基于温度和速度均匀性的侧送风烘房设计及仿真

为提高农业机械零部件烘房温度均匀性,该研究设计并优化送风参数,分析其对速度场、温度场的影响。首先,通过理论分析和计算流体力学(Computational Fluid Dynamics)相结合的方法,对所设计的农机零部件烘房速度场、温度场进行数值模拟,得到烘房内速度、温度分布规律。进一步分析各送风参数对速度均匀性、温度均匀性的影响。结果表明:单侧送风回风方式优于双侧送风回风;送风口数量为8时,温度、速度均匀性较好;送风角度15°时,速度、温度均匀性较好。试验数值和模拟数值误差较小,温度误差小于1.68%,风速误差小于1.1 m/s,仿真结果可靠有效。所设计的农机零部件烘房工作稳定可靠,温度不均匀系数低于6%,满足设计要求。该研究可为农机零部件烘房结构设计及参数选取提供理论依据。

基于CFD仿真的柴油机中冷器流动均匀性优化

基于某船用柴油机1D热力学模型提供的计算边界条件,采用3D CFD对该柴油机匹配的中冷器的瞬态流动及换热过程进行仿真模拟,计算分析中冷器入口截面的速度均匀性以及前进气箱压力损失。结果表明:中冷器入口截面的速度均匀性系数未完全达到设计目标。对中冷器前进气箱的结构进行优化设计,优化后的中冷器入口截面的速度均匀性系数有所提高,满足设计要求,同时中冷器前进气箱的压力损失处于较低水平。

侧墙上置/下置风口置换通风特性的数值计算

建立了侧墙上置风口置换通风与侧墙下置风口置换通风的办公室模型,并对其进行了数值计算,分析了室内工作区空气温度、速度的分布特性,并比较了两种置换送风口布置方式的温度不均匀系数、速度不均匀系数及通风效率。结果表明,在室内冷负荷及送风参数相同的条件下,与侧墙下置风口置换通风相比,侧墙上置风口置换通风的工作区温度低0.7℃左右,且温度分布均匀性更好,但通风效率低10%。

基于Fluent的干法造纸负压箱流场特性分析

为提高干法造纸成型的均匀性,运用Fluent软件对成型布料器中的负压箱结构进行流体动力学模拟计算,研究不同负压箱内部结构及排风量对箱体流场分布均匀性的影响规律;在箱体内选取120个采样点,通过仿真计算得到不同负压箱结构和不同排风量时这些点对应的速度不均匀系数,根据速度不均匀系数曲线的变化得到流场变化规律。结果表明,敞开式五风道结构的负压箱更有利于形成均匀稳定的流场,且排风量对内部流场的均匀性影响较小。

方形散流器送风角度对室内热舒适度的影响

使用CFD数值模拟软件,进行数值模拟和分析,探索办公室建筑房间内方形散流器的送风角度对室内热舒适度的影响.采用温度不均匀系数、速度不均匀系数、空气分布特性指标ADPI和能量利用系数等作为人体热舒适度的综合评价指标.根据用户对工作区域的热环境要求,可合理选择不同角度的方形散流器：如对温度均匀性要求较高,应选择送风角度为50°;如对速度均匀性要求较高,应选择送风角度40°;如对热舒适性要求较高,应选择送风角度为30°-40°;如果对建筑节能效果要求较高,应选择送风角度为60°-70°.

三次风反切解决高温对流受热面温度偏差的试验研究

某电厂200MW机组的冷、热态试验结果表明:高温对流受热面的烟气温度偏差是由速度偏差引起的,而水平烟道中的烟速不均是由于炉膛出口的残余扭转引起的,消除和削弱炉膛出口的残余扭转就应使炉内气流的旋转强度减弱。因此,在冷态模化试验台上进行了三次风反切的试验研究,结果发现:通过三次风反切,能够削弱炉膛出口的扭转残余,在水平烟道中形成一个较为均匀的速度分布,且对炉内空气动力结构无明显影响,这对机组的安全经济运行起促进作用。

