基于CFX的核电汽轮机润滑油箱内润滑油流动分析

研究了润滑油在核电汽轮机润滑油箱内的流动特性,以加深对润滑油系统润滑油运行的理解。采用CFX软件对典型百万千瓦等级核电汽轮机润滑油箱内润滑油流动进行数值模拟,得到润滑油箱内润滑油流动压力、速度和润滑油在油箱中的滞留时间。数值模拟结果表明润滑油流线为规则的S形流动,在两隔板间的端部区域易形成回流漩涡。润滑油箱内润滑油压力整体分布均匀,流动特性良好。润滑油在隔板间中心和折流区域流速较高,在边缘区域流速相对平缓。计算得到润滑油在润滑油箱内的滞留时间为355 s,其值大于润滑油的空气释放值指标,从而保证了润滑油中雾沫空气在润滑油箱内的顺利释放。分析结果有利于对润滑油箱内润滑油流动特性的进一步探索,具备借鉴指导意义。

基于CFX的豆粕组合三螺杆流道混合机理分析

针对目前传统三螺杆膨化机挤压性能和混合效率所存在的缺陷,为了提高挤出产品质量,这里设计了一种新型的组合式三螺杆膨化机。以豆粕为原料,利用CFX有限元仿真模块来对反向螺纹的组合三螺杆流道进行数值模拟,通过分析在宏观压力、速度矢量、速度迹线上的特性来与传统三螺杆进行比较,总结豆粕在流道内的运动规律。分析结果显示,流道内-0.24 m,-0.22 m,-0.18 m处涡流区的出现改变了物料的运动模式,延长了物料的挤出时间,提高了物料的分散混合。研究结果表明,反螺纹三角排列给物料带来反复的周期性剪切与挤压能有效改善物料的挤出质量,其研究结果为优化三螺杆膨化机的加工提供了一定的理论依据。

基于CFX的差速阴阳转子三螺杆挤出机特性研究

针对普通三螺杆挤出机运输性能较差问题,提出了一种差速阴阳转子三螺杆结构,用以提高三螺杆挤出机豆粕组织蛋白挤出效率。利用SolidWorks建模,使用ANSYS/CFX平台模拟仿真新型螺杆的流道数值,分析豆粕的运动情况,参照传统三螺杆挤出机,对比两者的宏观压力场及速度场,分析研究差速阴阳转子三螺杆特性。结果表明:普通三螺杆的流道内速度矢量分布不均,有明显速度差,速度流线更加紊乱,回流现象明显,流道压差更大,建压能力更强;差速阴阳转子三螺杆流道压差更大,豆粕流动速度更快,混合分布效果更好,在保证挤出质量的同时,提升了豆粕组织蛋白挤出量。

采用丁二腈拓宽Li/CFx一次电池的使用温度范围

在锂离子一次电池中,氟化碳(CFx)正极因具备高能量密度而广受关注。然而,低温下CFx正极的放电比容量急剧衰减。本研究采用丁二腈(SN)作为电解液添加剂,提高了-20℃~60℃宽温范围内的放电性能。实验结果表明,以0.5C倍率放电时,60℃、40℃、25℃、0℃、-10℃和-20℃的放电比容量分别是869.9 mA·h/g、801.9 mA·h/g、761.8 mA·h/g、527.3 mA·h/g、299.4 mA·h/g、140.7 mA·h/g,明显高于无添加剂的放电比容量792 mA·h/g、766.6 mA·h/g、723.6 mA·h/g、398.8 mA·h/g、207 mA·h/g、137.7 mA·h/g。由于丁二腈参与了固体电解质中间相的形成,有效地降低了电化学阻抗,加快了放电反应动力学,改善了电池的低温电化学性能。同时,SN改善了低温下电解液与隔膜之间的相容性,提高了Li+的迁移扩散速率。本研究提供了一种方便、低黏度的电解液体系,拓宽了Li/CFx一次电池在宽温域下的应用。

基于CFX的气路通道对气体扩散混合效果的影响研究

以标准k-ε湍流流动模型和理论计算为基础,利用CFX软件模拟两个容器间气路通道在设计工况下的内部流场分布以及流量特性参数,并通过分析气流流场和流速状况来研究不同气路通道对容器间气体扩散混合效果的影响,最后通过实验验证数值模拟分析的结果。结果表明通道内密封分岔通道和直角弯内侧位置会形成紊流,影响整个通道内流体流速;通道截面积相同时,流速越快,混合均匀时间越短。

