收缩扩张形喷嘴内外流场的数值模拟

为了探究不同工况下的收缩扩张形喷嘴对空化射流的影响,利用ICEM网格划分软件、FLUENT流体仿真软件,采用多相流模型、空化模型、可实现的湍流模型对喷嘴内外流场进行数值模拟,得出了流场中空化的分布区域,验证了空化产生的原因是由于液体中形成了局部低压,并以气泡体积分数的大小作为判断空化强弱的标准,分析入口压力、喉部直径、水深等参数对水利空化的影响,结果表明:入口压力、喉部直径、水深都对空化形成有较大影响,其中入口压力和喉部直径与空化强度呈正相关,水深与空化强度呈负相关。此次淹没环境下的空化数值模拟结果能够为其它空化喷嘴的设计提供一定的理论支持。

南水北调中线干渠浮油拦截装置设计研究

南水北调中线干渠输水过程中可能存在跨渠公路突发交通事故(油类运输车泄漏)或节制闸机房中机电设备油液泄漏等,影响沿线城市用水安全。为应急处理该类突发事故,以串联式平台为支撑,设计了直角形、弧形、直槽形、勺形、圆槽形5种不同形状的拦油装置,安装在平台上游一侧进行拦污导流。采用FLUENT模块进行拦油装置上下游流场分析表明:圆槽形拦油装置前后流场相对稳定,可抵御表面浮油翻越障碍物(拦截装置),因此选择圆槽形拦油装置。该装置在郑州市十八里河和北据马节制闸前进行浮油污染应急处理演练表明,拦油效果良好,可以在南水北调中线干渠推广应用。

汽车低速碰撞吸能盒的耐撞性研究及优化

汽车发生低速碰撞时,动能主要由车身前部吸能盒屈曲塑性变形来吸收,从而保护与之相连的前纵梁等比较重要的汽车零部件,以减少汽车的维修成本。本文以六边形截面吸能盒为研究对象,利用非线性显示有限元分析软件Workbench LS-DYNA,研究了截面参数及壁厚对吸能盒耐撞性的影响,并在Isight软件中建立二阶响应面模型,采用多目标粒子群(MOPSO)算法,以初始峰值力和比吸能为目标函数进行多目标优化设计。优化结果表明:初始峰值力降低7.47%,比吸能增加11.14%,平均压溃力降低8.16%。