新型催化消声器CFD仿真分析

排放标准日益严格,国内汽车排放系统的催化效率必须进一步提高,以适应即将实施的国六排放标准。催化消声器的流场特性影响催化效率,在开发阶段研究流场特性具有重要意义。针对国六排放标准开发且由DOC+DPF+SCR组成的新型催化消声器,建立催化消声器CFD仿真分析模型,计算DPF的压差,并与试验数据进行对比分析。基于催化消声器CFD模型研究腔体速度场、温度场、压力场,重点分析了催化器进出口端面的速度均匀系数、压差及温度分布情况,表明了催化器区域流体均匀分布,温度变化较小,有助于化学反应效率的提高,且排气压力损失满足设计要求。

某发动机催化转化器的CFD分析

为了解决试验中存在的问题,对原催化转化器结构进行了设计修改。对新方案的模型利用Fire软件进行了数值模拟分析,得到了气体的速度均匀性系数和氧传感器位置的评价指标。结果表明,新方案模型满足设计要求。

某汽油发动机三元催化器内流场分析

首先介绍了三元催化器的主要特点,然后通过大型CFD软件AVL-FIRE对某型汽油机的三元催化器内流场进行数值模拟,计算出内流场的速度分布,并得到了催化剂载体前端的速度均匀性系数。

涡轮增压汽油机催化器的CFD分析

为了研究涡轮机出口旋流对催化器CFD分析结果的影响,本文利用FIRE软件对某涡轮增压器汽油机在考虑旋流与未考虑旋流两种方案下进行了CFD分析。结果表明:考虑涡轮机出口旋流,催化器入口的速度均匀性系数更高,催化器的压力损失更低。

某过滤净化装置内部流场优化

使用CFD技术对某过滤净化装置内的流场均匀性进行优化研究,计算并分析不同工况下装置内部空气的流速,并利用正交试验方法设计模拟方案,研究不同导流板对装置内部流场的影响,确定最合理的导流板布置形式。采用正交试验对模拟结果进行分析,发现各因素影响水平从大到小分别为导流板数、导流板长度和送风量。在送风量一定的条件下,设置9块导流板,导流板长度为100 mm时装置内部的流场均匀性最好。

某发动机排气歧管优化设计

为了分析某发动机排气歧管的设计是否合理,文章对该排气歧管的内流场进行了CFD分析。通过CFD计算,得到催化器载体前端的速度均匀性系数、氧传感器周围的最大流速和最大流速差异性系数。根据评价标准,当前设计状态不能满足要求。最后对排气歧管的汇总管进行了优化设计,并对优化设计再次进行了CFD分析,结果表明优化后的模型满足性能要求。

某柴油车冒黑烟问题的分析与改进

市场上某柴油车在特定工况下会出现冒黑烟问题。通过拆解排气管,进行燃油品质分析、颗粒物成分分析、催化器前温度分析和CFD分析,最终确定问题的原因在于催化器前温度低,达不到正常的催化反应温度要求。重新布置催化器位置,优化后的柴油车冒黑烟现象消失。

新型除尘脱硫一体化装置内部流场的数值模拟研究

以一种新型除尘脱硫一体化装置为研究对象,利用通用的流体计算软件Fluent对其三维流场进行模拟。通过分散的颗粒随机轨道模型,利用单元内颗粒法对粉尘颗粒进行追踪,采用带旋流修正的κ-ε方程模型模拟气相流场。分析了中心筒孔径大小及长度对流场均匀性的影响,并使用提出的截面速度不均匀性系数进行了定量分析,从工程实际出发,确定孔径φ为1200 mm、中心筒长度为400 mm时为最优;模拟计算值可作为新型除尘脱硫一体化装置运行优化的依据。

CFD技术在柴油机催化转化器设计开发中的应用

利用FIRE软件对某催化转化器进行CFD分析，计算出其载体入口废气流动均匀性系数。针对造成流动均匀性差的部化进行优化满足其均匀性评价标准．分析结果表明：在多孔介质模型中添加压力降曲线町以准确地模拟催化转化器的内部流动；利用CFD软什对催化转化器进干亍数值分析是催化转化器进行优化设计的重要手段。

