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Simulation investigation on fluid characteristics of jet pipe water hydraulic servo valve based on CFD 被引量:5
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作者 李如平 聂松林 +1 位作者 易孟林 阮俊 《Journal of Shanghai University(English Edition)》 CAS 2011年第3期201-206,共6页
Simulation investigation on fluid characteristics of the water hydraulic jet pipe servo valve (WHJPSV) is conducted through a commercial computational fluid dynamics (CFD) software package FLUENT. In particular, t... Simulation investigation on fluid characteristics of the water hydraulic jet pipe servo valve (WHJPSV) is conducted through a commercial computational fluid dynamics (CFD) software package FLUENT. In particular, the factors to fluid characteristics of WHJPSV are addressed, which include diameter combination of jet pipe and receiver pipe, jet pipe nozzle clearance, angle between two jet receiver pipes and deflection angle of the jet pipe. It is concluded from the results that: (i) Structural parameters have great influences on fluid characteristics of WHJPSV, when d1 = d2 = 0.3 mm, α= 45 , b = 0.5 mm, and the simulation exhibits better fluid characteristics; (ii) The magnitude of the recovery pressure and flow velocity increase almost linearly with the deflection angle of jet pipe. The research work in this paper is important for determining and optimizing the structural parameters of the jet pipe and jet receiver. The relevant conclusions could be extended to the study of other water hydraulic servo control components. 展开更多
关键词 computional fluid dynamics cfd fluid characteristics jet pipe servo valve water hydraulics
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微孔的磨料水射流抛光CFD模拟及试验
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作者 崔子含 韩冰 +3 位作者 吴鹏程 李擎 马小刚 丁云龙 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2024年第4期534-543,共10页
为解决飞秒激光微孔难以抛光的问题,结合磨料水射流去除函数稳定、自适应性强等特点,采用磨料水射流抛光方法提高飞秒激光微孔质量。利用Fluent软件对不同工艺参数下的磨料水射流微孔抛光过程进行计算流体力学(computational fluid dyna... 为解决飞秒激光微孔难以抛光的问题,结合磨料水射流去除函数稳定、自适应性强等特点,采用磨料水射流抛光方法提高飞秒激光微孔质量。利用Fluent软件对不同工艺参数下的磨料水射流微孔抛光过程进行计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟,分析不同参数下的流场分布、侵蚀速率及壁面剪切力作用规律;然后通过响应面法对射流靶距、射流压力及磨料粒径等3因素进行优化试验,以微孔内壁面剪切力均方差为响应值,建立其响应面方程,获得最佳抛光参数组合并进行试验验证。结果表明:射流压力对微孔内壁面剪切力的影响最大,当射流压力从0.80 MPa增至1.50 MPa时,微孔内壁面剪切力增大2倍以上。射流的不同结构段因性质不同可适用于不同工况。利用响应面法分析得到水射流微孔抛光的最佳工艺参数组合是:射流冲击角,90°;射流靶距,3.5 mm;射流压力,1.10 MPa;磨料粒径,15.0μm。在该条件下抛光微孔内壁面的表面粗糙度R_a降至0.354μm。磨料水射流抛光可显著改善微孔壁面质量,且响应面法预测的数据模型有较高准确性。 展开更多
关键词 磨料水射流 飞秒激光微孔 计算流体力学 壁面剪切力 响应面法
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Flow-visualization and numerical investigation on the optimum design of cavitating jet nozzle 被引量:4
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作者 Xiao-Ya Wu Yi-Qun Zhang +3 位作者 Ya-Wen Tan Gen-Sheng Li Ke-Wen Peng Bo Zhang 《Petroleum Science》 SCIE CAS CSCD 2022年第5期2284-2296,共13页
Cavitating jet is widely used in drilling,rock cutting and ocean re source exploitation because of its stro ng erosion ability.The analysis of the relationship between the flow characteristics and the structure of cav... Cavitating jet is widely used in drilling,rock cutting and ocean re source exploitation because of its stro ng erosion ability.The analysis of the relationship between the flow characteristics and the structure of cavitating jet nozzle is critical.Here,we utilized 3 D printed technology and high-speed photography to design visualization experime nts to analyse the impact of the variation of resonator and throat size of the organ-pipe self-resonating cavitating nozzles on the cavitation characteristics through image processing.The velocity field,pressure field and vapor volume fraction injected by the nozzle were taken as the objective functions to study the influence of different structural parameters on the cavitation effect based on FLUENT 19.0 software,and the results were compared with the experimental results.The results show that increasing the length and diameter of the resonator contributes to the occurrence of cavitation and the structure stability of the flow field.However,excessive size affects self-resonant of the nozzle and makes it difficult to form resonance effect.In this study,the optimal values of nozzle throat length and divergent angle are twice the throat diameter and 40°,respectively.This research provides an integrated research method to study the optimization of self-resonating nozzle and cavitating jet characteristics. 展开更多
