基于Fluent的IGBT模块散热器的优化设计

随着新能源电动汽车功率控制器中的IGBT模块向着微型化、集成化方向发展,功率密度增大会导致芯片发热量大幅度增加,降低模块的可靠性。优化英飞凌IGBT模块的散热器结构,以提高散热器的散热性能。设计开口角度为63.256°供冷却液流通的进口和出口,在散热器前、中、后位置设计直径为4~5.5 mm、叉分式排布的扰流柱。利用ANSYS仿真软件,通过计算流体动力学(CFD)的流固耦合传热计算模型进行仿真分析。仿真结果表明,采用新型叉分式结构散热器的IGBT模块的最高温度为85.10℃,最低温度为65.28℃,平均温度为78.81℃,均低于传统均分式结构散热器模块。搭建实验平台对IGBT模块散热器的散热性能进行检测,实验结果表明新型叉分式结构散热器散热效果良好,有助于提升IGBT模块的可靠性。

基于FLUENT的高含硫天然气管道泄漏扩散模拟

利用CFD软件FLUENT首次对高含硫天然气管道破裂泄漏扩散规律进行了数值模拟,得到了甲烷、硫化氢在一定风速、地形条件影响下的扩散规律,以及甲烷和硫化氢的浓度分布规律,为有效预测高含硫天然气泄漏扩散的影响范围提供了依据。研究结果对于认识高含硫天然气泄漏扩散规律以及相关安全事故的预警和救援具有指导意义。

基于FLUENT的90°圆形弯管内部流场分析

通过使用FLUENT软件的RNGk-ε湍流模型,对90°大曲率圆形截面弯管内部流体进行三维数值模拟,将数值模拟结果与相关文献实验结果进行对比,结果表明RNGk-ε湍流模型对具有二次流的湍流流动具有较好的模拟,计算结果与实验结果吻合较好。

基于Fluent软件的携砂液流动规律模拟研究

掌握支撑剂在裂缝中运移影响因素和最终铺砂形态规律,对于压裂方案设计和压裂现场施工非常重要。基于数值模拟计算的理论方法,应用Fluent模拟软件建立了矩形裂缝中携砂液流动分析模型,对不同密度支撑剂在裂缝中的运动轨迹和铺砂规律进行了研究。结果表明,支撑剂沉降速率随其密度的增大而增加,高密度支撑剂在缝口易形成砂桥,使得最终在裂缝中的铺砂分布不均;相同条件下,低密度支撑剂不会在缝口附近形成砂桥,形成的铺砂剖面较为均匀。

FLUENT软件在水利工程中的应用

简要介绍FLUENT软件,回顾其在流场计算中的应用。以电站进水口、宽尾墩和阶梯溢流坝、双弯曲型溢洪道3类工程项目为例,叙述该软件在水利工程中的应用情况。针对水利工程问题边界复杂、水气混掺、自由面较多的特点,分析模型建体、自由面处理和网格划分等主要问题,并采用与模拟形状基本相同的体型、网格线与水流方向基本一致、边界位置远离紊动剧烈区域的方法予以解决。数值模拟表明,FLUENT软件可以处理复杂体型和具有多个自由面的水气二相流问题。

基于Fluent低压旋流喷嘴下游流场数值模拟及分析

运用Fluent软件模拟了低压旋流喷嘴下游流场喷雾情况。利用欧拉-拉格朗日模型模拟气液两相耦合流动。模拟显示:喷嘴喷雾形状为空心锥状,与实验得到的喷雾形状相符。喷雾的液滴速度分布于15～25m/s之间,且随轴向距离的增大而减小;喷雾的液滴直径沿轴向距离增大而增大。

基于Fluent的截止阀壳内流道流场分析

以截止阀为研究对象,通过Fluent软件对截止阀进出口弯管的不同光滑度进行分析计算,给出了截止阀在不同光滑程度下的压力场、速度场及流线图,根据该结果图分析了进出口弯管的形状对截止阀性能的影响。为优化提高截止阀的内流道,提高截止阀性能提供了理论参考。

FLUENT在汽车外形设计中的应用

气动特性是汽车外形的重要性能指标之一。迄今国内对汽车外形的气动特性研究仍以风洞测试为主要手段。采用计算流体软件对汽车外形流场进行三维模拟计算是获得汽车外形气动性能的一种新手段。FLUENT软件具有3D实体造型、空气动力学计算、计算结果图形化等功能,将这些新概念、新功能引入到汽车外形的开发设计中,可以使汽车外形开发、设计实现节省时间、资金,取得更高质量的成果,从而为汽车外形的开发、设计开创了一条新的途径。

基于FLUENT软件的多孔质静压轴承静态特性的仿真与实验研究

将计算流体力学中的FLUENT软件成功地引入到多孔质静压轴承研究领域。该软件对边界条件、计算模型、控制参数及网格质量方面都有严格要求。本文应用该软件对多孔质静压径向轴承进行了三维流场的计算,得到了气体在多孔质静压轴承中的压力变化图像及轴承承载能力的数据,进而可以根据承载能力计算轴承的静态刚度。最后在自行研制的实验台上对仿真结果进行实验验证。

FLUENT在暖通空调领域中的应用

FLUENT软件作为流体力学中通用性较强的一种商业CFD软件应用范围很广,这里介绍了FLUENT软件的主要特点及其在暖通空调领域的应用情况,并且以传统壁挂式空调环境下的气流组织为例,用该软件进行数值模拟,分析室内温度场的变化情况。

基于FLUENT软件的小水线面双体船粘性流数值模拟

利用计算流体力学商业软件 FLUENT对一实尺度小水线面双体船 ( SWATH)数学船型的粘性绕流进行了数值模拟 ,得到了不同航速下的船体表面总压力、表面剪切应力分布和相应的粘性阻力系数 ;将各航速下的粘性阻力计算结果和经验公式估算结果作了比较 ,验证了 FLUENT用于计算小水线面双体船三维粘性流和粘性阻力的有效性 .

