叶轮式流体机械基于数值模拟仿真软件的应用分析

为了研究数值模拟仿真软件在流体机械工程设计中的应用,本文选取9-26-8D型离心通风机为研究对象,首先通过建立叶轮部件的有限元模型对固体强度进行数值计算;然后对风机特性参数和内部流场进行数值模拟分析。数值模拟仿真计算分析结果不仅具有比较高的精度,还能够获得直观的应力分布云图以及内部流场云图。在传统理论公式计算基础之上,深入加强数值模拟仿真软件技术在叶轮式流体机械工程设计中的应用是实用有效的综合性方法,为进一步在优化设计方面展开研究提供了必要的计算基础。

钢结构梁柱加固节点框架损伤演化过程数值模拟分析

为研究不同因素对钢结构梁柱加固节点框架演化过程损伤的影响,选择4个钢结构梁柱加固节点框架试件作为实验对象,在其他条件不变基础上,改变试件轴压比、钢盖板厚度以及混凝土强度,用ABAQUS软件对钢结构梁柱加固节点框架进行模拟,观察损伤演化过程的应力云图情况,并对屈服位移与峰值位移进行统计。结果表明:轴压比以及钢盖板厚度对受力性能影响不大,混凝土强度对受力性能影响较大,并且随着混凝土强度的增加,钢结构梁柱加固节点框架的承载力也在增加,在节点框架设计时,应适当增加混凝土强度,提高节点框架承载力。

Johnson-Segalman流体剪切流动的相平面分析与数值模拟

研究Johnson-Segalman流体的剪切流动行为.首先分析该模型的定常解,从稳定的总剪切应力曲线上可见,当稳定总剪切应力T取值足够大或足够小时,方程有惟一定常解;当T取中间值时,方程定常解不惟一.最后,采用向后差分格式对该模型进行数值模拟.

CFD软件在工程流体数值模拟中的应用

阐述了CFD商用软件的工程应用 .用FLUENT软件进行了典型测试问题———钝体绕流数值模拟 ,经过与相关文献比较 ,其计算精度和模拟流态完全令人满意 .对于绝大多数工程流体问题 ,从工程实用的角度来说 。

基于火灾模拟软件（FDS）的草原火灾蔓延规律数值分析

为了研究不同影响因素下草原火灾的蔓延规律，该文针对某一实际草场，首先利用火灾模拟软件FDS（fire dynamics simulator）建立其简化的草原火灾模型，并对影响计算精度的模型参数如网格密度、计算域高度、计算域尺寸的设定进行相关性分析；其次，基于相关性分析结果，对模型在不同风速下草原火灾的蔓延规律进行数值计算，将计算结果与野外试验结果进行比较，证明了模型的正确性；最后，对该模型在不同环境温度、不同坡度及不同可燃物含水率条件下草原火灾蔓延规律进行三维数值研究，分析比较各影响因素对草原火灾蔓延规律的影响，并给出了不同影响因素下火灾的热释放速率、燃烧速率等的变化规律，为制定有效的防火灭火措施提供理论依据。

AFT流体软件中安全阀的模拟分析及应用

保证相同工艺介质及工艺参数条件下;先进行理论计算;再利用可压缩流体软件AFT;Arrow对安全阀进行模拟计算;并将理论计算结果与AFT;Arrow软件计算结果进行比较;分析AFT软件中安全阀模拟计算的可靠性;对AFT流体软件在工程方面的应用有指导性建议。

核电厂地下水数值模拟软件Visual Modflow与Fluidyn-Pollusol的比较分析

Visual Modflow与Fluidyn-Pollusol都是用于核电厂地下水数值模拟的软件,本文从两个软件的模型原理,模型的离散形式,网格划分以及软件性能等方面进行对比分析,指出两软件具有的异同点,供研究者根据自己的需求选取不同的软件进行模拟分析。

