Studying airflow and heat transfer characteristics of a horticultural produce packaging system using a 3-D CFD model. Part I: Model development and validation

A 3-D computational fluid dynamics (CFD) model of airflow and heat transfer processes within packed horticultural produce was developed. The model included explicit geometries of the product and package. Model results showed that airflow and temperature inside produce bulk were heterogeneous. The regions near the package vents showed relatively higher cooling air velocity and turbulence intensity. The coldest region was located behind the entrance vents. Pressure drops through entrance and exit vents were 51.1% and 45.2%, respectively. As the cooling air passed through the package vents and produce bulk, there was an increase in turbulence intensity. Validation of the model was conducted using experimental results. There was a good agreement between the predicted and measured results, average relative errors of predicted pressure drop and produce temperature were 13.80% and 16.27%, respectively.     

杂质颗粒对蝶阀及管路冲蚀影响研究

压水堆核电厂乏燃料水池靠乏燃料水池冷却系统冷却。在长期运行以后,池水中含有一定量的杂质颗粒,水池水质的变化对乏燃料水池冷却系统产生一定的影响。本文利用CFD对乏燃料水池冷却系统的蝶阀及相连接的管路受固体杂质颗粒冲蚀问题进行了模拟分析,计算得出了在不同流速下固体颗粒对阀门及管道的冲蚀量,通过对模拟数据的处理确定了受侵蚀严重的部位,计算表明流速是导致冲蚀现象的主要原因。     

猪舍热舒适性评价及夏季湿帘作用下的CFD模拟

影响猪舍热舒适性的因素包括温度、湿度、风速和热辐射,猪体的热舒适感是由这些因素以及猪体新陈代谢综合作用的结果.传统温湿度指标难以精确地表达猪体的热舒适感.在人体平均预测投票(predicted mean vote,PMv)指标的基础上用类比方法提出了猪体PMV指标.采用计算流体动力学(computational flu...     

基于流场计算的离心泵性能预测比较

简述了基于流场计算法预测离心泵能量性能的研究现状。为了详细研究各种基于流场计算进行离心泵性能预测方法的精度,采用RANS定常数值计算、RANS非定常数值计算和大涡模拟分别对2台不同比转速的离心泵设计工况下的内部流场进行了数值模拟。根据数值模拟结果预测了2台离心泵的外特性并将各模型扬程和效率的预测结果与试验结果做了详细比较。同时对非定常流场计算所需要的周期数进行了研究。研究结果表明,离心泵非定常数值计算至少要进行5个周期的计算才能获得稳定的预测结果;离心泵能量性能的脉动周期与叶频相同;RANS非定常数值计算与I．ES模拟的外特性平均预测精度基本相同,都高于RANS定常数值计算的外特性预测精度。     

基于CFX的猪舍内温度和气流场模拟研究

为了探讨猪舍内温度场和气流场的模拟方法,以保育猪舍为模拟对象,以Navier-Stokes方程作为控制方程组,采用标准k-ε湍流模型,运用计算流体力学(computational fluid dynamics,简称CFD)软件CFX对猪舍内的温度场和气流场进行模拟,并对模拟结果进行实际检测验证。结果,模拟得到的舍内气流温度和速度变化规律与实测值相同;各检测点的空气温度误差最大值不超过1.3℃,平均绝对误差为0.24℃,平均相对误差为0.7%;各检测点的气流速度误差最大值不超过0.2 m/s,平均绝对误差为0.04 m/s,平均相对误差为20%。表明使用CFD模拟方法能够真实表达猪舍内气流状态,对猪舍内温度场和气流场的模拟是一种有效的方法。     

转速对离心泵内部流动的影响

采用FLUENT,在双参考坐标系下,利用有限体积法对雷诺时均Navier-Stokes方程进行数值离散,选用标准k-ε湍流模型,SIMPLEC方法求解,对6台不同转速下离心泵的内部流场进行了叶轮和蜗壳的耦合数值模拟并进行了能量性能预测.同时,分析了转速对离心泵内部流场的影响,指出不同转速下泵内部流场是比较相似的;性能预测发现比例定律的扬程计算结果具有比较高的精度,轴功率的计算精度则相对较低.     

旋流泵性能及内部流场试验分析

为了研究旋流泵性能及内部流场特性,在32WB8-12型样泵型式试验和5孔球形探针无叶腔流场测量基础上,阐明旋流泵抽吸及扬程和汽蚀形成原理,得出流量-汽蚀余量性能曲线为下降抛物线形;基于重组化群k-ε湍流模型对模型泵内部三维流动进行数值计算;通过流场测试与数值模拟对比分析,证明数值计算达到一定程度逼真性和精确度。结果表明,旋流泵内部流动主要由贯通流等组成;叶轮区域呈强制涡特征,存在相对轴向旋涡运动;无叶腔区域类似于组合涡,存在回流、循环流和自由涡运动,呈非轴对称、非定常流动,紊乱程度相当高,这是造成旋流泵效率偏低的主要原因。     

冷凝液输送泵用铰接式单向阀流场数值模拟

针对冷凝液温度高、极易汽化,且泵吸入口液位高度差小,单向阀水力损失要求极高的问题,提出了一种新型冷凝液输送泵用铰接式单向阀,阐述了其工作原理.以冷凝液输送泵用吸入口铰接式单向阀为例,建立了其二维物理模型,并按照单向阀实际参数给出了边界条件,利用CFD软件Fluent6.3对单向阀开启过程中阀板开度分别为1°,2°,3°,5°,7°,10°六个工况点的流场状态进行了数值模拟,得到了新型铰接式单向阀开启过程中阀板前后部流场压力云图和速度矢量云图,并进行了不同开度状态下的对比分析.研究表明随着阀板开度的不断增加,流场的最大速度和最小速度也在不断增加,流场的最小压力区间一直出现在阀板下端,并初步总结了铰接式单向阀产生水力损失的主要位置,为铰接式单向阀工程设计计算及内部流道优化提供参考.     

侧向间距对超车车辆瞬态气动特性的影响

采用CFD数值模拟方法,应用商业CFD软件Fluent,采用其提供的滑移网格技术采处理超车过程,实现了超率过程的瞬态空气动力特性数值模拟.并且研究了不同车型、车速以及侧向间距对超车过程中汽车瞬态空气动力特性的影响.研究结果表明:超车过程中两车气动力系数有显著变化;气动特性的变化幅度与相会车的侧向间距成反比例关系.