基于流场动态调平和智能测控技术的脱硝优化改造研究

针对某燃煤电厂SCR脱硝喷氨系统存在的问题,提出了一种基于流场智能动态调平和脱硝参数智能测控技术的优化改造方案。通过建立SCR脱硝系统的流场动态分析数字模型,实现了对脱硝系统烟气流量、浓度、温度和压力的实时监测和精准控制;然后通过对脱硝参数的智能测控,利用大数据算法分析技术对脱硝系统中的关键参数进行预测和优化,有效提升了系统的脱硝效率;最后通过性能试验验证了该方案的高效性和稳定性。实际应用结果表明该方案可以实现对SCR脱硝系统的精确喷氨控制,防止空预器堵塞,提高脱硝效率,降低氨耗,具有广泛的应用前景。

典型三角翼的大迎角动态流场分析

飞行器大迎角动态机动飞行时,流场会产生流动分离和涡破碎,气动力表现出很强的非线性和非定常特征,需要对大迎角特性作出进一步研究。该文以CFD技术为基础,通过对典型三角翼模型大迎角俯仰振荡过程中气动力和流场的深入分析,展现模型大迎角动态流场发生流动分离和涡破碎的全过程,揭示大迎角下非线性气动力变化的物理机理。

基于Fluent的压电高速开关阀动态流场分析

选用常见的锥阀作为控制阀对压电高速开关阀进行研究,利用Fluent中的三维动网格技术对高速开关阀进行动态流场分析,得到了动态高速开关阀的压力云图和流线图,并分别与静态锥阀、带尾锥结构的动态高速开关锥阀的压力云图和流线图进行对比分析。结果表明,高速开关阀所产生的涡流面积以及负压区远小于同一开口度下的静态锥阀,同时在高速开关锥阀尾部加上尾锥可消除开口处的涡旋,减小负压区的面积。研究结果可为高速开关阀内部阀芯结构的优化提供参考。

挤出机喂料段动态流场分析

运用专业粘弹性动态流体模拟软件Polyflow对Φ200单螺杆挤出机螺杆挤出过程中喂料段混炼1s内的瞬态流场进行模拟和分析。结果表明:喂料段采用双层螺旋结构的螺杆,剪切速率分布更广,能够增强螺杆对胶料的作用,提高螺杆的塑化和混炼能力;混炼过程中胶料被反复拉伸并存在返混现象,可获得良好的混合效果。

垂直轴风力机动态流场及其气动性能分析

垂直轴风力机气动性能研究是风力机设计、实验的重要部分,对其运动状态下的流场进行分析是观测垂直轴风力机性能重要环节.基于NACA0012对称翼型,建立二维几何模型并进行模拟计算.采用k-ωSST湍流模型及滑移网格技术,通过CFD软件数值计算得到达里厄型直叶片垂直轴风力机运行时周边流场分布情况.通过比较不同方位角下流场涡量以及升、阻力系数得出:在方位角为105°附近时,翼型下表面产生流动分离,并导致失速;下风区翼型运行的流场由于受到上风区尾流的影响,翼型周围没有产生明显的流动分离.

安溢活门动态流场数值模拟研究

为了研究安溢活门主阀开启过程中的动态流场特性,采用Fluent动网格法和用户自定义函数方法对其进行流固耦合数值模拟。通过Fluent 3D非定常显式耦合求解器以及虚拟挡板技术求解某时刻主阀腔内的气压力,并通过有限气容充放气过程方程确定背压腔充放气过程对膜片的气压力,得到膜片上的总和力。进而通过求解质量弹簧阻尼系统动力学方程确定主、副活阀的运动速度和位移。结果表明:活门开启过程中开度越大,阀道内流场越复杂,流动越不稳定;活门开度增大,阀座处流量线性增加,入口腔流量变化平稳,而出口腔流量波动较大;随着开度增加,活门不同位置和膜片上的气压力变化规律不同。

