钠冷快堆直流式蒸汽发生器固定网格与滑移网格模型对比分析

根据钠冷快堆核电厂直流式蒸汽发生器(OTSG)的热工水力特性,基于固定网格模型和滑移网格模型编制了OTSG瞬态分析程序OTAC。对美国能源技术工程中心(ETEC)的OTSG停闭实验进行了模拟,并将计算值与实验值作了对比分析。结果发现,两种模型的计算值与实验值吻合较好,其中固定网格模型只有在网格数目足够多时才能避免计算结果的突跳,而滑移网格模型可在较少网格数目下取得很好的计算效果,提高了数值稳定性,避免了计算结果的不连续。

基于滑移网格模型的增压锅炉燃气轮机叶栅非定常流动CFD分析

本文基于滑移网格模型,应用Fluent软件,通过求解三维非定常雷诺平均守恒N-S方程组,对燃气轮机多叶片通道内非定常流动进行了数值模拟,给出了非定常流动情况下级出口烟气轴向速度、径向速度、湍流耗散率、总压和总温随相对叶高的变化规律,得到了一些有益的结论。

基于滑移网格和MRF模型的无人机气动分析

采用基于滑移网格模型和MRF模型的数值模拟方法,分析并计算某四旋翼无人机处于悬停状态时的气动特征。结果表明,无人机处于悬停状态时,压力主要集中在螺旋桨叶片下表面和机身上表面,机身侧面则会产生低压区,同时在螺旋桨下方会形成一个速度高速区,并且验证了在螺旋桨旋转过程中机身上压力分布呈周期性变化。实验结果有助于无人机设计制造与安全飞行,也可以为无人机其他运动状态时的气动特性分析提供新思路。

基于两种模型的燃气轮机级内流场数值模拟的分析比较

借助Fluent软件,采用混合平面模型和滑移网格模型分别对某船用增压锅炉燃气轮机级内流场进行了数值模拟(CFD)分析,并对比了两种模型条件下燃气轮机级出口参数的变化规律。对比分析结果表明:非定常干扰因素主要来自动静叶片排间的相对运动和每个叶片排流场周向非均匀性引起的非定常流动,动静叶栅之间的非定常干扰因素是导致级出口参数不同于定常情况下的根本原因,从而进一步揭示了燃气轮机级内流动具有固有非定常性的物理本质。

涵道螺旋桨气动特性数值模拟

以某涵道螺旋桨为研究对象,利用动量理论分析了孤立螺旋桨和涵道螺旋桨产生不同拉力的原因;同时利用SST k-ω湍流模型,采用三维Navier-Stokes方程,利用滑移网格模型,通过数值模拟分别计算了孤立螺旋桨与涵道螺旋桨的复杂流动,分析它们在不同转速下,拉力系数、功率系数和效率的差异。分析表明,加上涵道以后,有效抑制了螺旋桨桨尖涡,减少了能量损失。在相同转速下,总拉力系数增加23%,涵道螺旋桨的拉力系数与功率系数的比值比孤立螺旋桨的高出40%,效率显著提高,同时需用功率系数也略有增加,约0.05,结果与理论分析相吻合。

汽车发动机冷却风扇仿真方法对比

对比多参考坐标系(Multiple Reference Frame,MRF)模型和滑移网格模型(Sliding Mesh Model,SMM)在分析中的差异,分别应用FLUENT中的三维N-S方程和RNG湍流模型,对发动机冷却风扇的静止和旋转区域进行数值模拟,得到流道内空气的质量流量及风扇叶片表面的压力和速度矢量分布.SMM的结果更接近真实结果;根据SMM得出的结果说明MRF模型在工程领域的应用.

高速燃油离心泵内流场分析和气蚀过程仿真

采用混合两相流模型和气蚀模型,采用两种网格技术多参考系模型和滑移网格模型对某型航空发动机高速燃油加力离心泵内流场和气蚀过程进行了二维数值仿真。首先使用多参考系模型得到稳态非气蚀流场,然后作为初始条件引入滑移网格技术同时加入气蚀模型对气蚀全过程进行了瞬态仿真。不仅良好地模拟出泵腔内空泡初生、发展、消失的瞬态全过程,同时发现了稳定的瞬态压力场和气泡体积分数场的周期性发展规律,并揭示这一规律由排出管引起。详细分析了气蚀易发生位置的空间分布,排出管对气蚀发生的影响,高度空化流中蜗室出口壁面处气蚀破坏及其成因。仿真结果与实物气蚀破坏情况符合良好,对认识高速离心泵内燃油流动,预测并克服气蚀发生有指导意义。

偏航工况下潮流能水轮机性能及尾流场特性分析

潮流能发电机组在工作中,水轮机与潮流流向之间的偏航角对于机组的性能有较大影响。基于ANSYS Fluent软件采用SST k-ω湍流模型和滑移网格旋转模型对不同偏航角下水轮机进行数值模拟,分析偏航工况下水轮机性能及尾流场特性,并进行试验验证。结果表明:随着偏航角的增大,轴向力系数与功率系数降低,尾流场流速变化不对称现象趋于明显,同时造成周围流场湍流强度增大。

倾转旋翼机巡航状态旋翼滑流影响

倾转旋翼机由于需要兼顾垂直起降和高速平飞2种典型工况下的动力需求,采用大直径旋翼作为推进装置会使机翼大部分处于旋翼滑流区内,这与常规螺旋桨飞机存在较大差异。为评估不同数值计算方法并研究旋翼滑流对倾转旋翼机气动特性的影响,针对选取两叶旋翼的某倾转旋翼机方案,利用激励盘模型、多参考系(MRF)模型、滑移网格模型分别进行了巡航状态下旋翼滑流对全机气动特性影响的数值模拟研究。结果表明:相对于无滑流状态,滑流定常影响使全机阻力增大,最大升阻比降低了7.5%,尾翼产生的升力增大,纵向静稳定度增加了17.1%,全机低头力矩增大;当迎角较小时,滑流虽然改变了机翼表面的升力分布,但是全机升力变化不大;滑流非定常影响会使全机气动特性产生周期性波动,升力系数波动幅度为9.0%,阻力系数波动幅度为10.8%,并且随着迎角的增大,波动幅度也越大。

基于CFD新模型和数学模型研究方形管道内垂直轴水轮机的特性

基于我校校企合作项目中存在的问题,偏远地区管路仪器仪表若采用电线通电,则成本远超预算,解决这一问题迫在眉睫。本文提出了一种方形管道内的垂直轴水轮机,该水轮机能有效地收集偏远地区的小功率能源,可以很好的解决这个问题。文章给出了CFD数值模拟方法以及他的数学迭代模型并给出了数学计算和测量复杂形状物体附加转动惯量方法,将附加转动惯量考虑到模型中使得模型得到更准确的仿真结果。