基于CFD仿真的浮子流量传感器设计

针对小流量测量精度低等问题,文中提出了一种基于6DOF模型和浮子流量传感器工作原理的浮子流量传感器CFD仿真方法,基于该仿真方法,设计了一种流量范围为60~600 mL/h用于水流量检测的浮子流量传感器。结果显示:当传感器的关键结构参数锥管锥半角为0.1°、浮子直径为2.98 mm时,浮子流量传感器性能达到最优。通过实流实验验证了设计方案的可行性。

微型插装式溢流阀开启过程瞬态特性CFD仿真与试验研究

以航空微型插装式溢流阀为研究对象,基于CFD仿真技术进行了流场瞬态特性的机理研究,分析了溢流阀阀口位置在开启过程的流体流动特性及阀芯运动特性,包括阀芯位移、弹簧力及瞬态流场压力变化规律。在构建仿真模型时,采用动网格技术对具有复杂结构特征的阀口位置处的计算域进行网格划分,以考虑阀芯移动造成的网格迁移和变形。此外,开展产品级配套试验研究对仿真的正确性进行验证。试验结果表明:建立的CFD模型在模拟溢流阀开启过程时的特性与试验得到的压力-流量特性曲线较为吻合,最大误差保持在4.72%以内,仿真模型具有一定的准确性。仿真计算结果表明:在阀口开启过程中,该型溢流阀的开启压力约为26.1 MPa,完全打开后流量可达22 L/min,具有较好的流量-压力特性;开启过程迅速,压力波动小,具有较好的开启性能;弹簧刚度对开启性能存在一定影响,刚度增大会导致需要的开启压力增大,需要在加工过程中严格把控该参数,保证产品满足开启性能指标要求。

基于CFD仿真的涡旋压缩机吸气带油分析

低背压涡旋压缩机吸气侧引入较低温的润滑油进入压缩过程,可对压缩过程的径向和轴向间隙进行密封,有利于能效水平的提高。为了进行吸气带油结构的设计并研究其影响规律,采用压缩仿真和供油仿真研究了吸气带油孔位置和供油量的设计方法,分析了吸气带油对于径向和轴向间隙中泄漏量的影响规律。结果发现吸气带油结构可以有效实现功能,降低了轴向和径向间隙的泄漏速度,使得冷量增加。通过整机测试发现在性能工况下吐油量增加约0.48%,冷量增加了约1%,能效平均增加约0.58%,验证了仿真方法的有效性,可为涡旋压缩机吸气过程的优化设计提供参考。

基于CFD仿真技术的我国跳台滑雪男子运动员的稳定飞行姿态差异研究

探讨中国运动员同世界顶级水平运动员在稳定飞行姿态上的技术差异与不足.研究记录8名中国运动员、8名日本运动员以及10名欧洲运动员的成绩及相关运动学参数,视频解析获得稳定飞行人/板姿态角度参数.建立具备项目特征的人/板系统精细化模型,应用CFD仿真技术对比稳定飞行人/板系统的气动特性差异.结果表明:中国运动员早期形成稳定飞行姿态及后期维持稳定飞行姿态的速度明显慢于欧洲、日本运动员,以至于在跳跃距离上表现出较大的水平差距(P<0.01);中国运动员稳定飞行时髋角度较小,偏小范围为4~8°;踝角度较大,偏大范围为7°~11°,身体姿态不够舒展;身体与雪板之间的角度较大,身体姿态不够前倾;中国运动员在稳定飞行时后方的回流涡强度较大,流线较为紊乱且密集,获得的总升力较小,特别是身体升力,而总阻力较大,以至于升阻比较小,整体气动特性效果较差.研究发现中国运动员成绩上的较大差距主要是由不合理的飞行姿态造成的,这种人/板姿态上的差异会直接影响稳定飞行时的气动特性效果.

一种基于模板的CFD仿真报告自动生成方法

CFD仿真分析报告是CFD软件后处理部分的重要组成部分。CFD仿真分析报告生成主要采用人工编辑、手工提取和固定参数模板等方法。这些方法存在效率低、生成速度慢以及应用工程受限等问题。为此提出了一种基于模板的CFD仿真报告生成方法。该方法基于Jinja2模板引擎设计了一个CFD仿真分析报告模板,在模板中引入动态内容生成脚本,实现了不同工程下动态内容生成;在动态内容生成过程中,通过采用基于消息中间件的数据异步通信方式,实现了高效并行的动态内容生成。基于该方法设计了一个CFD仿真分析报告自动生成原型系统,验证了该方法的有效性。

