基于计算流体力学的煤炭洗选槽设计优化

本研究探讨并计算流体力学(CFD)在煤炭洗选槽设计优化中的应用。首先,回顾煤炭洗选技术的发展历程,然后详细介绍CFD的原理和软件的应用。通过案例分析,展示CFD在提高洗选效率和环保方面的重要性。文末讨论CFD技术的局限性及未来结合人工智能和机器学习的应用前景,强调CFD在煤炭洗选槽设计优化中的价值和发展潜力。

重气泄漏扩散实验的计算流体力学(CFD)模拟验证

运用CFD软件Fluent中的标准双方程湍流模型,对重气瞬时和连续泄漏的扩散进行了模拟以预测重气扩散过程中参数的变化,结果表明重气在垂直高度上的浓度随高度增加而减小,对于重气到达一点处的时间而言,瞬时泄漏的预测时间小于实际到达时间,而且浓度减小到零的时间也要先于实际的时间,连续泄漏的情形则相反,模拟过程假设风速和风向不变导致模拟结果没有实际的波动大。通过将模拟的最大摩尔浓度进行误差统计计算表明:Fluent对于连续泄漏源的扩散模拟结果最为准确。CFD模型能准确预测重气扩散过程中气体浓度的变化,可以应用于实际的风险分析和安全评价中。

CFD数值模拟在计算流体力学项目驱动实践教学中的应用

计算流体力学是热能动力工程等相关专业的学科基础课。结合计算流体力学课程的教学内容与特点,探讨了将CFD数值模拟技术引入到项目驱动实践教学中的教学方法,并以Fluent仿真软件为例,描述了CFD数值模拟技术在计算流体力学项目驱动实践教学中的具体应用案例。

基于计算流体力学的微型植物工厂温湿度环境模拟及优化方案

为研究微型植物工厂内温度场和湿度场的分布情况并对其进行优化,通过Gambit将建于东北林业大学内的微型植物工厂进行3D建模,采用计算流体力学软件,引入混合了空气和水蒸气的组分运输模型和替代植物的多孔介质模型对工厂内温湿度的分布情况进行数值模拟计算,同时设计2种拥有不同回风口和通风机的位置或数量的优化方案。模拟计算的结果与实际监测值进行对比发现,相对湿度的平均相对误差为0.385%,温度的平均相对误差为1.10%,温湿度的最大误差分别不超过0.9℃和1.5%,模拟情况与实际情况吻合度较好,使得模型的可行性和准确性得以验证。在对2种优化方案进行模拟并与初始方案比较后,得出如下结论:工厂内部气流流动对温湿度的分布有较为明显的影响,2种优化方案的温度分布均匀性均优于初始方案,其中,方案2的温湿度分布均匀性最好,相对湿度和温度的标准偏差分别为0.60%和0.08℃,相对湿度范围为76.4%~79.4%,最高温度和最低温度分别为25.4和25.0℃,平均温湿度分别为25.2℃和77.9%,温湿度的分布均匀性较好,没有抑制植物生长的因素存在,因此方案2,即将通风机分别置于工厂西墙离地0.3和1.0m处,回风口分别离地0.6和1.3m,为工程设计优化的最优方案。最后,对最优方案进行了试验验证,认定最优方案中温湿度的模拟情况可以真实反映温室中的实际环境。

搅拌反应器内计算流体力学模拟技术进展

综述了计算流体力学(CFD)技术应用在搅拌反应器的进展情况。重点对搅拌反应器内流动场模拟的各种处理方法,包括"黑箱"模型法、内外迭代法、多重参考系法和滑移网格法,进行了介绍与评价,指出了各种方法所具有的特点及存在的问题。阐述了搅拌反应器内CFD技术的发展方向,并就国内的研究现状进行了简单概述。