关键词 Cavitating jet Self-resonating cavitating nozzle VISUALIZATION computational fluid dynamics Structure optimization
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多喷嘴喷动流化床内气固两相流动与传热过程CFD-DEM模拟
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作者 刘雪峰 白谨豪 +2 位作者 吴峰 马晓迅 危仁波 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期383-391,共9页
为研究喷动床内颗粒的流体力学与传热特性,采用计算流体力学-离散单元(CFD-DEM)耦合方法对多喷嘴喷动流化床(IMJSFB)内的颗粒进行数值模拟,将模拟结果与常规喷动床(CSB)对比。结果表明:IMJSFB内颗粒混合与流动特性明显优于CSB,表明侧开... 为研究喷动床内颗粒的流体力学与传热特性,采用计算流体力学-离散单元(CFD-DEM)耦合方法对多喷嘴喷动流化床(IMJSFB)内的颗粒进行数值模拟,将模拟结果与常规喷动床(CSB)对比。结果表明:IMJSFB内颗粒混合与流动特性明显优于CSB,表明侧开孔的存在改善了颗粒流动死区现象。IMJSFB内的颗粒总势能和颗粒总平移动能均低于CSB,侧开孔对主喷嘴气体实现了分流,削弱了喷射区的颗粒运动。当颗粒的传热系数低、热容小、进气温度较低时IMJSFB的优势更显著。 展开更多
关键词 多喷嘴喷动流化床 计算流体力学 颗粒混合特性 流动特性
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Effect of wall jet on the bubble dynamics near arigid wall
5
作者 LU Jie QIAN Zhongdong +2 位作者 GUO Zhiwei WANG Chihang SU Jiahui 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期467-471,共5页
The bubble dynamic near a rigid wall with a wall jet was investigated by codynamics(CFD)method with the volume of fluid(VOF)model,which had been validated by vious experimental data.The effects of different velocities... The bubble dynamic near a rigid wall with a wall jet was investigated by codynamics(CFD)method with the volume of fluid(VOF)model,which had been validated by vious experimental data.The effects of different velocities of the wall jet and ditances on the bubble dynamics were studied.The results show that the bubble is squjet due to more force added on the bubble.When the velocity of the wall jet increa,the wall anthe pressure along the wall at collapse time increase because of the extra push indAs the stand-off distance increases,the pressure along the wall first increases then decrethe distance from the bubble to the wall increases. 展开更多
关键词 bubble dynamic wall jet volume of fluid computational fluid dynamics(cfd)
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Numerical Study of the Mixing of Density-Stratified Fluid with a Jet
6
作者 Shogo Shakouchi Seiji Shimada Tomomi Uchiyama 《Journal of Mechanics Engineering and Automation》 2014年第10期789-798,共10页
Density stratification of LNG (liquefied natural gas) is produced in a storage tank when one LNG is loaded on top of another LNG in the same tank. Mixing LNG by a jet issued from a nozzle on the tank wall is conside... Density stratification of LNG (liquefied natural gas) is produced in a storage tank when one LNG is loaded on top of another LNG in the same tank. Mixing LNG by a jet issued from a nozzle on the tank wall is considered to a promising technique to prevent and eliminate stratification in LNG storage tanks. This study is concerned with the numerical simulation of a jet flow issued into a two-layer density-stratified fluid in a tank and the resultant mixing phenomena. The jet behavior was investigated with the laboratory-based experiment of the authors' previous study. A numerical method proposed by the authors is employed for the simulation. The upper and lower fluids are water and a NaCl-water solution, respectively, and the lower fluid is issued vertically upward from a nozzle on the bottom of the tank. The Reynolds number (Re) defined by the jet velocity and the nozzle diameter ranges from 95 to 2,378, and the mass concentration of the NaCl-water solution Co is set at 0.02 and 0.04. The simulation highlights the jet-induced mixing between the upper and lower fluids. It also clarifies the effects of Re and C0 on the height and horizontal spread of the jet. 展开更多
关键词 MIXING density-stratified fluid jet cfd computational fluid dynamics internal density current.
