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针对农用烟囱风机流量小,能效比偏低的问题,采用数值模拟的方法,在节约投资成本的前提下,不改变烟囱风机的叶片造型,对其配套的风筒结构尺寸进行改型优化。利用试验测试原型风机的性能后,通过数值模拟方法,从烟囱风机的风筒内径d(用改型后风筒内径与原型风筒内径之比,即内径比k表示)、出口段扩散角度α和扩散深度l这3个方面进行单因素改型优化。在单因素优化基础上,采用正交优化方法综合以上3个因素,得到风筒正交优化设计参数。根据正交所得优化参数制备相应风筒样机,进行试验性能测试。结果表明:1)单因素优化模拟下,与原型风机相比,k=0.985时风量和能效比提高了4.7%和4.0%;α=28°时风量和能效比提高了4.7%和5.3%;l=250 mm时风量和能效比提高了1.8%和3.2%。2)多因素正交数值模拟下,与原型风机相比,k=0.988、α=28°、l=200 mm时风量和能效比提高了7.9%和8.1%;3)对优化风机进行测试,与原型风机相比,优化风机风量和能效比提高4.6%和4.5%。 相似文献
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Venlo型温室夏季自然通风降温的CFD数值模拟 总被引:15,自引:0,他引:15
采用CFD(computational fluid dynamics)方法对Venlo型温室夏季采用室外遮阳和屋顶喷淋措施的自然通风降温过程进行了数值模拟。模拟时对整个计算域采用六面体网格进行划分。对温室天窗附近区域的网格进行了加密处理,生成的网格总数约为100个。温室CFD数值模拟以室内外空气作为研究对象,外界气象条件、温室围护结构、室外遮阳与屋顶喷淋、室内植物和土壤等作为数值模拟的边界条件进行处理。对Venlo型温室在室外遮阳和屋顶喷淋措施下室内空气温度的变化以及在整个温室空间的分布进行了数值模拟。同时进行了venlo型温室室内温度的现场试验测试。CFD模拟结果和试验测试结果均表明:室外遮阳和屋顶喷淋使温室内空气温度得到有效降低。CFD模拟得到的Veto型温室室内温度平均值与试验测试结果的平均差值为1.7℃,平均偏差为试验测试结果的5%;数值模拟得到的温室室内温度的空间分布变化趋势也与试验测试结果一致。 相似文献
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针对农用轴流风机风量小、能效比低的问题,以MODEL YJD90S-4镀锌铁皮农用轴流风机为研究对象,采用风室试验、逆向建模、CFD数值模拟、周向涡量分析等方法,以叶片表面凹槽宽度D=6、8、10、12 mm,凹槽半径为25%h(h为叶高)、50% h和75%h,开单、双槽3个因素进行排列组合,制定了24种开槽方案,对所有方案进行数值模拟并进行周向涡量分析,筛选得出D=10 mm、R=25%h、开单槽(方案1),D=10 mm、R=75%h、开单槽(方案2)和D=10 mm、R=25%h、75%h、开双槽(方案3)为较优方案,并对此3种方案风机风量和能效比模拟结果进行研究。结果表明:1)采用逆向建模方法建立的镀锌铁皮农用轴流风机几何模型,其数值模拟计算结果能够很好的与原型风机性能试验测试结果吻合,表明逆向建模技术能够运用于农用轴流风机研究;2)在农用轴流风机常用的进口工作压力工况下,3种方案的风机流量和能效比相对原型风机都有提高,其中采用D=10 mm、R=75%h、开单槽(方案2)时提高最为明显,风量约提高了90 m 3/h,能效比约提高了3.2%。3)分析周向涡量3D映射发现,采用D=10 mm、R=75%h、开单槽(方案2)时轮毂处的正周向涡量向叶顶处移动,正周向涡量向叶片顶部聚集,增加其对总压流的正贡献,使分布在70%h处的负周向涡量向叶片根部移动,叶片根部附近的负周向涡量呈现出收拢的现象,负周向涡量向叶片根部聚集以减小其对总压流的负贡献。 相似文献
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寒区奶牛长时间处于非热应激状态,为了了解此阶段影响产奶量的主要环境因素,本文根据连续监测的环境数据,从日均值、百分位值角度研究了牛舍内温度、相对湿度、风速、二氧化碳浓度、氨气浓度、光照强度与奶牛每日头均产奶量之间的关系。同时,以产奶量为预测目标建立了基于环境因素的随机森林回归模型。结果表明光照强度与二氧化碳浓度是影响产奶量两个较为重要的环境因素,尤其是在低温时对奶牛生产影响较大。光照强度日均值250lx与二氧化碳浓度日均值8×10-4可以较为明显地划分高低产奶量。高产奶量样本点同样集中在光照强度第90百分位数高于800lx、二氧化碳浓度第10百分位数低于6×10-4的区域。用于评价回归模型泛化能力的平均决定系数为0.7316,平均均方根误差为1.0370kg。根据结果建议寒区奶牛舍非热应激时期,至少保证每日不低于800lx的光照2.5h,同时控制二氧化碳浓度高于6×10-4的时间不超过2.33h。 相似文献