基于CFD模拟的太阳能墙空气间层气流组织优化设计研究

通过利用ANSYS CFD对太阳能墙系统内部流体受力进行分析,建立物理数学模型,模型太阳能墙内部的速度场、压力场和流线图,优化太阳能墙。采用porous jump边界条件处理带有微孔的集热板。模拟结果表明:在太阳能墙最外侧的阳光板与集热板之间的外腔速度是最高的。在墙上下部由于空气堆积,压力较大;中间部分空气流动充分,压力较小。在流线图中可以看出,集热板后侧的热量并未得到充分的利用,有部分回流。

基于CFD二维模拟的海岸井渗滤取水对海水流态的影响研究

通过利用ANSYS CFD创建海岸井渗滤取水二维模型并进行网格化,基于Fluent软件模拟在进口压力100m水柱,出口质量流量1.667kg/s工况下的蓄热过程,流体域采用porous jump边界条件进行处理,得到压力场、速度场和迹线图,研究海岸井对周围海水流态的影响。

18650型锂电池放电过程的瞬态热模型与电压模拟

锂电池的热性能研究直接影响纯电动和混合动力汽车运行的安全性,目前多数锂电池单体的热模型仅能够预测稳态温度场,很难模拟和估计工作状态较长的瞬态温度场。本文针对18650型锂电池的电化学特性,建立单体电池在不同放电倍率工况下的瞬态温度模型,并进行电压分布模拟比较。充放电实验的电流倍率为1C恒流小电流和4C恒流大电流,在风冷方式下获得实验数据,提供单体电池热行为和瞬态温度场的基础数据,利用ANSYS CFD软件建立瞬态温度场的数学模型,并拟合电压分布曲线。实验结果表明,本文提出的瞬态热模型具有较高的估计精度,并得出随着充放电倍率增加单体电池表面温度的变化规律。

网格划分对轴流式水轮机数值计算结果的影响

针对网格划分优劣直接影响数值计算的精度和速度,讨论了适合水轮机计算网格的类型,采用不同的网格尺度对某轴流式水轮机两个标称直径的模型转轮进行7个工况全流道内的数值模拟,分析了网格节点数与水轮机的计算效率及计算时间的关系,并给出了在一定的计算资源和不同工况条件下适合于轴流式水轮机水力模型数值计算采用的网格尺度。可供其他不同转轮直径的轴流式水轮机模型进行相似换算借鉴。

KX-1主轴电机冷却流道结构设计与仿真分析

针对主轴电机冷却系统中流道结构对温升影响的问题,介绍了KX-1主轴电机数字样机基本结构,对其进行了热源分析和传热计算。针对冷却系统设计了单螺旋流道、双螺旋流道、轴向直流道、阵列微流道4种冷却流道,并对4种冷却流道的模型进行了ANSYS CFD仿真分析。结果表明,轴向直流道在流经的整个区域未出现明显的相对高温区,比较其他3种流道具有更好的均匀降温特性。从制造工艺角度考虑,轴向直流道实现量产是可行的。以上仿真分析可为下一步对KX-1主轴电机数字样机的改进和物理样机试制提供参考。

气吸式精量播种机风机气流场仿真试验研究

FL风机作为气吸式播种机核心部件,为气吸式播种机提供排种负压。为此,针对气吸式播种机排种负压输出不稳定的问题,对风机内部流场进行了仿真分析。采用UG10.0软件对风机进行实体建模,应用ANSYS/CFD软件,对风机转速、进口直径、进口流速进行单因素仿真试验,并根据试验结果设计正交试验,对排种器正常工作时风机气流场进行仿真研究及试验验证。结果表明:风机进口直径为120mm时,实际功耗为5.3kW,效率为0.71;风机进口流速为11.05m/s时,实际功耗为5.1kW,效率为0.68,在误差允许的范围内,与仿真结果相吻合。

基于CFD的涡轮式搅拌器内流场数值模拟

搅拌器内流场的计算流体力学(CFD)数值模拟中,网格离散质量对流场仿真结果的可靠性具有重大影响。基于ANSYS ICEM CFD仿真环境,以六直叶开启涡轮式搅拌器为研究对象,提出一种六面体网格离散方法,并采用标准k-ε湍流模型和滑移网格模型(SM)对流场进行数值模拟。研究发现:1)在六面体网格离散下,搅拌器内流场网格质量较好,平均网格质量约为0.96,能够很好地刻画径向流的典型特征并较为准确地模拟搅拌器内流场问题;2)所模拟的六直叶开启涡轮式搅拌器混合效果较差,在靠近釜顶、搅拌轴区域与釜底的"锥形区域"内易形成回流死区,造成物料堆积,应通过安装诱导锥、适当降低搅拌器的安装位置等方式减小回流死区,以提高搅拌器的混合效果。