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双吸泵静腔室数值优化与试验分析
7
作者 施允洋 刘方方 +4 位作者 李俊杰 贾艳辉 张晨骏 王维一 邓江林 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 2024年第7期77-84,共8页
【目标】探究影响双吸离心泵效率的主要因素及关键参数,优化设计吸水室以提高水力性能。【方法】基于水力损失最小原则,对吸水室与蜗壳内部流道形状进行设计,研究过流断面面积演变规律。采用CFD数值计算方法对优化前后的泵内流特征及性... 【目标】探究影响双吸离心泵效率的主要因素及关键参数,优化设计吸水室以提高水力性能。【方法】基于水力损失最小原则,对吸水室与蜗壳内部流道形状进行设计,研究过流断面面积演变规律。采用CFD数值计算方法对优化前后的泵内流特征及性能特性进行对比分析,并利用实体模型试验验证优化方案的实际性能。【结果】改良设计的工况点效率比原型设计提升3.36%;在0.7QBEP(设计工况)至1.2QBEP范围内,整泵效率相较改进前模型均有所提高。其中,蜗壳水力损失降低明显,除1.3 QBEP损失下降6.18%以外,其余工况下蜗壳水力损失降低幅度均超过20%。对于吸水室,大于0.98 QBEP流量工况时,改进后模型吸水室损失低于改进前模型。【结论】吸水室、蜗壳内部流道的优化设计,明显改善了吸水室内部的不稳定流动,消除了叶轮出口附近的流动旋涡,显著降低水力损失,有效提升双吸泵的水力效率。 展开更多
关键词 双吸泵 效率改进 流道形状重塑 计算流体动力学
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熔盐堆下舱室非能动冷却系统的优化设计
8
作者 梅牡丹 周翀 +2 位作者 傅瑶 邹杨 王纳秀 《核技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期107-118,共12页
熔盐堆下舱室非能动冷却系统是确保反应堆安全运行的重要保障,其结构设计是热工水力设计中的重要一环,其功能是保证熔盐堆下堆舱所有设备在反应堆正常运行时不超温,同时在事故工况下,能够最大程度地导出堆芯衰变热。基于一种热功率为153... 熔盐堆下舱室非能动冷却系统是确保反应堆安全运行的重要保障,其结构设计是热工水力设计中的重要一环,其功能是保证熔盐堆下堆舱所有设备在反应堆正常运行时不超温,同时在事故工况下,能够最大程度地导出堆芯衰变热。基于一种热功率为153 MWt的百兆瓦级熔盐堆的概念设计,建立了熔盐堆下堆舱的1/4结构模型,使用ANSYS FLUENT 20.1软件进行下堆舱三维流场与温度场的数值模拟,通过优化下舱室非能动冷却系统的结构布局、空气环腔的结构尺寸、隔热板上保温棉厚度以及进风管的入口位置,使得下舱室内双通道非能动空冷系统的热屏蔽效果最好,且在事故工况下导出堆芯衰变热最多。结果表明:改变空冷系统中空气环腔的结构尺寸对下堆舱热屏蔽结果的影响很小;在空冷系统的中间隔板上增加保温棉可以显著降低侧面混凝土墙的温度;冷却系统的进风管入口位置距离空冷环腔顶端越近热屏蔽效果越好。据此最终设计出了一种新型的下舱室内双通道非能动空冷系统,达到了153 MWt熔盐堆下堆舱的屏蔽冷却的设计要求。为未来大功率熔盐堆下舱室内非能动余热排出系统的工程优化设计提供了重要参考。 展开更多
关键词 熔盐堆下舱室 双通道非能动冷却系统 热屏蔽设计 结构优化 计算流体力学
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高旋弹二维修正引信双旋结构气动特性及气动力表征
9
作者 申强 仇李良 +1 位作者 蒲文洋 李红云 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期359-368,共10页
