周边进水辐流式二沉池出水方式研究

通过计算流体力学FLUENT6.3.26软件,分别对周边进水辐流式二沉池三种出水方式(中间出水、周边出水和周边和中间同时出水)的沉淀区流态进行了数值模拟,系统研究了三种出水方式沉淀区的速度分布、漩涡形态、驻流区和慢流区的体积分数等。结果表明:为有利周边进水辐流式二沉池污泥沉降,三种出水方式中,周边和中间同时出水最优,周边出水其次,中间出水最差。     

圆中环沉沙排沙过滤池数值模拟研究

圆中环沉沙排沙过滤池是一种新型的浑水沉沙、排沙、过滤装置,为水沙分离提供了另一种新的思路。通过新疆呼图壁城镇工业供水工程圆中环沉沙排沙过滤池的局部断面数值模拟试验,初步了解了其下部沉沙池流场分布情况。入水口区域附近存在顺时针方向的漩涡区,且能量较大,对局部范围处的流态影响较大。出水口处即过滤槽进水口处流速较大,符合实际规律。充分验证了在选取过滤料粒径范围时,考虑大粒径压重的必要性。通过FLUENT计算得到了沉沙池内的清水流速矢量图和流速等值线图等水力参数。进一步说明了沉沙池数值模拟的可行性,对类似的工程设计、施工及运行管理有一定的参考价值。     

竖缝位置对异侧竖缝式鱼道水力特性的数值模拟与分析

异侧竖缝式鱼道具有能较好适应水位变化、消能效果明显和水流流态较好等特点。根据设计准则,对研究区域内的鱼道进行体型设计,采用数值模拟的方法,探究竖缝位置变化对异侧式竖缝鱼道水力特性的影响。模拟结果表明：竖缝位置对异侧竖缝式鱼道池室最大流速几乎没有影响,对主流区最大流速沿程变化影响较小;随着竖缝中心逐渐向池室中央靠近,主流区沿程最大流速衰减率先逐渐变大后趋于饱和;主流区左上部分回流区大部分流速逐渐减小后又增大,右下部分回流区大部分流速逐渐增大,两侧回流区面积比值逐渐减小;竖缝位置距池室侧壁为池室宽度的0.13～0.50时,池室内紊动能最大值变化范围在0.074～0.116 m²/s²之间;竖缝位置距池室侧壁为池室宽度的0.23～0.40时,池室内水流流态最佳,能显著提高研究区域内的半洄游性鱼类的洄游效果。研究结果对相关鱼道工程的设计具有参考作用。     

蜗壳轴向出流式低比转数水轮机设计与数值模拟

基于流体机械设计理论和数值模拟分析方法,设计了一种新型低比转数水轮机,其不仅适用于小水电机组的更新完善,也可作为冷却塔风机的直接驱动装置。该水轮机采用蜗壳轴向出水方式,使其径向尺寸约为相似常规水轮机的1/2,除降低造价成本外,更有利于冷却塔内通风;为适应冷却塔内部结构,采用反击式环形叶片作功,在很大程度上降低了水轮机径向尺寸;对应水轮机转轮出水形式,环形尾水管进水模式将尾水接入对称布置的4个布水管,均匀出水结构在很大程度上改善了尾水管内流场,同时可使水轮机直接安装在中心基座上。数值模拟结果表明:蜗壳出口速度满足等速度矩定律,采用轴向出水方式的反击式水轮机的流场分布符合要求;水轮机预测效率约90%,各部分水力损失均较小。     

水力絮凝池数值模拟及试验研究

根据絮凝反应对水力条件的要求,采用Fluent软件对水力絮凝池进行了数值模拟,根据模拟结果,对传统的絮凝池进行了改进,设计出了穿孔旋流网格絮凝池。并讨论了竖井断面形状和穿孔形状对絮凝池流场的影响,并对絮凝池进行相应的优化。最后通过连续流的模型试验,对穿孔旋流网格絮凝池进行了试验验证,确定了该模型的最佳停留时间。     

