研究

随着人民生活水平的不断提高,各种冷冻食品,如冷鲜鱼、冰鲜肉以及冷藏食品,如水果、蔬菜等需求越来越大,对食品冷冻、冷藏的质量要求也越来越高。为此,在热力学、热传导学等理论层面进行了分析研究,论证了食品冻结送风方式—热波动送风方式,能缩短食品冻结时间,提高冻品质量。在隧道式单冻机中进行试验的结果表明,该送风方式的食品冻结质量较其它送风方式有很大的提高。     

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。     

南方葡萄冷藏保鲜工艺初探

不同地域、不同品种的葡萄,冷藏保鲜须有不同的工艺与之配套。项目课题组在岳阳县新墙镇清水村葡萄示范园实施的冷藏保鲜工艺研究表明,要做好南方葡萄冷藏保鲜,工艺过程的每道工序应环环相扣。主要要求有:入库冷藏葡萄质量、田间处理、入库前准备、快速预冷、合理码垛、库藏管理、定期检查与适时出库销售等。葡萄经预冷后上市,能延长10～15d的货架期,冷库保鲜期可达3个月左右,为葡萄种植户增产增收提供了技术保障。     

南方葡萄冷藏保鲜工艺初探

不同地域、不同品种的葡萄,冷藏保鲜须有不同的工艺与之配套。项目课题组在岳阳县新墙镇清水村葡萄示范园实施的冷藏保鲜工艺研究表明,要做好南方葡萄冷藏保鲜,工艺过程的每道工序应环环相扣。主要要求有：入库冷藏葡萄质量、田间处理、入库前准备、快速预冷、合理码垛、库藏管理、定期检查与适时出库销售等。葡萄经预冷后上市,能延长10～15d的货架期,冷库保鲜期可达3个月左右,为葡萄种植户增产增收提供了技术保障。     

寒地玉米多级顺流干燥工艺参数优化

为解决目前北方寒地玉米干燥加工中存在的干燥效率低、设备能耗大和干制品品质差等问题,利用自行设计的多级顺流式谷物干燥试验台,对北方寒地玉米多级顺流干燥特性和干燥加工工艺参数进行了研究。通过二次通用旋转组合试验设计方法,探讨热风温度、热风风速、干燥时间对设备单位能耗和干后玉米品质的影响,建立了相应的数学模型。将多目标综合优化,确定了干燥工艺的最优参数:热风温度103℃、热风风速1.5m/s、干燥时间100min。在此工艺参数条件下,有效地提高了干燥效率,降低了设备单位能耗及玉米干燥过程中营养成分的损失,达到了玉米保质干燥的目的。该研究旨在为北方寒地玉米干燥工业提供了理论基础。     

冷库空气幕性能数值模拟与参数优化

以一个实际冷库为试验对象,建立了包含冷库内部、冷库空气幕和库外环境在内的三维耦合数值模型,采用CFD数值模拟软件对冷库空气幕流场进行非稳态数值模拟,并对冷库温度场进行了试验测量,重点分析了冷库空气幕的送风速度、送风角度和喷口宽度等参数对冷库空气幕隔离性能的影响规律。结果表明,对于某个具体的冷库,存在最合理的送风速度和送风角度,使冷库空气幕的隔离性能达到最佳,库内温度场波动最小。冷库空气幕喷口宽度不宜选择过宽。本文研究的冷库空气幕最佳的送风速度为8 m/s,最佳的送风角度为向冷库外侧偏转15°,最佳的喷口宽度为0.04 m。     

植保无人机施药数值建模关键技术与验证方法研究进展

随着植保无人机在精细农业上的应用日益增长,目前在植保无人机下洗风场演化及其作用下的雾滴沉积飘移过程的数值模拟方法取得了快速多样化发展,但对各方法的优势、缺陷、适用范围及验证手段仍缺乏系统的梳理。本文针对无粘模型、计算流体力学模型及格子玻尔兹曼模型分别开展论述。基于涡元法的无粘尾涡模型优势在于计算过程简单,但由于缺乏粘性和湍流模型,其雾滴沉积飘移模拟精度较低。计算流体力学模型又分为有限体积法与有限差分法。其中,有限体积法鲁棒性高,可适用于各种复杂环境的模拟,但格式精度有限,其模拟的翼尖涡耗散速度远快于实际情况;有限差分法能够实现对翼尖涡演化的高时空精度模拟,但其存在网格结构化要求高,算力要求过大等问题。格子玻尔兹曼方法在计算具有复杂边界条件和非平稳运动物体的三维流场问题中具备优势,但其在功能多样性和完备性上还存在不足。上述数值模型精度还需综合运用田间实验及室内实验,如高速粒子图像测速（Particle Image Velocimetry,PIV）或相位多普勒测速（Phase Doppler Interferometry,PDI）方法进行验证和优化。最后,本文提出了未来植保无人机施药模拟及验证方法发展方向。     

抽水蓄能电站机组数字化检修吊装作业推演技术研究

抽水蓄能机组结构与检修过程复杂,结合数字化技术,搭建抽水蓄能机组数字化检修作业平台,实现机组吊装推演,是检修智能化领域研究热点。提出数字化吊装推演技术,以作业过程数字化、风险预警可视化手段预演机组吊装作业方案,通过三维数字化模型融合设备多源数据,生成二三维吊装推演服务和空间数据分析服务,搭建机组数字化检修吊装作业推演平台,实现吊装作业仿真,二三维场景联动和风险辨识,使得吊装作业过程具备可追溯性和风险可预见性,辅助决策最优作业方案,提升抽水蓄能机组检修吊装作业质效,具有较好的工程应用价值。     

主要粮食品质快速光学检测技术与装备研究进展

稻米、小麦、玉米作为三大主粮在我国居民粮食结构中占有重要位置,粮食生产、加工、储运等产业链中品质监测是不可或缺的重要环节,特别是高效、无损、客观、实时的光学品质检测对粮食行业的健康发展具有重要意义。本文对比分析了三大主粮的可见/近红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱的光学特性及内部品质光学检测机理,总结分析了粮食内部品质光学检测技术国内外应用研究现状,探讨了机器视觉、高光谱等粮食外观品质检测技术应用范围及国内外研究现状。结合三大主粮特定的品质检测需求,总结分析了国内外粮食内部品质光学检测装置研究现状,重点探讨了外观品质检测装置的硬件组成和空间排布研究现状,并总结分析了各光学检测技术相关装置的商业化推广应用情况。最后,从粮食品质光学检测技术瓶颈出发,对粮食快速光学检测技术及装备存在的问题和发展趋势进行了分析展望。     

装备型海洋牧场水产品加工现状

简要介绍了装备型海洋牧场发展情况,重点分析了海洋牧场水产品特性,尤其是加工特性,并基于此分析了其加工情况以期促进装备型海洋牧场健康发展.