针对配二维弹道修正引信高旋弹具有弹体气动参数非对称、纵向和横向修正紧密耦合等问题,为了准确表征高旋弹气动参数、明确修正弹丸气动特性和产生机理,提出了基于CFD(computational fluid dynamics)仿真的双旋结构气动力计算分析方法.... 针对配二维弹道修正引信高旋弹具有弹体气动参数非对称、纵向和横向修正紧密耦合等问题,为了准确表征高旋弹气动参数、明确修正弹丸气动特性和产生机理,提出了基于CFD(computational fluid dynamics)仿真的双旋结构气动力计算分析方法.在构建双滚转域流场仿真模型的基础上,对比了二维修正引信不同控制状态下的弹丸受力情况;明确了高旋弹固有气动力和二维修正引信所引起的气动力;建立并推导了攻角与滚转角耦合情况下的舵片受力模型.研究表明:针对二维修正组件,需要考虑合攻角与舵滚转角的相对位置关系以计算诱导阻力;受迎背风和舵片绕流影响,舵片受力模型和弹体的横、纵向气动力均随攻角、滚转角及马赫数变化. 展开更多
关键词 高旋弹 二维弹道修正 CDF仿真计算 固定舵 双旋体
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CFD法研究多喷嘴冲击式水轮机的射流干涉 被引量:15
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作者 肖业祥 郑爱玲 +2 位作者 韩凤琴 丁二喜 久保田乔 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期66-70,共5页
为提高冲击式水轮机的比转速和出力,通常采用增加喷嘴数的办法,然而增加喷嘴数会引起射流干涉,降低水轮机的水力效率.文中研究了射流干涉的产生机理,通过计算相邻两射流之间的动画单元数、水斗接受最后一滴射流的动画单元数、发生射流... 为提高冲击式水轮机的比转速和出力,通常采用增加喷嘴数的办法,然而增加喷嘴数会引起射流干涉,降低水轮机的水力效率.文中研究了射流干涉的产生机理,通过计算相邻两射流之间的动画单元数、水斗接受最后一滴射流的动画单元数、发生射流漏损时无效射流恰与水斗分离的动画单元数以及两相邻射流相交的动画单元数,提出了相邻两射流间发生干涉的判别式.利用所提出的判别式预测了不同喷嘴数和水斗数时冲击式水轮机的射流干涉情况,所得结果证明了判别式的有效性. 展开更多
关键词 冲击式水轮机 射流干涉 多喷嘴 水斗 计算流体动力学
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独头巷道射流通风流场CFD模拟研究 被引量:28
11
作者 王海桥 施式亮 +1 位作者 刘荣华 刘河清 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2003年第1期68-71,共4页
独头巷道压入式通风是有限空间的受限贴附射流。独头巷道通风风流流场是通风理论和通风设计的基础。笔者根据流体动力学和射流理论 ,建立了独头巷道压入式受限贴附射流通风的紊流k -ε数学模型 ,分析了计算边界条件 ,并应用计算流体动力... 独头巷道压入式通风是有限空间的受限贴附射流。独头巷道通风风流流场是通风理论和通风设计的基础。笔者根据流体动力学和射流理论 ,建立了独头巷道压入式受限贴附射流通风的紊流k -ε数学模型 ,分析了计算边界条件 ,并应用计算流体动力学 (CFD)的方法模拟了独头巷道射流通风流场 ,从理论上得出了独头巷道有限空间受限贴附射流通风的规律 ,为研究独头巷道合理并有效通风提供了新的理论依据。 展开更多
关键词 独头巷道 射流通风流场 cfd模拟 计算流体动力学 κ-ε模型 数值模拟 压入式通风
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基于CFD的自推进破岩喷嘴流场仿真研究 被引量:8
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作者 胡坤 彭旭 +2 位作者 李杰 付必伟 艾志久 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期159-165,共7页
