悬挂式常温烟雾机气流场与雾滴沉积三维模拟与试验

基于CFD三维模拟技术,建立了常温烟雾机在密闭温室内作业的气流速度场模型及雾滴沉积分布模型,分析了常温烟雾机的气流速度场及雾滴沉积分布特性,并进行试验验证。模拟结果表明,常温烟雾机有效风送距离与风送速度呈正比,在喷雾高度为1.5 m时常温烟雾机风送距离最短;风送速度为5 m/s和25 m/s时雾滴质量流率较大,风送速度为20 m/s以上、喷雾高度在2.0 m以上时,雾滴沉积均匀性较好。模拟与试验结果对比说明,在风机作用区域内,所建立气流速度场数值模型模拟相对误差为10%~35%,雾滴沉积分布模型模拟相对误差为15%~35%,可较准确预测常温烟雾机气流速度场与雾滴沉积分布。

高速气流作用下灭弧防雷间隙灭弧效果的研究

当架空输电线路遭受雷击而发生冲击闪络时,线路上安装的灭弧防雷间隙装置能够有效地保护绝缘子串免受工频电弧的烧蚀,同时能够在雷电冲击电流击穿间隙后深度抑制工频电弧。为了研究其灭弧效果,首先建立了该装置的气流控制方程组,运用ANSYS10.0软件对流体进行了气流场仿真;然后利用高速摄像机拍摄了电弧的发展过程,通过数字示波器记录了电弧电压波形,对灭弧防雷间隙的灭弧效果进行了试验验证;最后进一步探讨了不同故障电弧电流值下灭弧效果和气流速度的关系。仿真结果与试验结果表明:2.3 ms时刻高速气流速度最大且稳定地作用于电弧;试验得出气流熄灭电弧的时间为3.8 ms,一致说明该装置能快速熄灭电弧;气流速度越大,灭弧防雷间隙的灭弧效果就越好。

凝聚槽类型对转杯内气流场影响的数值模拟

为探究G、T、U、S型凝聚槽对36 mm直径转杯内气流场的影响,在软件Fluent中对三维流场进行数值计算分析。结果表明:在相同工艺条件下,凝聚槽在1周(0°~360°)范围内,4种槽型的速度大小为G型>T型>U型>S型,在0°与360°位置处静压大小为G型>S型>U型>T型,其余各角度位置处静压大小为S型>U型>T型>G型。各槽型内气流静压和速度趋势基本一致,以T型槽为例,输棉通道内的静压位于-32 886.15~18 224.56 Pa之间,转杯内的静压大部分处于-13 719.63^-7 330.80 Pa之间;输棉通道内的气流随着管道直径的减小而加速运动,在出口处达到最大值261.81 m/s。

黄花苜蓿收获机吹送装置气流速度场CFD分析

为了研究黄花苜蓿收获机吹送装置风机转速与吹送气流速度场分布的关系,该文基于CFD模拟技术建立了黄花苜蓿收获机吹送装置气流速度场分布模型,根据实测的黄花苜蓿收获机相关数据,确定了边界条件和模型参数,得到了不同风机转速下吹送气流速度场分布,以及在风机转速为4 000 r/min时,主风管、不同支风管和距离出风口不同距离的气流速度场分布。设计了与模拟条件相同的验证试验,对模拟条件进行了验证分析。研究表明,试验值与仿真值变化趋势一致,试验值比仿真值略小,误差不超过10%,能够准确地反映黄花苜蓿收获机吹送装置的气流速度场分布规律,风机转速为4 000 r/min时,吹送距离在0.22 m波动区间内能够满足黄花苜蓿吹送要求。

考虑车下环境的高速动车组空气流场数值仿真

在建立典型高速动车组模型、轨道等环境模型基础上,根据流场有限元知识,将整体仿真模型划分为车头部分、车尾部分、中间车前部及中间车后部.采用对称计算域,选择非结构网格进行网格处理,进而仿真分析300km·h-1的流场分布规律.结果表明:建立的典型动车组模型总体受力69.4kN,车下部分尤其是转向架附近流场分布各异,湍流形式明显,该部分阻力占总体阻力33.6%,最大正负压力差约8kPa.通过分析比较ICE和TGV-A高速列车相关试验数据,验证了仿真方法与结果的合理性.