核磁共振测井时域分析法数值模拟及影响因素分析

核磁共振测井时域分析法已广泛用于评价油气层,并获得了很多成功应用实例.然而,由于储层结构的复杂性以及孔隙流体性质的多变,也常常见到应用失败的实例,影响了时域分析法的应用效果.本文通过数值模拟研究时域分析法在不同储层条件下识别流体的效果,并分别从孔隙流体类型、地层孔径变化、信噪比以及采集参数等方面,分析影响时域分析法应用效果的各种因素.结果表明,时域分析法可以识别黏度小于5 mPa·s的轻质油层.在小孔径油水同层,时域分析法能够得到准确的地层含油孔隙度;但在大孔径油水同层,得到的含油孔隙度大于地层实际含油孔隙度.对于大孔径水层,1 s的短等待时间不能使大孔可动水完全极化,差谱信号强,导致解释结果与试油结论完全相反.对于含气地层,虽然时域分析法可以准确得到地层含气孔隙度,但在小孔径气水同层,出现解释结果与试油结论不符的情况.大孔径气水同层与小孔径油气同层差谱特征类似,很难区分,建议综合利用双回波间隔测井资料,识别大孔径气水同层.当数据信噪比降低到一定值时,时域分析法差谱信号右端发散,无法准确确定地层的含油气孔隙度.气的含氢指数越大,识别气层越有利.建议重视核磁共振测井测前设计,优化采集参数,提高时域分析法评价油气层的效果.

波纹板内流体流动特性的数值模拟

以室温下的水为介质,以涡量 流函数为理论基础,运用代数变换法生成适体坐标,通过有限差分对波纹板板内流场进行了数值模拟;并以Re=500为例,求出其板内流体的速度场和压力场,进而对同一周期内和不同周期的速度场和压力场进行分析,给出了速度和压力分布变化曲线图,得出了不同雷诺数下流动阻力损失变化曲线与阻力关联式,为波纹板的强化传热研究提供了有利的参考。

热采井筒瞬态温度场的数值模拟分析

利用有限元分析软件ANSYS分析了热采井筒的瞬态传热。分析结果表明 ,随着注汽的进行 ,在模型任一位置上的径向热流量均逐渐减小 ,能量损耗随着注汽周期的延长而下降。因此 ,适当延长注汽周期有利于节省能源。如果不能延长注汽时间 ,则可以通过适当地增大单位时间的注汽量来降低能量损失。

复杂物理域流场数值模拟软件—CASFLOW的开发

本文开发了ＣＦＤ软件—ＣＡＳＦＬＯＷ，其目标是为燃气轮机气动仿真系统提供一个ＣＦＤ软件平台。本工作是阶段性的，为使ＣＡＳＦＬＯＷ软件最终成为功能强大、通用性强的研究工具，还有大量的工作需要继续，尤其是校验和标定。初步工作已经显示出ＣＡＳＦＬＯＷ处理复杂物理域内复杂流动的能力。

螺旋折流板换热器壳程流体流动的数值模拟

在对螺旋折流板管壳式换热器结构和操作条件进行简化的基础上,采用计算流体动力学分析方法建立数学模型,并利用CFD分析软件FLUENT模拟换热器壳程流动特性,得到了换热器壳程流场分布的直观信息。对流体传热特性做了初步探讨,并比较了弓形折流板换热器和螺旋折流板换热器的流动特性,为这种换热器结构的优化和产品的研究开发提供一定的依据。

低Pr数流体自然对流边界层流动的直接数值模拟

在太阳能采暖通风系统中,空气在太阳辐射作用下于吸热壁上所形成的非稳态自然对流边界层流动是决定系统热性能的关键所在.对于线性分层的低普郎特数(Pr<1)流体而言,标度分析表明在起始阶段边界层的发展是与高度无关而只依赖于时间的,而处于稳态时,各项标度关系与处于起始阶段终结时刻的大不相同,且都与高度和时间无关,而只与Pr数和线性分层度相关.直接数值模拟计算结果表明由标度分析所得的各项标度关系揭示了流动的特性参数与控制参数之间的决定性内在联系.但同时也表明标度关系并没有充分体现出对Pr数的所有依赖关系,这一不足可利用直接数值模拟计算结果得到弥补.