CFD仿真模拟富氧燃烧工业场景应用技术——赋能工业窑炉节能减碳、提质增效

富氧燃烧是一项高效节能的燃烧技术。近年来,国家在水泥行业大力推广富氧燃烧节能技术,随着CFD仿真模拟富氧燃烧工业场景应用技术的发展,水泥生产线富氧使用方案及富氧制备方案的科学研判有了理论指导;随着制氧设备的投资额及制氧成本大幅下降,且设备运行可靠性大幅提升等条件的出现,富氧燃烧节能技术可以在水泥行业实现推广应用。

城市客车铝合金风道水蒸气凝聚的CFD仿真方法

建立水蒸气凝聚的仿真流程,并基于CFD软件进行某城市客车铝合金风道的共轭温度场仿真,同时评估铝箔隔热棉对城市客车铝合金风道盖板水蒸气凝聚的影响。

标准地铁列车车顶空调导流罩CFD仿真及强度校核

时速120 km的系列化中国标准地铁列车高速进出隧道时,车顶空调导流罩受到较大的气动压力,且压力值无法通过计算得出。若空调导流罩强度不足,列车高速前进过程中会产生异响,影响乘车体验。文章通过计算流体力学(CFD)仿真手段对列车高速进出隧道时导流罩受到的风压载荷进行分析,同时结合有限元计算、螺栓强度计算对导流罩连接螺栓的强度进行校核,验证了导流罩及连接螺栓的强度满足设计需求。

基于CFD仿真圆柱齿轮流量计性能影响因素分析

为确定圆柱齿轮流量计结构参数和流体介质物理特性对其性能影响的规律,确定最佳装配间隙,提出了基于6自由度运动模型的仿真方法,基于该方法分别研究了不同装配间隙和不同流体粘度对DN16圆柱齿轮流量计性能的影响。研究结果表明:随着装配间隙的减小,线性度误差逐渐减小。当齿顶圆间隙为140μm、齿轮端面间隙为100μm时,线性度误差达到最优值0.13%;线性度误差随着流体粘度的增大而减小,当粘度为42.7 mm^(2)/s时,线性度误差仅为0.03%。

基于CFD仿真的涡旋压缩机吸气间隙分析

涡旋压缩机静盘底部吸气间隙设计用来增加该压缩腔吸气流量,并对吸气过程和性能产生明显影响。为了研究吸气间隙的影响规律,采用CFD仿真研究了不同吸气间隙对于吸气过程非定常压力场、流量分布和性能的影响,结果发现吸气压力和流量都呈现非定常波动,随着吸气间隙减小吸气压力不断增大,吸气流量不断减小,吸气压力的增加使得压缩机功率降低,总体能效增加。通过整机测试发现在DOE-B工况吸气间隙从有到无,冷量降低0.70%,输入功率降低约1.01%,能效提升约0.32%,验证了所建立仿真方法的有效性,研究可为涡旋压缩机吸气过程的优化设计提供参考。

基于CFD仿真的种植机风道优化设计

种植机风道是家用智能种植机进行新风换气和温度控制的关键组件之一,风道的结构设计直接影响各出风口的风向流动和风量分配,进而影响种植机的风路循环效果和温度均匀性。本文以采用贯流风机驱动的封闭式智能种植机为例,首先对现有种植机箱体结构进行简化,通过CFD仿真对风道及箱体内部的流场进行数值模拟;然后根据数据结果对原始设计方案进行结构优化;最后通过实验测试的结果表明:经过优化后的风道改善了箱内各种植层的风向流动和风量分配,使得种植机内部空气温度更加均匀。

基于CFD仿真的室内空气净化器性能检测研究

通过对室内空气净化器性能检测标准GB/T 18801-2015中试验舱内空气流场的颗粒物分布不均匀性进行分析,按照标准要求建立1:1三维模型并进行网格划分,利用CFD仿真技术,考虑守恒、湍流和离散条件,构建室内空气净化器性能检测模型,获得颗粒物的运行轨迹和颗粒物浓度的分布情况。仿真结果表面在忽略循环风扇风速的情况下,试验舱内坐标为(0.875,-1~+1,+1.25),(-1~+1,-0.875,+1.25)的范围内颗粒物分布较均匀。之后进行空气净化器颗粒物自然衰减试验,试验结果与仿真结果一致,验证了模型的准确性,为之后进行空气净化器性能检测方法优化研究提供了依据。