环境风速对六旋翼无人机下洗气流和雾滴沉积影响研究

小型多旋翼植保无人机存在农药飘移、雾滴沉积不均等问题,为此本文结合RANS方程、SST k-ω湍流模型和SIMPLE算法,对耦合六旋翼植保无人机下洗气流场和喷雾雾滴的两相流场进行数值模拟计算,探析环境风速对无人机下洗气流和农药雾滴沉积的影响。机身下方空间点风速试验和模拟值相对误差在15%以内,验证了数值模型的准确性。数值模拟结果表明:植保无人机飞行作业时,来流造成无人机下洗风场出现漩涡,来流速度对机身正下方流场的影响大于其对旋翼正下方流场的影响;侧风造成无人机下洗风场出现较大漩涡,下洗风场稳定性降低;两侧旋翼正下方对称布置喷嘴提高了雾滴沉积均匀性,来流造成雾滴卷积,雾滴飘移量随着来流速度提高而增大。综合各因素,无人机喷嘴应在旋翼下方对称布置,在小型六旋翼植保无人机实际作业时,无人机作业方向需要与外界环境风向保持平行,同时在晴朗环境下施药作业,从而降低雾滴飘移,提高农药利用率。

二次响应曲面模型在清选气流场预测中的应用

离心风机的转速及其出风口角度是影响联合收割机筛面气流场分布的两个主要因素。通过DPS统计软件建立了联合收割机筛面气流场与离心风机转速及其出风口角度的二次响应曲面模型,对气流场分布进行了预测。通过对模型的检验,证明了建立的二次响应曲面模型的拟合度很好,模型是有效的。利用实验数据对模型进行了验证,证明了采用二次响应曲面模型预测联合收割机清选室气流场是可行的。

基于现场总线和智能变送器的风洞气流参数测量系统研制

准确测量来流雷诺数对于研究一些对雷诺数变化敏感的流动现象十分重要,为了得到较为准确雷诺数需要测量来流速度、温度和环境大气压等气流参数。本研究基于带Hart通信协议的智能变送器以及数字式振筒气压仪,在低速风洞中实现了一套简单实用的气流参数采集系统。其中,主机和差压、温度变送器之间通过Hart适配器相连接,并通过串口以Hart协议实现通信;而数字式振筒气压仪与计算机之间则直接通过串口实现通信。在系统开发过程中对Hart协议进行了解析和测试。在该系统气流参数采集的基础上,实现了来流雷诺数实时精确的计算,并对比了因温度和气压波动导致的雷诺数计算差异对旋成体大迎角雷诺数效应研究的影响,从而进一步说明了发展该系统的重要性。

地表火火头前方气流温度场和速度场的研究方法和实验设计

该文介绍了野外火火头前方气流速度场和温度场在不同火强度、坡度和环境风速条件下的规律的研究方法和实验设计 .风洞模拟实验的突出特点是 ,可以在基本剔除干扰因素影响的情况下模拟和测量不同环境条件下火头前方气流的温度场和速度场 .大空间模拟实验更加接近实际火场情况 .两种模拟实验的数据采集分析系统 (包括软件 )

省级检定业务风洞流场特性研究

针对甘肃省气象计量检定站改造后的HDF-500直流低速风洞,对其流场特性进行研究。通过对风洞试验段内气流流速的测量结果计算和分析,表明该风洞的试验段风速与变频器频率呈线性关系,且气流流速范围达到改造的要求。改造后风洞的气流稳定性、均匀性、气流偏角和噪音均符合性能要求,具备开展检定业务的基本条件。

气力红花采收机集花罩结构优化设计

红花采摘装置集花罩是气力红花采收机的关键工作部件,其外部形状结构是影响花丝采收效率的主要因素。气力红花采收机集花罩的设计以往均是以经验为主,基于经验设计,对集花罩进行结构设计。以圆柱形集花罩和锥形集花罩为研究对象,进行了红花扰动效果的对比试验。高速摄像试验结果表明:集花罩模型结构为大口朝下的锥形结构时花丝扰动效果较好,有利于花丝的采摘收集。因此,以大口朝下的锥形集花罩为研究对象,针对不同结构的集花罩,进行内部流场仿真,优化集花罩结构。仿真结果表明:外部形状结构为直板式的集花罩内部流场模拟效果最佳,最适宜花丝的采摘与收集。田间试验表明:优化后的集花罩结构可达到红花采收要求。上述研究成果可为实现红花采收机相关工作参数优化提供参考。

基于CFD软件的机房通风系统数值模拟

机房通风及温度分布情况和网络设备的工作稳定性及使用寿命密切相关,结合新办公楼装修和机房组建的实际情况,利用CFD软件Airpak建立的机房通风系统物理模型,分析了采用空调送风和排气扇排风方式进行通风,机房内的速度场及温度场分布特点。结果表明,无论是制冷还是采暖通风的方式和送排风的位置设置对机房空气流通和温度分布都有较大影响,这些结果可以为选择合适的排风系统及风口的设置提供依据,确保所用排风系统满足网络设备的工作要求。