基于UG和Ansys CFX二次开发的灭弧室动态流场研究

对于高压断路器灭弧室动态流场的数值计算,往往采用动网格技术进行模拟,目前众多涉及动网格的流场模拟计算都采用Ansys Fluent来完成的。相比之下,Ansys CFX具有较广泛的应用范围和诸多优点,能够解决前者的诸多不足,但其缺点是不能直接解决涉及较大变形的动网格计算。文中针对此不足,基于UX和Ansys CFX两款商业软件,通过对它们进行二次开发,得到了一种适用于动态流场计算程序;通过对某高压断路器灭弧室实际流场进行动态计算,验证了该方法的可行性和准确性。该方法在一定程度上解决了Ansys CFX软件在处理具有较大变形的动态流场计算中不足,补充了动态流场计算的实现平台。

一种基于参数化设计的Workbench CFX动态流场计算方法

笔者从Ansys CFX软件流场计算的优势出发,说明了其是一款优良的计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件,并介绍该软件的一种动态流场计算方法及其可能存在的问题,即绘图软件与计算软件对几何面的识别存在误差。针对该问题,文中集成Workbench几何处理模块(design model,DM)、参数化驱动模块(parameter set)和脚本语言(scripting)进行解决。最后,以某高压断路器灭弧室实际流场动态计算为例,说明了该方法的可行性和合理性,可满足灭弧室设计初期工程设计需求。该方法有效避免了动网格计算中相邻时间步几何模型的识别问题,拓展了优化模块的使用功能,实现了运动部件的参数化;对于一般意义下的优化分析问题,该方法也提供了一种很好的参考思路。

二维地形与动态流场嵌套可视化研究

充分利用Visal Basic语言和Fortran语言各自的优势,混合编程,探讨了在二维地形基础上嵌套流场的动态可视化的实现途径。介绍了一种简捷的可避免歧点的二维地形显示方法,并且在流场转化生成中,首次采用了精度较高的4点插值方法。介绍的动态可视化方法简捷实用,能更直观地反映流场与地形边界的关系,为流场计算结果的合理性提供了一个忠实的参照,同时它也满足了地形显示的要求,为河流模拟仿真技术奠定了基础。

一种基于CVT的动态流场可视化方法

本文给出了一种基于CVT (Centroidal Voronoi Tessellation)的动态流场可视化方法。这种方法基于稳态流场的可视化方法,借助于不同时间层生成元的继承性,缩短了可视化的计算时间;同时,通过引入短流线箭头,不但避免了直线箭头表示向量时相互交叉的问题,而且又更清楚地刻画了流场的特征。数值算例表明了所给出的基于CVT动态流场可视化方法的有效性。

一种基于UGNX和Workbench的三维灭弧室动态流场计算方法

针对UG NX软件强于CAD而弱于CAE、Workbench软件强于CAE而弱于CAD的现状,在Workbench CFX平台上将两款软件通过接口链接,建立了一种基于参数化的动态流场研究方法,并以实际高压断路器灭弧室流场动态计算为例,说明了该方法的可行性和计算结果的准确性。该方法实现了UGNX和Workbench CFX两款软件的优势互补,进一步丰富和提升了动态流场研究的手段和内容。另外，实施CAD和CAE两块软件的动态链接，对于一般意义下的几何优化分析问题，也具有极强的借鉴价值。

基于工程应用的断路器动态气流场计算及其试验验证

针对工程应用中经常遇到的动态流场计算问题，并基于工程应用对仿真时间、计算准确度和人员经验的现实要求，采用一种基于Workbench平台的CFX求解器进行求解，并引入一套计算监控理论对整个计算过程进行了监控和评估，结合某高压断路器灭弧室中动态气流场计算，进一步验证了这套方法及其过程控制的正确性和实用性；计算结果的准确度则通过仿真计算与实验测量进行对比，说明该计算准确度的工程可行性。该动态流场计算方法对CFX原有算法中的某些不足进行了改善，同时第一次引入了一套动态流场计算的过程控制体系，便于应用人员在软件使用过程中快速而便捷地了解动态计算过程、控制计算过程，满足工程应用对仿真计算的要求。