室内气流模拟过程中计算流体力学(CFD)的紊流模型评价和选择

论述了采用计算流体力学技术模拟室内空气的优越性,介绍几种紊流模型的性能以及各种模型在模拟室内空气流动时的适用性。

计算流体力学在水处理反应器优化设计运行中的应用

计算流体力学主要通过计算机模拟获得流体在特定条件下的有关信息,这一技术的出现和发展,使得利用数学模型精确模拟水处理反应器设计条件下的处理过程成为可能。综述了应用计算流体力学优化水处理反应器设计和运行的国内外研究,指出了研究中存在的问题:①未从生化反应的基本原理出发建立基于流动、环境因子浓度分布和生化反应的数值模型,优化反应器的设计和运行;②缺乏足够的数据验证数值模拟结果。在此基础上提出了今后的研究重点。

适用于回流区流体力学模拟计算的三种高雷诺数湍流模型的比较

在数值模拟计算领域,标准k-ε模型、CHEN-KIMk-ε模型和RNGk-ε模型属于两方程的高雷诺数湍流模型,运用这三种模型对暖通空调室内空气回流区进行计算流体力学(CFD)模拟,结果表明采用CHEN-KIMk-ε模型和RNGk-ε模型的模拟结果差别不大,但二者均优于标准k-ε模型。

计算流体力学在暖通工程机电安装中的应用

作为有经验的机电安装施工总承包单位,应具备一定的深化设计能力,在设计交底前也应具备初步了解设计意图的能力。在暖通工程中,合理的气流组织会影响空间内的温度和湿度场,因此有必要针对不同工程,采用合理的仿真手段在施工前对其进行模拟分析。本文简要介绍了计算流体力学(CFD)技术对机电安装的各类指导,证实了运用该技术能提高工程质量、节约能耗和工期,还能为施工企业的风险规避提供一定的帮助。

计算流体力学(CFD)的通用软件

对化学工程领域中的通用CFD(ComputationalFluidDynamics)模拟软件Phoenics,Fluent,CFX等的具体特点和应用情况进行了综述,指出了他们各自的结构特点、特有模块、包含的数学模型和成功应用领域;给出了选用CFD软件平台的7项准则,对今后CFD技术的发展进行了预测,指出,今后CFD研究的主要方向将集中在数学模型开发、工程改造和新设备开发及与工艺软件的匹配连用等方面。

基于计算流体力学3D动态模拟技术的PLACS系统推介

1999年,20多个国家在美国旧金山举行的"有害物质意外释放后果模拟国际研讨会"上,广泛讨论了危险化学品泄漏、火灾、爆炸事故的风险及后果评估问题.会上,多数研究机构都展示了以"计算流体力学"(computational fluid dynamics,CFD)3D动态模拟技术进行风险及后果评估的效果.由于该技术可以显示各工作层面、各方位、各角度及各时间下的气云浓度、火焰温度及爆炸压力等参数状况,CFD模拟因此将会成为新一代风险及后果评估的主流技术.目前,有关火灾、爆炸或毒性物质外泄的CFD模拟,约90%是由基于此技术的软件系统完成的.

计算流体力学在模拟汽车外流场研究方面的发展状况

介绍了国内外应用计算流体力学（ＣＦＤ）对汽车车身外流场模拟的研究发展状况。目前，国外ＣＦＤ软件正朝着全自动划分网格、高速高精度的计算方面发展，而国内对ＣＦＤ的研究发展还处于一个初级水平。

计算流体力学在海上浮式风力发电机中的应用综述

随着全球经济跨越式发展,能源问题也被各国更加重视,风能作为可持续开发的清洁能源已成为目前的重点发展方向。我国海洋丰蕴的风能资源可开发前景广阔,海上浮式风力发电机是目前最适合的深海发电平台,本文从海上浮式发电机的动力响应、系泊优化等热点研究方向入手,综述了计算流体力学(CFD)在海上浮式发电机中的研究应用,归纳了现有研究的方法及价值,并介绍未来应用研究方向。

