基于Fluent流体传热仿真的毛细管风道设计优化

针对毛细管冷却风道内分离段毛细管柱轴向散热不均匀问题,设计一种变截面送风道。利用Fluent仿真软件对风道设计过程进行建模和数值模拟,优化改进风道冲击角、出入口形状与风道长度尺寸等参数,并通过对风道出风口风速与风道内柱面温度的实测验证设计的可靠性。结果表明:毛细管冷却风道经优化后,出风口的风速更加均匀,柱面轴向温差减小,温度均匀性得到改善。仿真结果较好地拟合了实验结果,4个出风口的风速在10.38~10.67m·s^(-1),柱面温差缩小至±1℃以内。优化后的毛细管冷却风道设计对提升分离段冷却效率具有指导意义。

基于Fluent仿真的宽幅路面排水路径长度与水膜厚度研究

与普通整体式双向四车道或六车道高速公路相比,八车道及以上宽幅高速公路具有路幅宽、流量大、排水时间长等特点,在强降雨条件下易出现路面积水。通过对同一降雨量下的S型曲线超高缓和段宽幅道路工况进行Fluent模拟,研究在不同路幅宽度、纵坡、横坡、超高渐变率下最大排水路径长度及内侧行车道水膜厚度分布的变化规律,分析线形指标对径流长度与水膜厚度影响。研究结果表明,提高超高渐变率有利于降低最大排水路径长度及行车道内侧水膜厚度;增大纵坡有利于降低行车道内侧水膜厚度,但会导致最大排水路径长度大大增加;路幅宽度增加会导致最大排水路径长度、行车道内侧水膜厚度均增大。SPSS线性回归分析结果表明,纵坡对最大排水路径、行车道内侧水膜厚度的影响最大,超高渐变率对最大排水路径、行车道内侧水膜厚度的影响最小。在宽幅超高缓和段设计过程中,仅调整线性指标组合无法使道路满足强降雨天气下的行车安全需求,建议采取特殊排水措施以降低行车风险。

基于Fluent的高精度液压滑阀泄漏量仿真分析

以高精度滑阀为研究对象,由数学模型确定滑阀的间隙高度、阀芯直径等因素对滑阀泄漏量的影响。采取正交试验法用Fluent仿真软件进行流体仿真计算。结合仿真数据,运用极差分析法得出泄漏量影响因素的主次顺序,为高精度滑阀的设计和加工提供依据。

基于Fluent的液压集成块流道结构对压损及流场特性的研究

液压集成块是液压系统中的重要元件,其压力损失等流态特性对液压系统的性能有很大影响。在3D打印增材制造的技术背景下,针对液压集成块流道中的压力损失问题,对流道结构进行了流场分析。以流道的压力损失为评价指标,选取流道的3个关键结构参数,设计了L_(9)(3^(4))正交试验。利用Fluent软件对不同参数组合的流体域模型进行仿真,对正交试验结果进行极差分析,得到了流道结构参数的最佳组合。仿真结果表明:流道的截面形状对压力损失的影响最大,与常见的直角转弯结构相比,优化后的流道结构的压力损失降低了约0.357 MPa,最大温升下降了5 K,流动阻力减小。

基于Fluent的空气监测装置内流场仿真研究

设计了一款空气监测装置,可安装于共享单车上。空气监测装置内部的传感器对流场有一定要求:传感器进风口对应的气流应为均匀分布的层流状态。为得到均匀的层流流场,先对内流场进行初步仿真,了解流场的分布状况。然后通过雷诺数计算出流场内的当量长度,根据当量长度对流场进行重新设计。将设计好的流场导入Fluent软件进行流体仿真计算来验证设计的准确性,由计算结果可知:所设计装置的内流场在工作状态下可以达到层流效果,满足设计预期。

基于Fluent的高速搅拌机仿真与改进设计

针对罐形立式搅拌机所制浆液不均、罐底淤积的问题,运用SolidWorks对设备进行建模,运用Fluent开展了3组仿真实验,获得了改善搅拌机搅拌效果的最佳组合:叶轮直径φ550 mm、桨叶数量3、搅拌轴深入浆液长度1 340 mm。通过现场应用,验证了该方案的有效性。