FLUENT软件在空气轴承研究领域的应用

介绍FLUENT软件在空气轴承流场模拟领域的应用,用FLUENT对气体轴承气膜的压力场、刚度和质量流量进行仿真。最后与传统的基于雷诺方程的有限元法的计算结果进行比较,证实了使用该软件所得结果真实可靠。

基于Fluent的GMAW焊接熔滴过渡过程的动态模拟

利用计算流体力学商业软件Fluent模拟熔化极气体保护焊(GMAW)焊接过程的熔滴脉冲过渡中一脉一滴和两脉一滴的过渡形式。建立了基于流体动力学和电磁理论的熔滴过渡的数学模型,模拟了熔滴形成、长大和脱落的过程。同时进行同等参数下的焊接试验,利用高速摄像系统拍摄了熔滴过渡的动态过程。结果表明,模拟结果与试验结果吻合。熔滴一脉一滴的过渡形式主要受焊接电流的影响,利用模拟的方法可以大致给出范围,指导焊接试验,从而减少试验量。

基于FLUENT软件的单人赛艇粘性流数值模拟

利用计算流体力学软件FLUENT对比赛用单人赛艇实船的粘性绕流进行了数值模拟,得到了不同航速下的艇体表面压力和相应的摩擦阻力系数及粘性阻力系数;对不同航速下的摩擦阻力和粘性阻力计算结果与经验公式和实验结果进行了对比,通过比较可以看出利用FLUENT软件能够快速有效地预报赛艇船体的粘性阻力和流场。

基于Fluent的大通径滑阀压力流量特性研究

用流体动力学仿真软件Fluent对大通径滑阀式换向阀的压力-流量特性进行仿真研究,探讨不同开度下阀口压差与流量的关系,为进一步研发额定流量为1 500 L/min的大通径滑阀式换向阀奠定一定的技术基础。

利用FLUENT对重介质旋流器流场方面的分析

利用CFD技术对流体在流场内的运动规律进行数值模拟已成为研究重介质旋流器的一种重要方法。FLU-ENT软件作为流体力学中通用性较强的一种商业CFD软件应用范围很广,文中介绍了FLUENT软件的主要特点及其在旋流器领域的应用情况,并且以DSM旋流器为例进行数值模拟,分析了旋流器内流场分布情况。

利用Fluent软件研究景观水体循环模式与流场优化

为解决城市景观水体的封闭缓流问题,对建立景观水体循环模式、流场分析和优化方法进行了探讨和研究。以华北某市新建产业区内河湖景观水体为研究对象,利用Fluent流体力学计算软件模拟其流场分析模型,并结合流场分析结果,选出循环不利的位置进行流场优化,从而增强水体的循环流动,为城市景观水体的建设提供参考。

基于FLUENT6.0的圆管内部流场解析

应用FLUENT软件模拟圆管中的流场得到出口速度,并与理论值进行比较。结果显示,应用FLUENT软件模拟圆管内部流场是可靠的。在前处理软件GAMBIT中将圆管流场划分为41 132个计算单元。计算中采用可实现κ-ε双方程模型。为FLUENT6.0软件在流体理论研究中的应用提供了参考。

基于FLUENT技术的迷宫密封泄漏量分析

采用GAMB IT软件建立迷宫通道的二维非结构化网格模型,利用FLUENT模拟迷宫密封的内部流动,分析空腔深度、间隙宽度、节流片的倾斜角对迷宫密封性能的影响,得到较为优化的迷宫密封结构。结果表明:间隙宽度增加,迷宫密封泄漏量逐渐增大,空腔深度和节流片倾斜角增大,泄漏量减小;间隙宽度和空腔深度对密封性能影响较大,而节流片倾斜角的影响较小.

基于Fluent的喷气织机辅助喷嘴综合性能

为提高喷气织机引纬性能,降低能耗,对辅助喷嘴结构及其参数进行优化研究。采用数值模拟分析方法,利用Fluent软件,研究了辅助喷嘴不同结构及参数对辅助喷嘴出口处的气流速度、速度衰减以及耗气量的影响规律。为得到喷射性能好且耗气量低的辅助喷嘴结构,提出了评定辅助喷嘴综合性能的方法。结果表明:中心环形分布方式的辅助喷嘴喷射性能优于环形分布的辅助喷嘴;相同孔数的中心环形分布的辅助喷嘴,其出口风速随中心孔直径减小而减小,相同喷孔面积条件下,耗气量随喷孔数目的增加呈现递减趋势,8K04型辅助喷嘴耗气量最低;7K04型辅助喷嘴喷射速度高,且耗气量低,综合性能最优;5K03、6K05、7K04、8K04型辅助喷嘴的综合性能优于单圆孔辅助喷嘴。