在低渗透油井径向水力深穿透增产工艺中,自推进射流喷嘴是核心工作元件。利用计算流体动力学方法研究射流喷嘴内外流场,并对喷嘴的自推进力进行计算。得出以下结论:(1)多喷口喷嘴在井底形成局部高压区,同时在井底中心区域形成高压带,有... 在低渗透油井径向水力深穿透增产工艺中,自推进射流喷嘴是核心工作元件。利用计算流体动力学方法研究射流喷嘴内外流场,并对喷嘴的自推进力进行计算。得出以下结论:(1)多喷口喷嘴在井底形成局部高压区,同时在井底中心区域形成高压带,有助于破碎岩石。(2)喷嘴射流在井底形成的壁面剪切力成对称分布趋势,合理设计喷嘴结构有助于提高壁面剪切力。(3)尾喷口流道中的最大速度趋于集中在一侧壁面上,会导致喷嘴结构磨损,合理设计尾喷口的角度及尾喷口与喷嘴简单的连接结构,有助于改善尾喷口射流流场,提高喷嘴寿命。(4)利用CFD计算喷嘴的推进力与实测结果较吻合,因此,利用CFD预测喷嘴的推进力是可行的。 展开更多
关键词 流场仿真 计算流体动力学 自推进喷嘴 多股射流 仿真
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基于ICEM CFD与ANSYS FLUENT的热力射流喷嘴流场分析 被引量:10
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作者 周建钊 徐肖攀 +3 位作者 朱自成 刘宇晨 储伟俊 赖思伟 《机床与液压》 北大核心 2014年第17期157-160,122,共5页
为了解喷嘴的内部结构对射流流场的影响,为选择合适的射流喷嘴提供依据,以锥形和锥直形喷嘴两种典型喷嘴为研究对象,根据计算流体力学(CFD)的基本理论,综合运用ICEM CFD网格划分与ANSYS FLUENT流体分析软件对锥形和锥直形喷嘴的射流流... 为了解喷嘴的内部结构对射流流场的影响,为选择合适的射流喷嘴提供依据,以锥形和锥直形喷嘴两种典型喷嘴为研究对象,根据计算流体力学(CFD)的基本理论,综合运用ICEM CFD网格划分与ANSYS FLUENT流体分析软件对锥形和锥直形喷嘴的射流流场进行分析。结果表明:在相同初始条件下,锥形喷嘴具有较大的出口速度,变化剧烈,射流的等速核长度较大;锥直形喷嘴的速度变化平稳,短管内由于颈缩现象易产生负压。通过试验,再次验证了仿真结果。 展开更多
关键词 热力水射流 喷嘴流场 计算流体动力学 FLUENT 等速核区 试验验证
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基于CFD的高能射流式液动冲击器活塞与缸体密封特性研究 被引量:3
14
作者 张鑫鑫 彭枧明 +1 位作者 孙铭泽 吴冬宇 《吉林大学学报(地球科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期534-541,共8页
通过计算流体动力学分析与实验室测试,对SC-86H型高能射流式液动冲击器活塞与缸体密封特性进行研究,分析了活塞密封段长度、环状间隙尺寸、活塞往复运动速度、角速度以及活塞外表面螺旋槽螺距与半径等参数对射流式冲击器前后腔之间泄漏... 通过计算流体动力学分析与实验室测试,对SC-86H型高能射流式液动冲击器活塞与缸体密封特性进行研究,分析了活塞密封段长度、环状间隙尺寸、活塞往复运动速度、角速度以及活塞外表面螺旋槽螺距与半径等参数对射流式冲击器前后腔之间泄漏量的影响。结果表明:活塞密封段长度、环状间隙尺寸、角速度以及活塞表面螺旋槽螺距均对射流式液动冲击器性能影响较小;活塞运动速度与泄漏量近似成正比例关系;随着活塞螺旋槽半径的增大,泄漏量会明显增大。活塞回程与冲程初期阶段,活塞运动速度较小,活塞处瞬时泄漏量占进入缸体前后腔流体流量的比例较大,使活塞无法快速加速运动,尤其是当活塞杆直径较大时,回程阶段泄漏量对活塞运动的影响更显著,导致冲击器工作性能大幅下降,甚至无法工作。 展开更多
关键词 计算流体动力学 高能射流式液动冲击器 活塞 缸体 泄漏量
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立体传质塔板罩内气相流动的CFD模拟 被引量:3
15
作者 刘继东 吕娜 +1 位作者 李建慈 李春利 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2007年第S2期443-446,448,共5页