基于FLUENT的不同围挡高度对公路施工扬尘影响的仿真研究

基于河南某工地的施工环境,通过FLUENT仿真软件模拟了在不同围挡高度的情况下,不同粒径的扬尘颗粒物的扩散情况。仿真结果表明围挡结构物可以有效改变内部风环境,降低风速对施工扬尘扩散的影响,扬尘颗粒物粒径越大,扬尘逸出速率就越小,逸出总质量也越小,随着围挡结构物高度增大,扬尘颗粒物离开围挡区域的速度越小,总质量减小程度就较小。

电液控换向阀流场仿真与响应面预测

大流量电液控换向阀是支架液压系统的关键控制元件之一,仿真手段对于换向阀的流动特性分析具有重要意义,然而流体仿真存在计算复杂度高、仿真时间较长的问题,对于要求实时高效流动特性分析的场合并不适用。因此,针对大流量电液控换向阀在不同阀口开度、不同入口压力、不同流量下的流场分布情况进行了仿真分析,发现换向阀入口压力随阀口关闭值呈指数上升趋势,随流量增加呈上升趋势,与出口压力值接近正比关系,并且阀口关闭位移越大换向阀入口附近涡流越剧烈。在换向阀流场仿真的基础上采用均匀抽样方法进行试验设计,提出并建立了基于多维勒让德正交多项式的响应面模型,采用均方根误差、决定系数和经过调整的决定系数,验证了响应面模型替代Fluent仿真模型进行流场分析的准确性和快速性,通过前期少量的流场仿真数据建立响应面模型,实现了大流量电液控换向阀流动特性的实时高效预测。

基于FLUENT的浮船坞抱桩泊碇受力仿真

基于FLUENT软件,对桩锚浮船坞进行了受力仿真,利用Fluent软件对一阶波和二阶Stokes波进行了数值模拟,并利用UDF二次开发实现了浮船坞在持桩锚固条件下的摇摆仿真,得到了浮船坞持桩锚具的受力情况。笔者结合自身多年设计作业经验,本次主要基于FLUENT的浮船坞抱桩泊碇受力仿真展开深入论述,所得文献以供同行业设计人员共同分享,望对行业的前进起到一定的促进作用。

基于FLUENT的特殊阀腔的纯水液压滑阀流道的建模与仿真

介绍一种纯水滑阀结构,并通过流体仿真软件fluent对纯水滑阀流道进行可视化分析,并得到阀腔流场数值仿真结果。根据仿真结果存在的问题提出了改进方案,通过对改进方案的仿真结果和未改进前仿真结果的对比,可以得出改进方案在减少液动力和有效减少汽蚀等性能优于前者。

基于Fluent的仿生机器鱼胸鳍摆动模型仿真分析

为研究胸鳍攻角对仿生机器鱼升潜运动的影响,制定机器鱼升潜运动控制规则,分析了升力产生的机制和影响因素,建立了机器鱼胸鳍摆动数学模型,根据机器鱼胸鳍几何模型,应用Gambit建立了机器鱼胸鳍二维网格模型,应用Fluent仿真,分析了不同攻角下机器鱼升力阻力差,确定胸鳍在来流速度为0.5 m/s的水动力环境下做周期摆动时的最佳攻角为20°左右。

带卸压槽的微摩擦气缸Fluent仿真分析

针对超低频模态测试悬挂系统中微摩擦气缸抗侧向能力不足的问题,提出一种在活塞尾部增加环形卸压槽的新结构。建立了活塞外表面与气缸内表面之间气膜流场特征参数的仿真模型,并进行Fluent仿真计算,结果表明,增加环形卸压槽改善了气膜的气压分布,在两排节流孔之间形成了具有一定宽度且稳定的承载区,使活塞的轴线与气缸的轴线基本保持平行,提高了抗侧向能力及气膜刚度,从而使气缸工作更为稳定。试验结果进一步验证了仿真结果,证明带环形卸压槽的微摩擦气缸的性能得到了提高。