基于CFX的内嵌双螺杆挤出机流场特性分析

在传统双螺杆挤出机的基础上,设计了一种具有内外流道的双螺杆挤出机。文章基于有限元法,利用Pro/E三维绘图软件建模、ANSYS/CFX流体模块,对新型双螺杆挤出机进行数值模拟,通过分析宏观压力、宏观速度以及挤出量来与传统双螺杆挤出机进行对比。分析结果显示,新型双螺杆挤出机内流道流速小于新型双螺杆挤出机外流道流速小于传统双螺杆挤出机外流道流速,从而延长了物料的停留时间,提高了混合性能;由于内流道的出现,使挤出效率提高了约55.5%。研究结果表明,新型双螺杆挤出机在保证豆粕挤出质量的同时,其豆粕挤出产量是传统双螺杆挤出机的1.4~1.7倍。本研究结果为双螺杆挤出机的设计提供了新思路。

RELAP5与CFX程序耦合研究

以RELAP5与CFX程序为基础,利用并行虚拟机技术和CFX用户函数进行编程,开发了RELAP5/CFX耦合程序。在单相范围内,首先利用水平圆管喷放问题验证了程序间耦合的正确性。然后,针对双T型接管混合实验进行了模拟,相对于单独的RELAP5程序,耦合程序能更好地揭示真实的物理现象。通过后续的开发完善,耦合程序可用于反应堆安全分析中存在着显著三维混合现象的问题。

基于ANSYS CFX的水泵空化现象的研究

空化现象是指液流中的流场压力降低到饱和蒸汽压力以下时,液体将会由液态转变为充满蒸汽的气态空泡的过程。应用CFX有限元分析软件,可以有效模拟泵在空化时内部的流动机理,分析出不同工况下叶轮中间流面和叶片中间流线的静压分布、速度分布等变化规律。采用ANSYS CFX软件,对一台多叶片离心水泵进行了空化现象分析,得出的结论对工程实践具有较大的借鉴意义。

苏泊尔CFXB50FC833-75型电饭煲不加热故障检修

一款苏泊尔CFXB50FC833-75型电饭煲,通电后不加热。这类电饭煲因反复开合上盖,时间长后翻盖处的引线易断裂。拆机检查,发现翻盖处有6根电线,如图1所示。其中,两根红线与一根白线已炸裂。接好引线后试机,故障排除。

基于CFX仿真涡轮流量计前置导流体结构优化设计及应用

本文分析研究了涡轮流量计的前置导流体结构模型,并对导流体结构模型进行了优化设计,为了得到不同结构模型前置导流体的压损和速度分布情况,利用CFX软件进行数值模拟仿真,同时通过3D打印技术制作了多种结构模型的前置导流体,实地验证了仿真数据,以理论和实践相结合的方式,找出了该类仪表的工作特性,综合结果表明:优化前置导流体的结构、速度分布等对涡轮流量计的压力损失、计量性能提高有很大的改善作用,具有较强的实用性和指导性。

基于ANSYS/CFX渐加速双螺杆设计及三维流场分析

目的:提高双螺杆挤出机的混合效率和工作性能。方法:设计了一种内嵌行星轮系和安装捏合块的新型双螺杆挤出机,并用SolidWorks建立三维模型,以有限体积法为基础,用ANSYS/CFS有限元分析软件对其流道进行分析。获得其宏观压力图、速度矢量图、速度流线图并与传统双螺杆挤出机三维流场进行对比。结果:在行星轮系和捏合块的渐加速作用下,渐加速双螺杆挤出机的混合性能和工作效率要明显优于传统双螺杆,经计算渐加速型双螺杆比普通双螺杆提高20%~25%。结论:渐加速双螺杆在不断加速的过程中使得物料在机筒内停留的时间变短,从而提高产量且减少耗能,捏合块的加入更使得物料可以得到更好的剪切。

基于CFX的江口沟泥石流危险区范围预测模拟

拟建猴子岩水电站移民安置点位于江口沟泥石流堆积扇上,通过现场调查泥石流形成条件和运动特征,获得了1958年发生的50 a一遇泥石流危险区范围,根据雨洪法计算确定了泥石流的相关运动学参数。使用基于有限体积法的CFX软件,选择Bingham流变模型对江口沟泥石流流动过程的液面分布情况和速度场进行了三维数值模拟,得出了泥石流危险区范围和速度场分布情况。模拟结果显示,江口沟50 a一遇泥石流流过堆积区的平均速度为5.76 m/s,其中最大速度为13.59 m/s。数值模拟计算得出的危险范围较1958年扩大,是因为早期泥石流堆积物将原有地面特别是沟道附近地面抬高,使得现状条件下泥石流更容易向两侧漫流泛滥而扩大。上述结果为泥石流防治工程设计及危险区范围划定提供了一种新的方法,对工程实践具有重要的指导意义。