插管式与蚌壳式排气歧管催化器的CFD对比分析

在汽油发动机中,与催化器相连的排气歧管有插管式与蚌壳式两种。为了研究这两种耦合排气歧管的气体流动特性,分别对其进行CFD分析,计算得到催化器入口端气流速度均匀性系数、氧传感器表面速度相关参数。结果表明:各缸排气时,插管式排气歧管催化器入口端气流速度均匀性系数低,蚌壳式排气歧管催化器入口端气流速度均匀性系数高;插管式与蚌壳式排气歧管氧传感器位置布置均合理。模拟分析可以减小产品开发的周期、人工成本等。

旋转填料床气相流场数值模拟

为解决旋转填料床内部流场较为复杂,实验流体力学基础理论研究缺乏的问题,通过计算流体力学软件FLUENT,采用正交试验法研究了填料转速、气体进口速度和填料的孔隙率对于气体流场径向速度不均匀系数的影响情况。结果表明,当填料转速1 000 r/min、气流速度2 m/s、填料孔隙率0.5时,能使径向速度保持最好的均匀性分布,同时影响RPB截面径向气流速度均匀性按显著程度依次为填料孔隙率>气体进口速度>填料转速。

布置均流装置的烟道烟气三维流场模拟

为优化烟气流场,在尾部烟道设置了均流装置,将烟气视为连续相,采用k-εRNG湍流模型,将飞灰相视为分散相,采用离散相模型,飞灰颗粒与烟气之间进行双向耦合,烟气深度余热回收装置采用多孔介质模型,对烟气两相流场进行了数值模拟.通过烟道内速度、压力分布和速度不均匀系数等对改进后的烟道进行了评价和分析,出口处速度不均匀系数接近1,出口处速度约为2.4m/s,烟道压降为700Pa,表明均流装置使烟气在深度余热回收装置内和出口处分布均匀.

残膜阻隔装置气流分配室射流出口结构优化设计

作为残膜阻隔装置关键部件,气流分配室具备优化流场结构、均匀气幕的作用。在气流分配室外部结构受装配空间条件限制难以进一步优化的情况下,射流出口结构参数优化对改善气流分配室内气流分布均匀性具有积极影响。为提高残膜阻隔装置射流气幕均匀稳定性,以速度不均匀系数为评价指标,利用Fluent进行单因素试验确定影响因素取值范围,结合二阶响应面法、第二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),得出最优参数组合为:射流出口1长度为70 mm、射流出口1宽度为2 mm、射流出口2长度为160 mm、射流出口2宽度为2 mm,此时较原装置,其射流出口速度不均匀系数分别减小28.6%和25.9%。试验结果表明,两射流出口最大速度偏差分别为8.3%和14%,射流出口速度试验值与仿真值分布趋势具有较好的一致性。

面向流场性能提升的地铁送风风道拓扑优化研究

为确保地铁送风风道可以合理调节车厢内气流分布,采用流体拓扑优化理论对地铁送风风道进行结构优化设计。优化问题的控制方程需同时适应于流体区域与固体区域,考虑到送风风道内部的气流为湍流,对标准k-ε湍流模型的动量方程、湍流动能方程以及湍流耗散率方程添加惩罚项来实现拓扑演化过程,实现设计域内反渗透固体区域与流体区域的相互转化。以送风风道出口处气流均匀性偏差与进出口平均压差的加权函数最小化为优化设计目标,并采用伴随法求解灵敏度,挖掘用于送风风道优化设计的新结构。研究结果表明:优化重建后的送风风道相较初始风道送风情况改善明显,消除了送风风道出口处存在的进口侧回流现象与尖端侧风速过高的情况,出口处速度均匀性系数与法向速度均匀性系数分别提高12%与34%,进出口平均压差降低12%。