以连续性方程和N-S方程为基础,用RNGκ-ε湍流模型对方程进行封闭,建立了立体传质塔板罩内气体单相流动的三维数学模型。利用FLUENT计算流体力学软件对模型进行了模拟计算,模拟结果与实验数据有较好的一致性。用模拟计算结果对罩内气体... 以连续性方程和N-S方程为基础,用RNGκ-ε湍流模型对方程进行封闭,建立了立体传质塔板罩内气体单相流动的三维数学模型。利用FLUENT计算流体力学软件对模型进行了模拟计算,模拟结果与实验数据有较好的一致性。用模拟计算结果对罩内气体单相流动特性进行了分析,结果显示:罩内的气体流动基本上可以分为以核心气流为主的中心区和流动变化较大的边缘区,流动过程大致可以分为回旋、发展、喷射3个阶段。 展开更多
关键词 立体传质塔板 帽罩 计算流体力学 模拟
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2车道公路隧道射流风机空间布局优化的CFD分析 被引量:15
16
作者 赵黎 闫治国 《隧道建设》 北大核心 2016年第4期411-417,共7页
为解决2车道公路隧道射流风机的空间布局优化问题,依托明堂山隧道工程,采用以往公路隧道射流风机通风效果数值模拟研究中不同的边界条件,将隧道出入口边界条件均设为大气压强,并不预先给定隧道入口风速大小。对影响射流风机升压力大小... 为解决2车道公路隧道射流风机的空间布局优化问题,依托明堂山隧道工程,采用以往公路隧道射流风机通风效果数值模拟研究中不同的边界条件,将隧道出入口边界条件均设为大气压强,并不预先给定隧道入口风速大小。对影响射流风机升压力大小的因素,如风机纵向间距、风机布置高度、风机横向间距展开讨论,得到:风机应设在距建筑限界15~30 cm高度处;风机横向净距应设为1.5~2倍风机直径;风机纵向间距应设在150 m以上。明堂山隧道实际风机布置方式所采用的参数均在优化结果范围内,按隧道实际长度及设计射流风机台数建模,模拟结果表明风机在进行优化布局后,隧道通风效果能够达到设计要求。 展开更多
关键词 明堂山公路隧道 射流风机 空间布局优化 数值模拟 cfd
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基于CFD的微型拉伐尔喷嘴选型与扩张段长度仿真优化研究 被引量:2
17
作者 蔡玉奎 刘战强 万熠 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期200-205,共6页
毫米级微型拉伐尔喷嘴应用于微推进系统、超音速气流粉碎技术、激光切割等领域。确定微喷嘴基本参数后,根据可加工性要求,喷嘴选型和喷嘴扩张段长度直接影响到加工工艺难度,利用计算流体力学(computational fluid dynamics,以下简称CFD... 毫米级微型拉伐尔喷嘴应用于微推进系统、超音速气流粉碎技术、激光切割等领域。确定微喷嘴基本参数后,根据可加工性要求,喷嘴选型和喷嘴扩张段长度直接影响到加工工艺难度,利用计算流体力学(computational fluid dynamics,以下简称CFD)分析方法,对不同类型和不同扩张段长度的喷嘴进行流场仿真,确立了本研究微喷嘴的选型规则和最优扩张段长度。结果表明:2维轴对称喷嘴相比矩形截面喷嘴具有较大的出口速度,建议毫米级喷嘴选型时采用2维轴对称喷嘴;对不同扩张段长度的2维轴对称喷嘴的流场仿真分析,通过对比喷嘴出口中心速度、推力及效率,表明在本研究条件下扩张段长为3 mm时是最优长度。CFD仿真分析方法可用于其它微型拉伐尔喷嘴的选型及扩张段长度的确定,研究有助于在保证喷嘴性能的前提下,降低喷嘴加工难度。 展开更多
关键词 微型喷嘴 计算流体力学 推进性能 可加工性
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斜螺旋式旋转空化喷嘴性能仿真研究
18
作者 陈效平 何志鹏 +3 位作者 刘广力 敖鑫 文学 刘志辉 《石油机械》 北大核心 2024年第9期27-35,共9页