水电站坝身沉冲沙系统试验研究与数值模拟

水电站沉沙池按常规大多布置在枢纽首部,由于受地形地质条件限制,因此可将沉沙池同坝体相结合,以满足空间布置要求,而在此条件下对沉沙池的沉冲沙效果提出了更高的要求。通过模型试验发现了某水电站坝身式沉沙和冲沙系统设计中的水力学问题,提出了裁弯取直、加分流墩、增加整流池以及改变冲沙方式等措施,在此基础上,对沉沙和冲沙两种工况下沉沙池内的水流流态、断面流速分布等水力特性进行了模型试验和数值计算研究。结果表明,沉沙池优化后,沉沙和冲沙效果均能够满足设计要求;优化后的沉沙池在沉沙工况时其内水流流速较小、分布更加均匀,便于泥沙沉降,冲沙工况下水流能够集中在冲沙底孔进入沉沙池,水流流速较大,可以顺利将泥沙冲出沉沙池。     

异侧竖缝式鱼道的数值模拟及试验研究

竖缝式鱼道具有隔板型式简单、水流条件好、主流位置明确等特点,适宜喜爱不同水层鱼类洄游,是目前应用最为广泛的过鱼工程。参考规范要求,以实际工程为例,初步设计3种鱼道池室隔板型式,利用数值模拟的方法,以第1种鱼道池室结构搭建数学模型计算出的竖缝位置流速和池室表层水流流态,与物理模型试验结果进行对比,验证数学模型隔板型式尺寸优化的合理性。根据池室内的水力特性优化隔板型式,对确定的优化隔板型式以比尺为1∶5的局部物理模型试验对不同竖缝处不同水深进行流速测量,以尺为1∶20的整体物理模型试验对竖缝处流速以及沿程水深进行测量。试验结果表明,当鱼道出口水深不小于进口水深时,即运行工况1和运行工况4,各隔板竖缝附近流速均小于设计流速1.2 m/s,当鱼道出口水深小于进口水深时,即运行工况2和运行工况3,鱼道进口处隔板竖缝附近流速较大,运行工况2时,最大流速为1.319 m/s;运行工况3时,最大流速为1.561 m/s,均超过设计流速1.2 m/s。建议鱼道在工况1和工况4条件下运行。同时对始水状态下鱼道的水力特性进行分析,建议采用流速为4 m/s的冲击流速值加强对鱼道首部数级水池隔板与导板的结构设计...     

浆液池搅拌器固液两相三维数值模拟

对固-液悬浮搅拌槽中的固液两相流场进行研究,进而讨论固体浓度对搅拌槽内液相流场的影响规律,是固液搅拌研究工作的重要组成部分.本文应用商业计算流体力学软件fluent对浆液池中的流场进行模拟,基于N-S方程和标准的k-ε紊流模型,模拟出浆液池中液体的流动情况和浓度的分布,分析垂直面内和水平面内液相流的流场分布规律、固相颗粒浓度特点,并分析产生这种情况的原因,为搅拌器的设计和池液的改形提一些建议.     

轿车气动特性数值模拟与分析

利用CATIA软件建立轿车车身的三维模型,在ANSYS Workbench软件中建立其有限元模型,在FLUENT软件中,采用Realizable k-ε湍流模型,对轿车车身外流场进行数值模拟,并根据数值模拟的结果对该款车的空气动力学特性进行分析。在此基础上对该车尾部添加扰流板,并对扰流板与地面的夹角进行优化。仿真结果表明,当扰流板与地面的夹角为15.2°时产生了负升力,同时添加扰流板后,减弱了该车尾部的涡流,即降低了空气阻力,从而获得较好的空气动力学特性。     

垂直多孔喷嘴内部流动空穴现象数值模拟分析

柴油机喷嘴内部空穴流动是影响喷雾特性的重要因素,在对柴油机喷嘴喷孔内部空穴流动现象分析的基础上,利用混合多相流空穴模型对垂直多孔喷嘴完全发展了的空穴流动进行了三维数值模拟,分析了喷油压力、气缸背压及喷孔入口圆角半径与喷孔倾角对喷孔内部空穴分布的影响。验证了低空穴参数对应的空穴层延伸长度较长,喷孔入口锐边过渡会增加喷孔出口液流紊乱,从而加速雾化。     

猪舍纵向通风流场模拟

以育肥猪舍为研究对象,以CFD理论为基础,运用CFX软件对风机安装在一边端墙上和风机安装在猪舍四角两种情形的猪舍内纵向通风气流场与温度场进行三维稳态模拟.模拟结果为:两种纵向通风形式气流分布都比较均匀.风机在一边端墙上的纵向通风时,在靠近出口处的大部分区域,空气温度基本为30～31℃;风机在猪舍四角的纵向通风时,整个猪舍的大部分区域空气温度低于30℃.结果说明,对纵向长度较大的猪舍进行纵向通风布置时,宜采用湿帘在中间、风机在四角的气流组织形式.     

