鼻腔结构的三维重建与气体流场数值模拟

根据某鼻腔疾病患者的CT图像,用表面重建的方法对该患者的鼻腔结构进行三维重建,根据统计得出的呼吸潮气量以及呼吸周期假设一个呼吸周期内的鼻腔中气流流速的变化。用有限元的方法对鼻腔域中的气体流动进行了数值模拟及分析,并把得到的结果与医学文献中记载的数据相比较,说明本文计算结果是可信的。从文中的数值结果可以定量得到人体呼吸过程中,气体流场在鼻腔中的分布。

多孔式射流钻头流场数值模拟研究

多孔式射流钻头是应用于径向水平井技术的一种新型射流钻头。本文建立了多孔式射流钻头流场计算模型,采用RNGk-ε湍流模型进行数值计算,分析了射流钻头内外不同区域的流场分布情况和局部流动特性。模拟计算结果表明:多孔式射流钻头有效扩大了井底冲击区,有利于扩大成孔直径;反向射流冲刷井壁,可以进一步扩大孔径,其反推力平衡了正向射流的反推力,有利于轨迹控制;反向射流的附壁作用,增大了喷嘴局部阻力系数。射流钻头入口及环空的压力和流量的数值模拟结果与试验测试结果一致。

正常人咽腔气体流场数值模拟

为研究人体咽腔内的气体流动状况,基于10名志愿者的螺旋CT医学图像,应用表面重建的方法对人咽腔进行三维重建,并采用有限单元法和有限体积法两种数值方法对志愿者吸气过程中咽腔中的气流场进行了数值模拟及分析.所建模型较真实地反映了咽腔实际解剖结构形态,有限单元法和有限体积法两种数值模拟方法计算结果相近,从数值模拟结果可以得到人体呼吸过程中气体流场在咽腔内压力与速度的分布规律.本研究对吸气时人咽腔中气体流动特性、临床上咽腔解剖结构相关疾病的诊断及发病机理等问题深入探讨具有参考价值.

长江口正压、斜压诊断及斜压预报模式——三维流场数值模拟

建立了σ坐标系下长江口正压、斜压诊断及斜压预报模式三维流场数学模型,采用k-kl二方程紊流闭合模型求解垂向涡粘系数。通过正压模式与斜压诊断模式、斜压诊断模式与斜压预报模式流场模拟结果的定量比较,说明了各种模式对长江口流场模拟精度影响的程度,推荐了长江口流场数值模拟采用的模式。

往复隔板絮凝池流场数值模拟及混凝效果分析

对往复隔板絮凝池内的流场进行了数值模拟 ,并根据絮凝池的工作特征分析了水流状态对混凝效果的影响。结果表明絮凝池转弯处过水断面面积A_1 与廊道过水断面面积A_2 的比值A =A_1 / A_2 ,这一影响流场紊流动能的设计参数的最佳范围是 1 2～ 1 5。按此设计参数设计的往复隔板絮凝池模型的混凝反应效率是比较理想的。

非结构网格技术应用于固体火箭发动机内流场数值模拟

从二维欧拉方程出发 ,采用非结构网格技术对固体火箭发动机内流场进行数值模拟 ,研究了点火初期、燃烧过程中和燃烧结束时固体火箭发动机燃烧室不规则物理区域内形成的复杂流动 ,分析了流场结构及特性 。

阀门内流场数值模拟分析研究

文章在讨论阀门流量系数计算原理的基础上,给出了阀门内流场数字模拟分析方法。利用COSMOS/FloWorks实现球阀的流量系数计算分析,计算分析验证了应用CFD技术所计算阀门流量系数的准确性,并揭示球阀内流场压力的分布情况规律,为现实的设计生产提出了一种较为简单易行的计算阀门流量系数的方法。

多级离心泵内部流场数值模拟与节能技术研究

采用计算流体力学数值模拟Flunet 6.3.26分析软件,选取标准κ-ε湍流模型和SIMPLE算法模拟了D450-60×7型多级离心泵节能优化前后泵内流道三维湍流数值,并对比分析了采集实际工况运行数据。结果表明,优化后的多级离心泵叶轮和导叶内部流场分布更趋均匀合理、效率高、节约能源,与实际吻合,并验证了该软件的有效性,为改型优化提供了理论依据。

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。

长江口流场数值模拟中流速开边界条件的处理

建立了长江口平面二维流场数学模型,上游开边界取在徐六泾断面,外海开边界在佘山以东.上游流速开边界条件采用新的流量过程校正法进行订正,较好地反映了上游径流对河口流场的效应,弥补了当缺乏上游实测流速资料时,用普通的流速开边界处理方法所引起的计算偏差.

基于CFD的冷凝器芯体管道内流场数值模拟

为研究平行流式冷凝器芯体扁管不同分布下制冷剂的能量损失及冷凝器管道内制冷剂的流动规律,建立冷凝器芯体的二维模型,利用CFD软件,对冷凝器管道内制冷剂的流动进行数值模拟。在扁管分布为20-13-9、21-13-8、21-12-9三种结构下,对17种不同流量的制冷剂模拟结果进行分析,得到不同流量下的速度场及压力场,计算了三种结构在不同流量下的能量损失。结果表明:在相同条件下,制冷剂在20-13-9结构中的能量损失最少,则冷凝器芯体的扁管制成20-13-9的结构更加合理。还直观展现了制冷剂在冷凝器芯体管道内的流动情况,在整个芯体中,流动过程中产生了各种大小尺度不同的旋涡。可将扁管连接过渡处设计成圆角结构,以减少能量损失。研究结果揭示了制冷剂在冷凝器中的流动规律,为汽车空调冷凝器的优化设计提供一定参考。