针对旋转空化喷嘴(Spin Cavitation Nozzle,SCN)开采天然气水合物时能耗高、效率低的问题,设计了一种斜螺旋式旋转空化喷嘴(Oblique Spiral type Spin Cavitation Nozzle,OSSCN)。基于CFD方法,对OSSCN、SCN以及收缩-扩张型喷嘴(Contract... 针对旋转空化喷嘴(Spin Cavitation Nozzle,SCN)开采天然气水合物时能耗高、效率低的问题,设计了一种斜螺旋式旋转空化喷嘴(Oblique Spiral type Spin Cavitation Nozzle,OSSCN)。基于CFD方法,对OSSCN、SCN以及收缩-扩张型喷嘴(Contraction-Dilatation Cavitation Nozzle,CDCN)进行性能对比分析。仿真分析结果表明:与CDCN相比,OSSCN和SCN流场中空化泡的分布更广泛、空化性能更优,且对水合物碎片有着更强的卷吸能力;与SCN相比,OSSCN在水合物壁面处产生的液压冲击能量更大,其径向流速更高,对水合物壁面产生的冲蚀效果更佳;OSSCN的斜螺旋叶轮结构极大地降低了喷嘴液阻、减小了能耗,在与SCN性能相差不大的情况下,OSSCN较SCN降低了约39%的能耗,展现出高效节能的优势。该设计可为空化射流钻水平井+衬管完井技术的商业化应用提供技术支持。 展开更多
关键词 空化射流钻井 旋转空化喷嘴 斜螺旋面 天然气水合物 计算流体力学 射流冲蚀 空化性能 卷吸性能
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反循环气动潜孔锤进气端分流引射接头设计及结构参数分析
19
作者 李苓豪 王清岩 +2 位作者 范黎明 盛洁 钟蔚岭 《世界地质》 CAS 2024年第2期299-307,共9页
为解决反循环气动潜孔锤在钻进过程中岩石重复破碎及排渣效率低下的问题,笔者基于NGQ-320反循环气动潜孔锤设计了进气端分流引射接头。该接头可实现潜孔锤供气量的动态调节,其引射结构可以将部分压缩气体引入中心通道,对井底流场产生泵... 为解决反循环气动潜孔锤在钻进过程中岩石重复破碎及排渣效率低下的问题,笔者基于NGQ-320反循环气动潜孔锤设计了进气端分流引射接头。该接头可实现潜孔锤供气量的动态调节,其引射结构可以将部分压缩气体引入中心通道,对井底流场产生泵吸作用的同时改善冲击机构的动力供给;同时采用CFD技术研究了分流引射接头局部流场,分析了喷射孔夹角、喷射孔开口深度、喷射孔直径和喷射孔偏转角度等参数对中心通道抽吸性能的影响,确定了各项结构参数的较优取值。结果表明,分流引射接头在喷射孔开口深度320~330 mm、喷射孔夹角30°~35°、喷射孔直径12 mm、喷射孔偏转角11°~13°的情况下具有较好的抽吸性能。 展开更多
关键词 气动潜孔锤 反循环 分流引射接头 计算流体动力学
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大气压氦等离子体jet的模拟计算 被引量:1
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作者 江中和 卢新培 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期96-99,共4页
在大气压下利用ns级上升沿高压脉冲电源实验可产生氦等离子体jet,该jet在空气中可长达5 cm。应用高速摄影观测到该等离子体jet实际上类似于一个等离子体弹头,在低场强下其速度可达150 km/s。为了深入了解这一放电现象的物理机制,采用基... 在大气压下利用ns级上升沿高压脉冲电源实验可产生氦等离子体jet,该jet在空气中可长达5 cm。应用高速摄影观测到该等离子体jet实际上类似于一个等离子体弹头,在低场强下其速度可达150 km/s。为了深入了解这一放电现象的物理机制,采用基于光致电离的物理模型研究了这一现象。计算结果表明,在外加电场仅为50V/m以及流注头部电荷数为7×109时,该流注可以160 km/s速度在空气中实现自持传播,这一计算结果与实验测量的值误差<10%。由此可以认为光致电离在这种等离子体jet的传播过程中起到至关重要的作用。 展开更多
关键词 jet 光致电离 流注 大气压等离子体 计算流体动力学 氦气
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