16升气升式环流反应器优化设计的CFD仿真研究

以16L内循环气升式环流反应器为对象,使用Fluent6.3软件对采用不同导流筒直径值的反应器中气液两相流动的过程进行计算流体力学仿真,研究导流筒直径变化对气升式环流反应器中气含率和循环液速的影响。结果表明,气体由反应器底部入口进入反应器后,气液混合物沿导流筒内部上升至反应器顶部,随后沿导流筒外部下降,形成反应器中的循环。增大导流筒直径在一定范围内能够提高反应器中的气含率,但同时也会造成循环液速的下降,并且给出了所涉对象中导流筒直径的最优取值区间。

滩海石油平台桩基冲刷防治及CFD仿真

服役一定年限的海洋平台,尤其是滩海导管架平台桩基冲刷导致的平台稳定性问题日益严重,给石油的安全生产带来威胁。为解决冲刷导致的检测及生产成本的上升,针对黄河三角洲埕岛油田的冲刷状况,结合泥沙冲刷起动以及桩腿绕流冲刷机理,提出一种主动扰流自埋的防治方法,其原理是减小桩基周围流场流速,使桩基泥面处流速小于泥沙起动流速,桩基泥沙静止,从而不被运移至别处,达到冲刷防治的目的。采用CFD软件对桩基周围防治前后的流场进行仿真分析。结果表明主动的自埋防治方法经济可行。

环境温度和压力对坦克柴油机冷却空气影响的CFD仿真研究

为了掌握不同环境温度、压力下坦克柴油机冷却空气的流动与传热性能,将计算流体力学应用于坦克柴油机冷却空气的仿真。在仿真值与试验值对比结果符合较好的前提下,对不同环境温度、压力对冷却空气流动与传热的影响进行了数值仿真,基于仿真结果,拟合得到了冷却空气平均温度随环境温度、压力变化的简便计算公式,适合于工程实用。

矿井回风喷淋换热器挡水板CFD仿真及研究

矿井回风喷淋换热器中的挡水板主要用来捕捉即将排出换热器的回风中的水滴,但它也会增加回风的压力和压降,造成回风排放不顺畅。针对5扇叶平面百叶窗挡水板产生的压力/压降及捕捉液滴效率与挡水板倾角的关系问题,利用CFD仿真软件FLUENT进行仿真,并通过实验进行了验证。结果表明:随着挡水板倾角的减小,挡水板产生的压力/压降和捕捉液滴效率都在增大,但增大的程度又有区别。

某空调房间气流组织及热舒适性的CFD仿真评价

利用CFD仿真软件对一间使用风机盘管夏季空调的办公室的温度场、速度场进行仿真,并与实测结果进行对比.计算出了PPD值和PMV值,从舒适性角度对空调性能作出评价,认为该房间的空调效果能够满足要求.最后,指出仿真、理论和实验应当有机地结合起来,才能更好地解决广泛的专业问题.

贮木场火灾细水雾喷头结构改进与CFD仿真

以细水雾灭火技术应用于贮木场火灾为背景,针对常见的压力式单回路细水雾喷头进行结构改进,采用Fluent软件进行仿真与模拟,选取最优的第二级雾化机构的孔径大小,通过对比压力云图、速度云图和密度云图评定喷头性能。模拟结果表明:在相同的条件下,增加二级雾化机构的喷头可以在射程、雾粒的均匀度方面提高细水雾质量,使细水雾更好地适应贮木场火灾的特点,提高其灭火效率。

铁道车辆液压减振器低速特性的CFD仿真

机车车辆液压减振器对车辆的平稳性与动力性能有着非常重要的影响,减振器性能的好坏通过其阻尼特性反映出来。以高速重载列车某型号一系垂向减振器为研究对象,利用Pro/E建立减振器内部流场三维模型,用ANSYS ICEM与STAR-CD软件联合划分六面体网格,运用流体动网格技术在ANSYS CFX流体仿真分析软件中得出低速情况下精度较高的示功图。仿真结果与理论值接近,为铁道机车车辆减震器的优化设计提供了一种快速有效的方法。

火电SCR脱硝系统混合与均流CFD仿真

火电烟气脱硝系统能否达到高脱硝率与低氨气逃逸率,很大程度上取决于进入脱硝反应器之前烟气中的氮氧化物与还原剂氨气混合均匀程度和烟气速度分布。为此,需在脱硝反应器之前的烟道内安装烟气-氨混合器、导流板均流装置。采用计算流体力学仿真软件对烟道中的流态进行了仿真,结果表明,格栅型混合器的使用能够增强气体径向混合,改善烟气与氨气混合的均匀程度;在烟道转弯处加入导流板可以明显减少出口速度分布偏差。所用计算流体力学仿真软件可以给出烟道内任意位置的速度和浓度可视化输出,在经过流态模型实验的验证后,这些信息可以成为烟道内混合与均流装置优化设计的依据。