基于Fluent的温室热交换除湿器性能研究

利用Fluent软件,采用SIMPLE算法及标准k—ε湍流模型,对温室除湿器内不可压缩流体的流动情况进行三维数值模拟。通过分析叉排和顺排两种排管结构在同一平面上的压力分布、速度矢量和温度分布,确定叉排比顺排的换热效果好。根据实际情况,选取一系列的入口风速进行计算分析,得出入口风速为3.0m/s时的换热效果最佳。     

基于Fluent的无过载离心泵改型设计

针对无过载离心泵在性能方面的不足,提出了采用加大流量法和堵塞流道法相结合的无过载离心泵设计方法.并根据这一设计理念,在利用商业软件Fluent对离心泵进行性能预测的基础上,对IS5032160型无过载离心泵进行了3次改型尝试.预测结果表明:采用这一设计方法,可以有效地增加无过载离心泵的扬程、提高效率,改善无过载离心泵的性能.可为低比数离心泵的优化设计提供参考.     

车速对会车车辆瞬态气动特性的影响

应用商业CFD软件Fluent提供的动网格技术来处理会车过程,实现了会车过程的三维瞬态数值模拟。得到了会车过程的瞬态空气动力特性曲线,并且研究了不同相对车速对会车过程汽车瞬态空气动力特性的影响。研究结果表明：会车过程中两车气动力系数有类似正弦曲线的变化;随着相对车速增加,气动力系数变化趋势不断减小。     

基于Fluent的滚筒烘丝机烘丝过程研究

为了揭示烟丝物料干燥系统的内在温度关系和规律,提升烘丝品质和物料利用率,满足企业精细化生产需求,通过某卷烟厂的干燥设备模型对上部烟叶品种的烟丝物料进行干燥研究,并应用Fluent软件系统模拟计算滚筒内烟丝物料温度传递规律,分析不同工艺参数下烟丝物料在滚筒内的温度传递规律。研究结果表明:(1)通过对不同的工艺参数下进行仿真计算,烟丝物料在温度上升阶段温度变化达到动态平稳状态的时间和滚筒长度有明显的差异,但总体都达到动态平稳的状态。(2)通过对不同的典型的工艺参数下进行仿真计算分析,确定了滚筒在转速为9 r/min,热风风速为0.5 m/s时工艺参数最佳。为该型号烟丝物料的滚筒烘丝干燥生产提供了理论依据。     

基于流场数值模拟的射流清管器喷嘴优化设计

天然气管道中的黑粉严重影响管输效率与安全,现有的带皮碗、磁铁及钢刷的清管器对黑粉的清除效率较低,且易出现卡球现象。射流作用产生的冲击流场对管内积液、杂质的清除效果较好,基于射流原理提出了利用射流清管器清理天然气管道黑粉的方法。为了达到最佳的射流清除效果,需要优化清管器喷射组件中文氏管喷嘴的关键结构参数。文氏管喷嘴结构包括收缩段、水平段及扩散段,其中扩散段的参数对射流效果起关键作用。基于计算流体力学的原理,以Fluent软件为模拟工具,选定实际气体状态模型定义管道内天然气参数,考虑文氏管喷嘴扩散段中扩散长度与扩散角的影响,对清管器的射流过程进行仿真分析。通过比较不同扩散段参数模型在射流流场中流速和湍流动能的云图以及变化曲线,得到具有最佳射流效果的天然气管道射流清管器喷嘴结构。     

惯性气流式红枣清选系统设计与试验

清选系统是气吸式红枣收获机的重要组成部分,降低清选含杂率、损失率和破损率是实现红枣收获机械化的关键技术。利用枣、杂惯性和流体力学特性差异,设计了一种惯性气流式红枣清选系统,并对其关键部件及结构参数进行设计和分析。采用Fluent软件探明了该清选系统内气流运动形成的“∞”形旋流有利于枣、杂的清选。为获得清选系统最佳工作参数,以气流速度、调节板开度为试验因素,以含杂率、损失率和破损率为评价指标,设计二次正交旋转组合试验。建立试验因素与指标间的回归模型,采用多目标优化算法进行参数优化,确定清选系统最优参数组合：气流速度为32.0 m/s,调节板开度为3.4 cm。在该条件下开展验证试验,得到含杂率、损失率和破损率分别为1.38%、3.37%和0.60%,与优化参数相比分别增加了0.06、0.12、0.03个百分点。该清选系统满足枣、杂清选作业要求。     

管式气流干燥系统应用于淀粉干燥的数值模拟研究

淀粉干燥是淀粉生产过程中的一个关键工序,弄清干燥过程中湿物料的传热传质过程对生产效率的提高至关重要,现选用管式气流干燥器作为淀粉物料的干燥设备,对其中的U形等径干燥管进行研究,用Flu-ent软件对干燥管内的气固两相流动进行了数值模拟,通过对管内气固两相流中各流场的分析,阐述了干燥过程中湿物料的传热传质过程及机理,并探讨了各参数对管内气固两相间传热效果的影响。     

茶园风力除虫机通风管道三维数值模拟

为改进和优化茶园风力除虫机通风管道的结构,结合流体力学雷诺时均N–S方程、 Simple流场求解算法、к–ε湍流模型,利用Fluent软件对茶园风力除虫机通风管道进行了数值模拟计算,得到了风量为16 m3/min的中亚风机在空载状态下通风管道内部流场的特征.通过数值模拟计算分析,两进风口由相距400 mm缩短至280 mm时,出风口风速分布较均匀     

基于CFD的两连跨日光温室热环境模拟

相比单跨日光温室，两连跨日光温室具有单位面积建造成本低，土地利用率高等优势，为深入了解两连跨日光温室热环境性能，该研究基于计算流体动力学(computational fluid dynamics，CFD)构建了相同结构参数和构造材料的单跨和两连跨日光温室热环境模型。通过试验测试两连跨日光温室内的环境温度和各围护结构表面热流，并与CFD模拟的温度场进行对比，结果表明模拟数据与实测数据吻合度较高。在此基础上，基于该CFD模型分别对两连跨和单跨日光温室热环境进行模拟，并提取各围护结构表面热流和温度、土壤温度和空气温度进行对比分析。结果表明，在相同外界气候条件下，两连跨日光温室比单跨日光温室夜间气温高1.7～3.8 ℃，土壤温度高2.9～3.0 ℃，墙体内表面温度高2.9～7.9 ℃；两连跨日光温室的土壤和墙体在夜间，持续向南侧棚室放热，热流稳定，热流密度分别为7.11～8.59、12.65～15.19 W/m²，分别比单跨日光温室土壤、墙体表面热流密度高0.76～2.42，9.71～14.36 W/m²。相比单跨日光温室，两连跨日光温室地表土壤温度和室内气温波动较小，热环境调节能力明显提升。该研究结果为两连跨日光温室的结构优化、耕种管理等提供参考。     

离心泵内流场非对称性及受力的三维数值分析

使用Fluent软件模拟计算单级蜗壳式离心泵的全三维流场,发现泵叶轮内各通道的流量、流速及压力等分布有显著差别,流动呈现明显的非对称性及叶轮载荷不均。选用多重参考坐标系及标准kε湍流模型,计算了泵体受到的轴向力和径向力,结果表明因泵内流场非对称而产生较大的径向力。对泵性能的预测值与实测值作了对比,以验证计算结果。