FLUENT数值模拟在确定采空区自燃“三带”中的应用

为了确定综采工作面的采空区自燃“三带”分布情况,采用FLUENT数值模拟方法对老石旦煤矿工作面采空区自燃“三带”进行研究。通过对工作面采空区建立模型、确定采动裂隙O形圈参数,建立采空区渗流控制方程和采空区多孔介质的动量方程,把划分自燃“三带”的指标确定为采空区漏风风速的大小,进行FLUENT数值模拟并绘制风速分布图,依据风速的分布情况确定采空区自燃“三带”范围,为采空区防灭火提供科学依据。

采场爆破粉尘运移规律的Fluent数值模拟

在对爆破烟尘源及其特征分析的基础上,以西石门铁矿南二采区为研究背景,运用Fluent软件通过气固两相流数值模拟方法对爆破后粉尘的分布及扩散规律进行研究,得出在现有条件下爆破粉尘的运移规律。采场爆破后很快产生大量粉尘且浓度较高,粉尘的运移受风流流场影响较为明显。在现有通风条件下,粉尘的净化主要靠重力沉降,而难以沉降的呼吸性粉尘的排出则需要较长时间。这不利于生产,亟须改善通风条件或采取其他措施较快速降低爆破粉尘浓度。数值模拟结果与现场测量结果基本一致,爆破产尘量大,排尘耗时久。

走向高抽巷合理层位的FLUENT数值模拟

为获取走向高抽巷抽采瓦斯的最佳位置,构建走向高抽巷条件下的采空区瓦斯运移模型.通过FLUENT数值模拟软件分析了高抽巷与回风巷不同平距,与煤层顶板不同垂距条件下,抽采瓦斯的效果.数值模拟和现场应用结果表明:高抽巷布置在回风巷附近,与倾向断裂线边界0.46倍带宽(回风巷侧裂隙带);且位于冒落带之上,与其边界垂高2.8倍采高时,效果最好,能有效解决工作面瓦斯超限问题,保证工作面安全回采.

Fluent数值模拟在制冷与空调领域中的应用分析

介绍了Fluent数值模拟在从制冷和空调领域中的应用价值。主要以Fluent数值模拟技术在制冷及空调领域中运用现状为出发点,对Fluent模拟技术进行了简要阐述,并通过对Fluent系统模型的实验对其在制冷和空调领域中的系统应用进行了分析。

蓄冷球凝固的FLUENT数值模拟研究

利用计算流体力学软件FLUENT凝固/熔化模型对一种相变材料蓄冷球的凝固过程进行数值模拟研究,得到了在第一类边界条件下蓄冷球凝固过程的温度场分布,相界面移动规律,并分析了凝固时间与壁面温度和球径的关系。本文所得到的结论对相变问题的数值模拟以及相变蓄能装置的设计具有重要的参考价值。

基于FLUENT数值模拟的高层建筑排烟方式

以FLUENT模拟高层建筑单层消防排烟方式对火灾发生时温度以及烟气分布的影响。分别对三种火灾排烟工况进行模拟,对于每一种工况都截取了60s和180s时的结果。通过数值模拟发现,在自然排烟、正压排烟以及负压排烟三种排烟模式下,火灾发生180s时温度最高分别达到820、752、769K,烟气质量分数最高分别达到0.028、0.013、0.019,由此可以看出正压排烟效果比较好。

Fluent数值模拟在制冷与空调领域中的应用

Fluent软件是流体力学中通用性较强的一种商业CFD软件,应用范围很广。主要介绍Fluent在制冷与空调中的应用。Fluent模拟适用于制冷领域等现代技术对过程模拟的要求,同时满足现代化生产设计,是制冷与空调设计的一个重要发展方向。阐述了Fluent模拟仿真在制冷领域的现状及发展概况;重点对Fluent在工艺过程中的模拟作了介绍。利用模型复现实际系统中发生的本质过程,并通过对系统模型的实验来研究存在的或设计中的系统。