CFX和Fluent在径向滑动轴承润滑计算中的异同探讨

基于CFD(计算流体动力学)理论,以径向滑动轴承润滑性能计算为例,分析了ANSYS中CFD模块CFX与Fluent在轴承润滑计算结果的异同。为此,建立了润滑计算模型,并采用两种模块对比分析了不同偏心率、转速及长径比工况下滑动轴承的摩擦学性能。结果表明:两种模块轴承润滑性能计算结果总体趋势基本吻合,但相对Fluent,CFX计算得到较小的最大油膜压力、轴承承载力和较大的摩擦系数;两种模块在大偏心率、小转速及小长径比工况下的计算结果偏差较大。

CFX-BladeGen在涡轮叶片造型中的应用

涡轮钻具中的主要元件是由定子和转子组成的涡轮,它的作用是把液体能变为主轴上的机械能.将CFX-BladeGen应用于涡轮钻具叶片的造型,并对生成的模型进行数值模拟计算.计算结果与同类型涡轮钻具台架实验的数据比较表明,CFX-BladeGen可以比较方便、快捷地满足涡轮叶片造型要求.

基于CFX的混流泵内流场数值模拟

基于三维不可压缩流体的N-S方程和RNGκ-ε湍流模型,采用流体计算软件ANSYS-CFX计算了额定转速下190～300L/s流量范围内9个工况点的某混流泵内部流动,研究了小流量工况、最优工况和大流量工况等工况下叶片压力面、吸力面的静压分布及各断面翼型附近的相对流速分布;通过分析混流泵内部流动速度和叶片表面静压分布,揭示了其内部流动的主要特征。预测了泵的水力性能,并与泵模型性能试验结果进行了对比。结果表明,最优工况时数值模拟与试验结果吻合较理想,满足工程实际的需要。

基于ANSYS CFX的多孔端面机械密封膜压分析

为了深入研究多孔端面机械密封动压效应的形成机制,通过建立多孔端面机械密封的分析模型,采用AN-SYS CFX软件求解三维N-S方程,得到环两侧在无压差时总压分布和不同压差时静压分布;以液膜平均动压力为参照,得到不同工况参数对密封端面动压效应的影响规律,并结合压力分布云图对结果进行分析。研究表明:流体介质压力增加,平均动压力变化不大;增大转速、提高密封介质黏度可以明显提高多孔端面机械密封的动压效应。ANSYS CFX提供一种更便捷、准确的计算方法,实现对膜压分析更合理、真实的数值模拟。

基于CFX的大口径蝶阀的流场分析及结构优化

青海尕曲水电站大口径三偏心主控蝶阀在小开度工况下振动强烈,本文利用其二维图纸建立了蝶阀在不同开度下的流道模型,并利用CFX软件对其流场进行了数值模拟。数值分析结果表明：5%~30%开度区间内蝶阀下游的涡街现象强烈。同时,对蝶板结构进行了优化,优化前后分析结果对比表明：改进后蝶阀流场的涡街效应明显减弱,有效预防涡街共振的发生,为以后大型蝶阀的设计提供了参考。

基于CFX的某闸片对流换热系数的研究

基于传热学知识和CFX空气动力学分析软件,研究了某闸片各散热面的对流换热系数在制动过程中的变化情况;考虑了闸片不同表面粗糙度、不同初始温度和制动时间对换热系数的影响。结果表明:各散热面的对流换热系数随制动时间的增加而明显减小;不同闸片初始温度对换热系数值的影响很小;不同闸片表面粗糙度,对流换热系数差别不大。

基于CFX的豆粕单螺杆挤出机的三维流场分析

运用CFX方法对具有转动螺纹机筒的单螺杆挤出机的流道进行流场分析,研究分析豆粕在其流道中的运动情况,包括速度矢量图、速度流线图、宏观压力图及挤出量,与具有普通机筒的单螺杆挤出机进行对比分析。结果表明:由于机筒具有反向螺纹及反向转动功能,使流场建压能力增强,挤出性能大幅度提高,速度流线产生涡运动,豆粕充分混合。研究结果可为单螺杆挤出机加工提供理论参考。

CFX仿真分析技术在止回阀阀板抖动故障处理中的应用

针对管路系统试验泵出口止回阀运行过程中出现的阀板抖动故障进行分析,根据系统运行工况和阀门阀板结构特点,运用CFX软件对该止回阀阀板进行仿真分析。通过开展阀板的开启角度和水力特性进行分析计算,对阀板不同开启位置时对应的阀门阻力系数、阀板所受合力矩(水动力矩、重力矩)等参数进行对比。对比结果表明,该止回阀阀板在不同开启角度时,其阻力变化情况与阀板所受的驱开力矩存在一定对应关系,在此基础上微调了该阀门阀板的全开角度,并进行试验验证,试验结果证明了所提出的解决方案有效。