混流式水轮机导叶叶道内湍流场的大涡模拟

应用非定常不可压缩流体N-S控制方程和大涡模拟动态亚格子湍流模型,基于混合网格技术,采用SIMPLEC算法实现速度、压力变量的分离求解,得到了型号为A55x的某试验模型水轮机活动导叶全流道速度场、压力场以及涡量场分布。计算结果表明,活动导叶绕流形成的涡带向下游进一步发展,造成转轮进口速度及压力分布的不均匀,直接影响转轮内的流动状态。同时还研究了导叶后不均匀流场的动态特性,发现越靠近下游时间平均的压力和速度不均匀度越来越小,但各断面的瞬时不均匀度值相差较大,提出寻找叶后时间平均上始终处于最小速度不均匀度的断面应成为未来水轮机水力设计的重要设计指标。

涡扇发动机进气总压畸变试验动态总压紊流度计算分析

通过对某型涡扇发动机进气总压畸变流场动态总压紊流度的计算,得到了在改变采样频率以及设计不同的数字滤波器对动态总压紊流度计算的影响结果,为分析和处理动态数据提供了一种方法。

高频压力探针动态性能的补偿方法

在压气机流场的动态测试中,为了应用现有的高频压力探针测得更高频率的信号,需要展宽高频压力探针的工作频带。在对高频压力探针进行动态校准的基础上,利用动态补偿数字滤波器技术展宽高频压力探针的工作频带从而改善高频压力探针的动态特性,提高了高频压力探针的响应速度。

环境驱动无人船大洋长航程路径规划研究

环境驱动无人船,如波浪滑翔机、saildrone等,由于自身低航速性、欠驱动性和弱机动性,导致其在大洋航行时受洋流干扰显著,甚至在部分强洋流海域出现失控的情况。本文基于先验已知的动态流场,通过B样条控制点随机生成无人船路径,并计算每一条路径在动态流场中考虑路径距离、航行速度以及路径光滑度的综合代价函数,使用遗传算法迭代搜索最优控制点组合。此外,考虑到大洋长航程路径规划中时间跨度长的特点,将出发时间作为路径优化参数,对比分析不同出发时间对行程用时的影响。仿真表明,所提出的路径规划策略能够有效提升大范围动态流场中欠驱动无人船的平均航速,缩短目标抵达时间。同时,在大范围长时序航行中,选择适当的出发时间可以进一步缩短行程用时。

再生式液体发射药迫击炮点火过程建模与试验研究

再生式液体发射药迫击炮点火性能对内弹道性能和液体药燃烧稳定性具有重要影响。针对点火过程,设计了再生喷雾燃烧半密爆装置,测试了燃烧室压力变化。在试验基础上,建立再生式液体发射药迫击炮点火计算模型,对点火过程中燃烧室流场变化进行了数值模拟。结果表明:数值模拟与试验结果吻合度较好,能够反映点火过程燃烧室压力等重要物理量的变化。基本装药燃气的流动具有明显涡旋效应,燃气对喷射活塞、液体药射流运动和雾化燃烧具有较强的冲击扰动。喷射活塞端面和喷口处压力呈振荡发展,压力振荡主频约5.2 kHz。建立的点火计算模型可为后续点火研究和点火设计提供参考。

快锻机中二通比例插装阀内气蚀现象的流场解析

利用FLUENT动网格技术对快锻机液压系统中二通比例插装阀内部出现的气蚀问题进行了分析,揭示出了其气蚀发生的机理。通过动态流场仿真发现插装阀主阀在快速关闭过程中,主阀芯上腔流场中会出现严重的负压现象,从而引起主阀芯上腔发生气泡析出,而当主阀再次快速开启时,气泡发生急剧溃灭,在溃灭处对周边零件表面造成冲击作用,主阀周期性的快速关闭和开启导致了气蚀的发生。

动态探针测试系统的开发和应用

An advanced measuring system in the world for unsteady flow field with combined three-hole probe of which the structure can be easily made and maintained has been developed. Thestructure of combined probe, calibration method, measuring system of dynamic characteristicfor probe, flow measuring system and method have been described in detail in this paper..It has been probed by the two examples successfully using the measuring system in pumpresearch that this system plays an important role in turbomachiney research.

矿物流场冲击与极性吸附作用产物的红外光谱研究

在马赫数M≥ 3冲击作用下和偶极矩大于或等于 2 0极性分子的表面吸附作用条件下 ,对比了 7种重要矿物微粒的红外吸收光谱特征及其变化 ,分析了 7种矿物微粒的力学 结构效应以及表面基团的转化过程。