蓄冷球凝固的FLUENT数值模拟研究

利用计算流体力学软件FLUENT凝固/熔化模型对一种相变材料蓄冷球的凝固过程进行数值模拟研究,得到了在第一类边界条件下蓄冷球凝固过程的温度场分布、相界面移动规律,并分析了凝固时间与壁面温度和球径的关系。所得到的结论对相变问题的数值模拟以及相变蓄能装置的设计具有重要的参考价值。

矩形液舱横荡流体载荷的Fluent数值模拟

采用CFD软件Fluent对二维矩形液舱不同舱内水深、不同激振频率时的横荡进行数值计算,并将数值结果与实验结果进行比较。结果表明,Fluent可以模拟自由面的翻卷和破碎运动现象,其对于距自由面较深点处流体载荷的计算结果与实验值相符合,但对于自由面附近点,尤其是舱顶上点处的砰击载荷,其计算结果与实验值差别较大。因此,对大幅晃荡的数值模拟仍需进一步研究。

Fluent数值模拟重力坝坝基渗流场的准确性分析

为探明程序中多孔介质模型求解重力坝坝基渗流场问题的准确性,采用基于有限体积法的Fluent数值模拟程序求解坝基渗流场,以半无限深简单地下轮廓线的二维稳定有压渗流场为例,不考虑多物理场耦合时,基于渗流理论,采用理论求解法计算渗流场各测点表征量的精确解,并与Fluent后处理程序输出的相应测点同一表征量的数值模拟结果进行了比较。结果表明,基于有限体积法的数值模拟结果与理论解相比误差在3%以内,可满足工程精度要求。

双切环流气体分布器内流场FLUENT数值模拟

在FLUENT软件平台上 ,采用k ε湍流模型模拟某实际应用的双切环流气体分布器内流体的流动状态。对计算结果的分析以及与实际性能的对比表明 ,FLUENT可为双切环流气体分布器及其同类设备的新品研发、工业放大或优化改造提供方便快捷、功能强大的数值计算和理论分析。

电加热沼气池试验研究和Fluent数值模拟

为了寻找合适的研究太阳能加热沼气池系统的数值方法,为太阳能集热器的选择提供依据,作为基础性研究工作,建立了电加热沼气池实验台,并利用Fluent软件对系统内的换热过程进行了数值模拟。在数值模拟之前,通过计算热量平衡来分析试验数据并对有偏差的数据予以修正,然后采用修正的试验数据,编写UDF表征动态边界条件,通过瑞利数的判断选用标准湍流模型,数值求解系统的非稳态过程。数值模拟结果:模拟过程基本反映了试验情况,模拟数据与试验数据吻合良好,二者误差在1%以内。该数值模拟分析准确,方法可靠。

基于Fluent数值模拟的混流泵水动力性能分析

基于Fluent软件对混流泵转速、流量和表面粗糙度等不同情况下的内部流场、压力分布以及水动力性能进行了详细研究;分析了叶片压力面、吸力面压力分布规律和速度分布情况,得到混流泵叶片压力面和吸力面之间的压力差与效率、扬程之间的内在关系。研究表明:混流泵的水动力性能随着转速的增大而逐渐增大的;而混流泵的力矩和功率随着表面粗糙度的增大而增大,效率和扬程却明显降低。

基于Fluent数值模拟的柱塞外壁开槽优化设计

为了保证正常进行柱塞气举和减少柱塞上部与下部气液之间的气窜损失,可在柱塞外壁开设一定数量和尺寸的环形凹槽来达到紊流密封的效果。因此,利用正交试验的方法将柱塞周围流场中流体的最高流速作为衡量气窜漏失情况的依据,通过建立开槽尺寸不同与不同开槽数目的柱塞三维模型,并利用Fluent软件对其进行流场数值模拟,以探究开槽尺寸与开槽数目对柱塞密封性的影响。为了尽可能地提高柱塞运动过程中的密封性,在柱塞整体尺寸一定的情况下,较密的开槽分布可以实现较大的开槽尺寸和较多的开槽数目,从而显著降低气窜的最高速度,更好地实现柱塞上部与下部的密封。建立了较为符合油气井实际生产情况的物理几何模型,并对其气窜速度进行了流体数值模拟分析。