基于CFD模拟与数学规划法的熔融聚合物流动管道设计优化

在满足产能和合理的管道压降范围下,如何降低熔融聚合物在熔体管道中黏度降问题是熔体流动管道设计的关键因素。本研究基于计算流体力学(CFD)的方法,对熔体流经管道发生热降解过程进行数值模拟,并在此基础上提出了混合整数非线性规划(MINLP)模型和非连续性非线性规划(DNLP)模型,分别对熔体管道进行设计与布局优化。分析实际算例的数值模拟结果发现,优化后的管道相较于原管道黏度降减小3.48%,同时出口的压降分布范围减小了60.47%,出口的压降分布更加均匀。结果表明,综合利用模拟方法与数学规划模型可实现熔融聚合物流动管道的自动化设计及优化。

基于CFD的冬季房舍式牛舍湿热环境模拟及优化

为研究北方寒地房舍式牛舍风速场、温度场和相对湿度场的分布规律,应用计算流体力学(CFD)方法,对冬季河北省承德市的房舍式牛舍的风速场、温度场和相对湿度场进行三维数值模拟。结果表明:南北相对的两个通风口在自然通风模式下,过道处风速在0.5~1.60 m/s之间,牛只活动区域风速基本保持在0~0.4 m/s之间,大部分区域风速在0.1 m/s以下,舍内气流分布不均匀。牛舍内的平均温度在10.7℃左右,牛只活动区域的相对湿度基本保持在50%~60%之间。在牛舍既有结构不变的情况下对牛舍通风口的位置和数量进行改进,优化通风方案后牛舍内风速在0.1~0.6 m/s之间,基本没有通风死角。实测值与模拟值的归一化均方误差(NMSE)值小于0.25,说明现场实测与数值模拟有较好的吻合度,能够为中国北方寒地房舍式牛舍环境情况评估和通风方案优化提供有益参考。

计算流体力学理论在氯接触池优化设计中的应用进展

介绍了氯消毒优化对于水质安全的重要性,简述了计算流体力学(CFD)的基本原理、模型公式、边界条件、迎风格式、网格划分等技术要点,论述并比较了国内外将计算流体力学(CFD)技术用于氯接触池优化的进展情况,重点分析了湍流模型选择、二维和三维条件下的水力条件优化、氯衰减和微生物失活动力学等方面在水处理氯消毒中的应用,指出了CFD技术在氯接触池中应用的不足,并对其前景进行了展望,提出了今后的研究重点。

计算流体力学在生物反应器模拟中的应用

该文综述了计算流体力学在生物反应器优化模拟中的应用研究进展,总结了计算流体力学模拟方法、参数选择及近年来在生物反应器优化方面的应用,并对其在生物反应器优化研究方向提出了展望。

计算流体力学数值模拟技术在陶瓷梭式窑中的应用

陶瓷间隙式窑炉,尤其是梭式窑炉,是陶瓷窑炉发展的趋势所在。运用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟技术对它进行研究,可以克服由于影响因素众多而难以进行实验研究的缺点。本文通过CFD商用软件FLUENT对窑内的温度、速度和压力流场等进行研究和分析,得出一些较为合理的建议,为今后指导窑炉的设计和陶瓷生产过程提供参考。

计算流体力学在城市规划设计中的应用研究

应用CFD方法对规划的建筑群进行小气候数值模拟 ,预测规划方案使楼宇、街区小气候发生的改变 ,以趋利避害 ,是一种经济、有效的研究手段。文中试图探讨CFD在规划设计中应用的具体实施方法。通过对个案的研究 ,揭示CFD在规划设计中所能扮演的角色。CFD可以通过在规划初始阶段的介入 ,为规划设计人员提供指导性参考 ,使规划更能体现以人为本的设计思想。

实施计算流体力学本科教学的可行性分析

流体力学是土木类、机械动力类及水利类专业的专业基础必修课。目前的本科教学内容主要是经典的流体力学理论和方法 ,难以反映理论解析、实验测试和数值计算方法三足鼎立这一流体力学学科的发展趋势 ,对培养学生的能力和综合素质也显不足。为改变这种状况 ,本文从教学内容、教学目标、实施条件、尝试效果等方面探讨了实施计算流体力学本科教学的可行性。