非结构多重网格流场数值模拟研究

本文在非结构网格上应用多重网格技术来加速Euler方程的收敛过程。此方法在一系列粗网格和细网格之间进行值的传递 ,并且粗网格和细网格之间结构上无关。在每一重网格上用有限体积法进行计算。采用本文的方法数值求解了NACA0 0

抑制浮萍生长的水动力条件试验与湖库流场数值模拟

为利用水库补水产生的水动力改善水体水质,抑制浮萍生长,以红领巾水库为研究对象,通过试验确定抑制浮萍生长的水流流速,用数值模拟方法预测不同补水口位置、数量及不同补水流量情况下水库的流场分布,以使抑制浮萍生长的水流流速所占水域面积最大。结果表明:0.13 m/s以上的水流流速可抑制浮萍的生长;当补水量为2×10~4m^3/d时,补水口位置对流场分布无显著影响,但补、出水口相距越远越有利于改善水质;补水口数量对流场分布的影响较小,较佳的补水口数量为2个;增加补水量对抑制浮萍生长的作用不显著;设置潜水循环泵人为强化水流流动对抑制浮萍生长的作用显著。

导流型垂直轴风力机内部流场数值模拟中若干问题的探讨

导流型垂直轴风力机是以在传统垂直轴风轮外增加一圈导流叶片而得名,其气动性能往往高于常规垂直轴风力机。导流型垂直轴风力机的绕流场是典型的内外流结合的多尺度、非定常、不稳定的三维漩涡流场。对这种复杂流场进行全三维、真正意义的非定常数值模拟,所需的计算量远远超出微机的现有能力,且其所需的计算时间也往往超出企业产品的设计周期。通过讨论在对该种风力机流场进行数值模拟时的两个问题,旨在寻求一种计算量与计算时间适中,并具有一定计算精度的计算模型:其一,在处理旋转风轮与静止导风轮之间的非定常计算信息传递时,采用计算量较小的多重参考坐标系法代替计算量极大的滑移网格法的可行性;其二,在数值模拟中,采用二维简化模型代替三维实际模型的可行性。研究结果表明:滑移网格法与多重参考坐标系法对导流型垂直轴风力机外特性的计算结果具有相当的一致性,然而对流场内特性的计算结果存在一定的差异,这种差异在风轮迎风面中表现地较明显;二维简化模型与三维实际模型的数值计算均能获得相似的外特性曲线与相同的最佳尖速比,然而其计算的外特性参数在数值上普遍低于对应的三维模型计算结果。就导流型垂直轴风力机流场的数值模拟而言,采用二维简化模型并配合多重参考坐标系法,不仅可以获得一定精度的计算结果,而且可大幅缩短计算量与计算时间,符合工业设计的要求,可适合于对导流型垂直轴风力机性能的初步评估。

基于Fluent的搅拌器三维流场数值模拟及其实验研究

利用Fluent软件对搅拌器搅拌过程进行单相(水)三维数值模拟,研究3种不同类型桨叶在不同搅拌速度和有无挡板条件下搅拌器的搅拌特性,并用搅拌实验结果验证了数值模拟的合理性。同时,搅拌器单相流场数值模拟结果为搅拌器放大提供了充分的理论依据,为搅拌器的优化设计奠定基础。通过理论研究与实验验证相结合的方法,分析了影响搅拌性能的因素,减少了实验时间和成本,对搅拌器的实践工程应用有指导性意义。

马铃薯淀粉生产过程中旋流器内部流场数值模拟

马铃薯淀粉生产新工艺技术的主要趋势是采用水力旋流器替代复杂的设备组合．从而达到简化、高效、节能的目的。马铃薯淀粉生产分离用的旋流器是利用离心力场。加速重相颗粒沉降和强化分离过程的有效分离设备，通过离心力的作用在旋流器内部进行淀粉分离。虽然水力旋流器的结构简单，仅由进料管、柱锥旋流腔、溢流管和底流管组成（见图1），但其内部流体的流动却相当复杂，是一种特殊的三维椭圆形强旋转剪切湍流运动。

高速列车翼型风阻制动的流场数值模拟

提出一种对称安装于列车车体两侧的创新型风阻制动装置,基于Realizable k-ε方程,针对3种不同的结构布局进行了非定常数值模拟,对纵向流场流速进行了比较分析,得出了最为经济合理的布置。对于不同时速下翼型风阻制动板制动效果进行了比较,结果表明,列车速度越高,翼型风阻板提供的辅助制动效果越显著。期望为高速列车的辅助制动领域提供一种新思路,为风阻制动板设计和研究提供更多的依据。

增压燃油锅炉冷态等温流场数值模拟

采用realizable k-ε双方程模型模拟增压燃油锅炉和常压燃油锅炉冷态等温流场,给出了增压燃油锅炉和常压燃油锅炉的流场信息,由此得出一些有价值的结论,从而为该型锅炉的运行和改进设计提供了有益的依据。

碳氢燃料超燃冲压发动机燃烧室流场数值模拟综述

概述了碳氢燃料超燃冲压发动机燃烧室火焰稳定方式,对煤油、乙烯、甲烷燃料的超燃燃烧室流场数值模拟进行了综述,并根据流场数值模拟结果分析了相应的流动机理,描述了碳氢燃料敏感性研究。

流浆箱喷嘴及湍动发生器的内流场数值模拟

文中主要对湍动发生器和喷嘴的湍流场进行了内流场数值模拟。通过引入一些合理的纸浆纤维流动模型假设来建立有效的数学模型,采用数值模拟计算来分析纤维相和液相分布对纸张质量的影响,并将不同初始湍流速度下的模拟结果与国外相关研究结果进行对比。