基于FLUENT数值仿真下的旋进旋涡流量计的研究与优化

对旋进旋涡流量计中旋涡发生体的结构进行了如下改进:将旋涡发生体的叶片与主轴的夹角由原来的60°减小到45,°将叶片由六片增加到七片。利用FLUENT数值仿真软件对改进后的旋进旋涡流量计做了数值仿真计算,对改进方案进行了验证,最后在实验装置上进行了试验。仿真结果与试验结果均表明,改进后的旋进旋涡流量计压力损失有了较大幅度的减小,并且在保证压力损失较小的同时其测量下限也有所降低,克服了旋进旋涡流量计应用中的一个不足。

等温容器放气过程FLUENT仿真及其温度变化模型建立

作为国际标准ISO/DIS 6358-3所界定的气动元件流量特性参数的测试仪器,等温容器及其内部的换热过程还需要进一步研究。假设等温容器内部换热介质为多孔介质,应用FLUENT软件对等温容器放气过程进行了仿真。通过仿真和实验的对比,掌握了等温容器放气过程中容器内部的压力、流速和温度变化趋势。通过电模拟的方法,初步建立了等温容器内部压缩气体在压力不断变化时的温度变化模型。

基于FLUENT技术的热式质量流量计的仿真及实验的研究

本文介绍了一种热式质量流量计,根据金氏定律,通过计算推导,可以得到消耗功率与质量流量的关系,采用MEMS技术设计的传感器系统,体积小、对原有流场破坏程度小、测量精度高。通过FLUENT软件对管道内的流场进行仿真,找到管道中传感器的最佳测量位置,并结合实际实验,分析实验数据,表明所选测量位置的合理性。

基于Fluent的液力阻尼器的仿真研究

为满足工程中液力阻尼器减速性能研究的需要,基于Fluent仿真计算,利用Gambit建立数学模型,并通过与实验结果的对比,验证了模型的正确性。在此基础上,分析了液力阻尼器动子阻力矩与转速的相对关系,提出了引用K系数来描述和分析液力阻尼器减速性能的方法,为工程实际提供了解决问题的分析研究手段。

基于FLUENT的消毒设备结构优化仿真

基于FLUENT软件对消毒设备抄板结构、抄板个数、消毒室的直径进行了模拟优化。通过研究相同的位置截面上温度场的分布情况得到相对合理结构参数,优化设备结构,提高设备消毒效果。

无摩擦气缸活塞降低耗气量的FLUENT仿真

该文以气浮恒张力装置降低耗气量为目标,针对无摩擦气缸活塞的间隙密封,节流孔做出改动,采用迷宫密封的形式显著的减小了耗气量,将活塞放在FLUENT中仿真,确定密封参数与节流孔径,最后在实物实验中获得验证。

基于Fluent对水垫带式输送机流体场的仿真研究

为进一步了解水垫带式输送机水垫流体场的形成机理,对水垫流体场进行了数值仿真研究。在理论研究的基础上,建立了水垫流体场的数学模型;利用Fluent软件对水垫流体场的分布进行了仿真分析。研究结果表明,在水垫带式输送机工作时,该流体场内存在两个水流速度较快的区域,且这两个区域动压效应明显;动压效应随输送带速度的加快而增强,适当提高带速可以提高输送机的承载能力。

电加热滚塑工艺的模具表面和模内温度的仿真计算

基于static bed模型为电加热的滚塑工艺在加热阶段建立了一个传热模型,通过FLUENT软件对3种情形下模具的表面温度和模内温度进行了仿真计算,并将仿真结果与实验结果进行了比较。首先假设加热功率在整个加热阶段是大小恒定的,然后在改进模型中通过在模具的外表面分别设置升温段和保温段的内热源强度来模拟加热功率的变化。同时认为在粉料开始熔融之前模内温度等于模内粉料和空气的质量平均温度,在此之后等于模内空气的温度。结果表明改进模型对模具表面温度的仿真精度高于对模内温度的仿真精度。对于厚度不超过10 mm的氢气瓶,在整个加热阶段模具表面和模内的仿真温度与实测温度的均方根相对误差都在10%以内。而对于12 mm厚的氢气瓶,这两个均方根相对误差分别为5.1%和14.1%。另外由仿真结果还得到了在3种情形下塑料层中的液相百分比随时间的变化规律。