肉苁蓉种子纸加热箱气流组织仿真分析与试验

针对肉苁蓉种子纸加热箱试验过程中出现的出口温度不均匀问题,利用CFD软件对加热箱体内气流组织进行了仿真分析。根据分析结果增设导流板、减小出口宽度重新构建加热箱模型。仿真结果显示加热箱出风口气流速度得到匀化、提高,实物模型试验结果也证明了这一点。试验数据表明改进后的加热箱出口气流组织可以满足生产要求。     

立式加热器清罐机器人的开发应用

文章介绍了立式加热器清罐机器人的结构、工作过程、特点和发展方向,实践表明,清罐机器人可安全干净地清洗立式加热器的积垢,提高蒸发效能,减轻工人的劳动强度.     

汽车碰撞的结构特性模拟数值分析

从使用有限单元来形成板和薄壳的刚度模型出发,分析了汽车结构有限元模型建立的基本方法,通过模拟两辆车迎面相撞的情况,对模拟数值分析,探索出汽车结构特性的碰撞减速度、位移等参数的影响规律。     

苹果垂直送风式压差预冷性能模拟与分析

压差预冷是广泛应用于果蔬保鲜的预冷措施,采用垂直送风方式相较于传统的水平送风方式具有更好的冷却效果。通过建立单箱苹果垂直送风式压差预冷过程的数值模型,分析了送风速度、送风温度及箱体开孔率对预冷性能的影响。模拟结果表明,当送风速度由0.5m/s增大至2.5m/s时,苹果的冷却时间由127min下降至90min,苹果中心温度平均偏差由0.51℃下降至0.20℃;当送风温度由2℃升高至6℃时,7/8冷却时间不变,冷却终温与送风温度接近;当箱体开孔率由15%增大至30%时,冷却速率相近,压降由418Pa降低至86.8Pa,苹果中心温度平均偏差由0.73℃上升至1.11℃。结合实际情况,在15%开孔率下垂直送风式压差预冷的最佳送风速度约为2.0m/s,低于相同工况下水平送风的最佳送风速度;在压降满足设计要求的前提下,出于结构强度考虑,宜采用较小的箱体开孔面积;为了减小质量损失率,应使气流均匀流过所有苹果表面,从而使其表面温度快速下降。     

果园混肥器设计与数值模拟分析

针对我国水资源短缺、水溶性肥料溶解度较低以及灌溉施肥中水肥混合的均匀性问题,设计了一种高效混肥器,并利用ANSYS仿真计算软件,对该混肥器的搅拌装置进行模态和应力应变仿真分析。同时,基于Fluent模块对混肥器搅拌过程的流场、速度场进行模拟计算分析。结果表明：计算分析得到搅拌器的安全系数为11.95,最低阶模态主频率为19.13Hz,各阶频率远大于混肥器的激励源频率,表现出良好的振动特性,完全满足工业设计要求。由分析得到的不同搅拌速度的流场分布图可知,混肥器在大于临界搅拌速度的旋转搅拌过程中速度矢量分布较为复杂,混肥器内部产生较多的扰流和湍流,可有效提高混肥效果,同时发现,转速大于临界搅拌速度时,搅拌速度的增加对于混肥器内部流场分布的影响较小,最佳搅拌速度为600r/min,此时在得到良好的搅拌效果的同时降低了能耗。     

多屏绝热辐射管道数值模拟分析

通过对直埋蒸汽管道内部空气层的数值模拟,得出当空气层厚度大于10 mm时应考虑对流传热影响并修正空气导热系数的结论。应用修正后的空气导热系数模拟计算不同结构蒸汽管道的温度场及外护钢管温度,分析屏蔽反射层的种类、数量,空气层厚度等条件变化对供热管道工作时温度场的影响。     

水电站尾调井对通风设备影响的数值模拟研究

通风系统是水电站地下厂房的重要辅助设施。水电站甩负荷时,尾水调压井液面波动对地下厂房内的通风设备会产生较大影响。本文利用数值模拟的方法,建立了水电站通风系统模型,并对某电站的数值仿真。仿真结果表明,只要通风系统设计合理,尾水调压井液面波动对通风设备的影响可以控制在设备允许的范围内。