基于FLUENT软件的GMAW焊熔池动态行为数值分析模型

基于FLUENT软件,建立了适用的熔化极气体保护焊(gas metal arc welding,GMAW)熔池动态行为数值分析模型,该模型考虑了气—液—固三相耦合.将电弧热输入视为双椭球体热源模型,将电弧等离子体描述为高速流向熔池的氩气,其流速呈高斯分布,流速峰值依据焊接电流确定,电弧压力与电弧等离子体对熔池表面的切应力在计算过程中获得;将熔滴过渡视为高温液态金属从熔池上部一定区域以一定速度流入熔池过程,通过对流速施加时间脉冲函数表征熔滴过渡频率.利用该模型对不同条件下GMAW焊熔池热场及流场进行模拟计算,并分析其流体动力学特征.结果表明,模型能够合理地反映熔池动力学特征,同时还提高了计算效率.

弹性颅内动脉瘤的数值模拟分析

目的探讨弹性颅内动脉瘤血流动力学变化,分析动脉瘤壁的力学特点对其的影响。方法结合数字减影血管造影(DSA)影像,借助计算流体力学(CFD)有限元方法的软件,采用计算流体-固体耦合分析,研究颅内动脉瘤弹性壁模型中的血液流动和管壁运动的相互耦合过程,及其对血流动力学数值模拟结果的影响。结果弹性壁时动脉瘤形态发生改变,动脉瘤和载瘤动脉的夹角也发生改变,使射入流在动脉瘤内的流场分布和壁面剪应力在动脉瘤壁表面分布受到影响。结论CFD数值模拟能直观反映动脉瘤的血流动力学特点;为了更好地进行颅内动脉瘤血流动力学参数的定量分析,应该采用更为准确的弹性壁模型。

某大剧院多功能厅空调热环境数值模拟预测与分析

利用PHOENICS软件,模拟预测了该多功能厅夏季空调工况下的室内温度场和速度场。结合计算数据分析了其室内热环境特性,给出了设计方案调整措施。

热采井筒应力的数值模拟分析

将注汽热采井井筒温度场传输到井筒应力模型中 ,用有限元软件ANSYS进行了计算。计算结果表明 ,使用常温套管弹性模量对套管极限温度载荷进行计算 ,所得极限温度比实际极限温度要低 ,因此能提高设计结果的安全性。增大水泥高温热膨胀系数有利于保护套管和水泥环。

终南山特长公路隧道火灾通风数值模拟分析

采用计算流体力学方法,对秦岭终南山特长公路隧道进行了火灾通风数值模拟研究。通过对不同纵向通风方案下的气流流动和火灾下游温度分布分析,评估了各通风方案所能达到的效果。比较数值模拟结果和相关的模型试验,发现模拟计算结果取得了满意的预期效果。

吸附式制冷单管吸附床传热传质的数值模拟及分析

建立氯化钙—氨吸附式制冷单管吸附床传热传质模型 ,采用数值方法对该模型进行了求解 ,得出不同工况下的温度场 ,讨论了吸附床的有效导热系数、接触热阻、流体传热系数等对解吸量及制冷功率的影响。结果表明 ,提高吸附床导热有效导热系数 ,减小接触热阻可有效地改善吸附床的性能 。

计算软件对离心压缩机性能的数值模拟及与试验结果的对比验证

利用计算流体商业软件,采用Spalart-Allmaras湍流模型,通过SIMPLEC算法求解连续性方程、湍流时均N-S方程、能量方程,对某一无叶扩压器离心压缩机整级三维粘性湍流流场进行了数值分析,通过比较0.8、0.75两个马赫数下计算结果与试验测量结果在效率和压比等方面的符合程度,讨论了计算软件在模拟流体机械内部流动方面的适用性。