基于Fluent数值模拟下梯形掘进巷道抽出式通风参数的优化研究

梯形断面掘进巷道在煤矿应用普遍，其迎头面是产生粉尘的主要场所，有必要针对该类型断面抽出式通风工况参数进行优化研究。通过改变抽出式通风的风筒风口布置、风量大小等工况参数进行数值模拟研究，得到风口距迎头面合理距离范围：1～1．8，当提高风量到一定界限后，抽出式通风控尘效果改变不明显，将吸风筒布置于巷道顶部中央位置控尘效果优于居于巷道侧壁布置。

空气助力雾化喷嘴内部流场的Fluent数值模拟

针对实验中用到的空气助力雾化喷嘴,应用计算流体力学软件Fluent建立了空气助力雾化喷嘴内部流场的三维模型,对该喷嘴的内部流场进行了数值模拟。对模拟的流场速度、压力等参数进行了分析,为改善空气助力雾化喷嘴的质量提供了理论依据和预测。

气体管内流动相似性的FLUENT数值模拟研究

针对直管、渐缩管、拉法尔管三种管道,空气、水蒸气、甲烷三种介质,运用马赫数相等进行了换算,并采用FLUENT软件对换算前后的原型及模型进行了数值模拟。从模拟结果得出渐缩管和拉法尔管在进行尺寸缩放时,原型与模型相似,水蒸气与甲烷在进行介质换算时结果相似。凡相似的原型与模型在实验中可以进行替代研究,并对不相似的模型进行了原因分析。为工程中气体管道流动模型实验总结了一些规律。

垂直轴阻力型风力机功率计算与Fluent数值模拟

以一小型风力机作实例,运用2种方法分别计算垂直轴阻力型风力机的风能利用率.一种方法是通过对风力机叶片受力分析,利用风力和功率计算公式,借助Matlab工具计算;另一种方法是利用Fluent软件分析风力机在给定风速下的气动性能,仿真叶片气动流场流态,并计算叶轮的扭转力矩和风能利用系数等参数.比较2种方法的优缺点,有助于垂直轴风力机的设计研发.

基于Fluent数值模拟对PVDF换热器性能的分析

建立了聚偏氟乙烯(PVDF)管壳式换热器的物理模型,利用Fluent流场模拟软件对换热器壳程流体的流动状态进行了数值模拟,分析了叉排和顺排管束下、不同管间距情况下对换热的影响以及壳程压降的变化,得到了换热效率最佳且经济合理的PVDF管壳式换热器的结构设计参数。

基于Fluent数值模拟的冰湖涌浪分析——以西藏聂拉木县嘉龙错为例

冰湖溃决洪水或泥石流(GLOF)是青藏高原主要灾害之一,其形成的灾害链对人民的生命财产安全造成了严重的威胁,其中冰崩导致的冰湖溃决是GLOF的主要灾害形式,但由于其发生位置偏远、间隔时间长、随机性强,导致实地观测资料缺乏,冰崩入湖形成的涌浪机理和过程仍不清晰,而涌浪的规模是GLOF造成下游灾害大小的最主要因素。为分析冰湖涌浪的产生、沿程传播过程和对冰碛坝的爬坡高度,以西藏聂拉木县嘉龙错为例,采用有限体积法,基于流体计算软件Fluent,模拟了嘉龙错补给冰川发生冰崩导致冰湖涌浪的过程。结果表明:数值模拟能较好地对涌浪的产生、规模、沿程传播和对岸爬坡过程进行再现,涌浪初始高度随着冰湖水深、冰体入湖速度和冰体厚度的增加而增大,涌浪高度增加趋势随着冰体入湖速度和冰湖水深的增加而增大,随着冰体厚度的增加而减小。