联合收割机清选室空间气流场的实验研究

研究和改善联合收割机清选室的气流场分布,使气流场和振动筛密切配合,对提高清选质量具有重要的实际意义。在DFQX-3型清选仿真与控制装置试验台上,设定离心风机转速5个水平和倾角3个水平,测量了每次试验时清选室空间75个测量点的气流速度。实验结果表明,离心风机的转速增大,各测点的气流速度也增大;调节出风角,就能调整筛面气流的高速区和低速区的分布。离心风机转速1250r/min,倾角25°时空间气流分布较适宜清选。实验结果对联合收割机清选装置的设计和开发具有一定的指导意义。

超B类感应电流快速释放装置冷态介质恢复特性计算及分析

针对超B类感应电流快速释放装置开断过程冷态介质恢复特性进行数值计算及分析。计算开断过程中气室内电场强度和SF6介质密度,依据流注理论,得到触头间临界击穿电压曲线,通过介质临界击穿电压与瞬态恢复电压(TRV)的对比,验证是否满足该快速释放装置冷态开断能力的要求。计算结果表明:动触头到达分闸点之后,气室内SF6介质密度基本保持不变,维持在27 kg/m3左右,而场强随开距的变化较明显,因此,电恢复过程是影响介质恢复特性的主要因素;超B类感应电流快速释放装置在冷态开断过程中,开距小于25 mm时临界击穿电压值小于TRV值,说明在此开距范围内,重击穿的可能性极大。

转杯直径对纺纱通道内气流场影响的模拟研究

探讨了三种不同直径的u形槽转杯对气流场的影响。应用Fluent软件对纺纱通道内气流场进行数值模拟，并根据计算结果分析了纺纱通道内气流场的分布。结果表明：在相同工艺条件下，凝聚槽一周（0°～360°）范围内，气流速度为U36〉U42〉U46，成纱强力为U36〉U42〉U46；在0°和360°位置处，杯内压力大小为U36〉U46〉U42，在20°～320°范围内，压力大小为U46〉U42〉U36；三种不同直径的U形槽转杯内气流静压和速度变化趋势基本一致。认为：通过数值模拟的研究分析，可以在优化工艺参数时提供一定的理论依据。

车速对轮罩间隙流场动力学特性的影响研究

掌握轮胎-轮罩间隙流场动力学特性对研究车辆行驶扬尘导致的空气污染具有非常重要的作用。通过Ansys软件,将轮胎设置为旋转壁面,采用稳态RNG k-ε模型建立了整车空气动力学模型,研究不同车速下车轮-轮毂周围外流场的分布。结果发现:汽车行驶过程中伴随着车轮转动,轮胎-轮罩周围出现空气漩涡,并出现明显的交汇加强现象,气流交汇角度随着车速的增加呈非线性变化趋势。

小型豌豆收获机清选装置数值模拟

为了提高小型豌豆收获机的作业质量,利用CFD-DEM耦合的方法对气流式清选装置分离过程进行数值模拟,探究清选装置内部流场在不同风扇转速和不同入料口风速下的变化。研究结果显示:当入料口风速为5 m/s时,排粮口附近气流速度随着风扇转速的增加而骤增,且排粮口气流速度远远大于分离室中下部气流速度,阻碍籽粒的排出;当风扇转速为1600 r/min,随着入料口风速的增加,排粮口气流速度呈先减小后增大的变化趋势,气流速度的矢量方向逐渐发生变化,分离室中下部形成涡流。

几种典型戈壁床面风沙流特性比较

通过不同材料覆盖的戈壁床面风沙流特性风洞模拟实验,发现对于棱角状砾石戈壁床面,地表动力学粗糙度随风速的增加而增加;而卵石床面,地表动力学粗糙度随风速的增加呈减小趋势。戈壁床面风速随高度的分布同样满足对数规律,棱角状砾石床面对风速的减弱程度相对于卵石床面更趋于显著。沙粒与戈壁床面棱角状砾石发生碰撞时其起跳高度增大,引起含沙量随高度分布不再满足流沙地表的指数衰减规律,而呈"象鼻效应",出现拐点。戈壁地表输沙率与风速服从幂函数关系,但其幂指数远大于流沙地表。输沙率与风速之间幂函数关系中幂指数的取值主要受控于地表粒度组成。

新型强气流灭弧防雷装置的灭弧效果研究

强气流灭弧防雷装置能有效截断雷电弧,深度抑制工频电弧的发展和重燃。为进一步验证其性能,利用耦合场气流状态方程分析装置灭弧过程,说明强气流打破电弧能量平衡状态将电弧熄灭;并利用ANSYS AUTODYN4有限元分析软件对气流与电弧的作用进行仿真,得出灭弧通道内高压气团产生高速气流迅速作用于雷电弧的衰减期,在0.12 ms内电弧被熄灭。在实验室环境下进行的灭弧试验得出灭弧时间为0.2 ms,证明了防雷装置动作迅速,在各喷口处将电弧截断,且电弧熄灭后不重燃。