摩托车底盘试验风机风速均匀性优化设计研究

摩托车底盘检测对冷却风机风速均匀性有着严格要求,现有传统风机均存在风场特性不理想的突出问题。采用模型试验和数值模拟相结合的方法,对试验风机的出口风速进行了深入分析,在几何优化拓扑的基础上得到了风机出口段的最佳优化方案。结果表明:增加出风管道长度、减小进风口尺寸可以改善风速均匀性,而采用平均等分格栅形式对出风口进行改造并不能显著改善出风口的风场特性,通过几何拓扑优化得到的风机出口优化方案可以显著提升风机出口风速分布均匀性,满足机动车测试的要求。

换热器仿真模型建立及风速均匀性分析

利用流程矩阵建立适用任意流路连接方式的翅片管换热器稳态性能仿真模型并且模拟换热器在干、湿工况下的性能。在有分支流路的情况下,采用流量自适应方法调节各支路流量并平衡各支路压降。模型中采用预测性能好的Gungor和Shah换热关联式和Müller-Steinhagen and Heck压降关联式,换热器空气侧考虑翅片不同形式而选取不同换热关联式以提高仿真模型精度。该模型仿真结果与文献中数据进行对比并模拟分析风速均匀性的影响。结果显示仿真程序预测的沿程管壁温度变化趋势和实验值一致,换热量误差在±10%以内,压降误差在±20%以内。在风速均匀和非均匀的条件下进行仿真计算,结果显示在非均匀风速条件下的换热量要小于均匀风速条件下的换热量,并且非均匀风速条件下的模拟结果与实验结果吻合度更高。

面风速均匀性动态评价方法

高效过滤器的应用场合如洁净室等,通常要求高效过滤器具有良好的面风速均匀性。目前对高效过滤器面风速均匀性的评价方法只针对清洁工况,对其动态面风速均匀性发展规律没有相应的测试与研究方案。工程上常出现使用后的高效过滤器面风速均匀性恶化,导致空间内气流组织不当,洁净度下降的问题。基于高效过滤器面风速均匀性动态变化机理,分析现有评价体系的不足,提出针对高效过滤器面风速均匀性的动态评价方法,并设计了高效过滤器面风速均匀性动态性能试验方法。

风机过滤单元(FFU)面风速均匀性测试方式优化研究

风机过滤器机组(Fan Filter Unit,FFU)是一种内配风机的空气净化设备,面风速均匀性是FFU最重要的性能参数之一,它直接影响到洁净空间的气流组织和洁净度。在面风速均匀性的实际测试中,具体测试方案的设定对测试结果有很大的影响。通过对面风速均匀性测试时测点间距、测量断面距离两个主要试验因素进行试验设计与分析,解释了测试过程中试验参数的设定对测试结果产生的影响,并提出了按现有标准要求进行测试时的参考建议。

带式烘干机风速场均匀性试验研究

物料含水率均匀性是物料品质的重要指标,与烘干机内部气流均匀性相关。烘干机结构与工艺参数对烘干机内部流场均匀性产生较大影响。使用正交试验的方法研究导流板角度(30°、40°、50°)、侧风道均流板个数(1、2、3)与循环风机频率(20 Hz、30 Hz、40 Hz)对烘干机内气流分布的影响,找到最优的因素水平,使烘干机内部风速场最均匀。研究结果表明:风机频率对上料层的风速场影响最显著;导流板角度对上料层风速场影响最不显著。导流板角度对下料层风速场影响最显著;风机频率对下料层风速场影响最不显著。当因素水平组合为导流板角度30°,均流板3个,风机频率20 Hz时,烘干机内风速场最均匀。

基于CFD的热风干燥饲料过程内流场均匀性研究

为研究热风干燥饲料过程中干燥箱内部流场分布特性,利用FLUENT软件,以干燥箱进出风方式、进气口风速以及饲料层厚度作为变量,以干燥箱湍流分布状况和风速分布状况为对象,对干燥箱内部流场均匀性进行分析,研究不同因素对饲料干燥箱内部流场分布的影响。结果表明,对侧进出风能明显降低湍流强度和湍流分布差异;当风速不变时,饲料层上表面风速均匀度与饲料层厚度成正比,下表面风速均匀度与饲料层厚度成反比;当饲料层厚度不变时,饲料层表面风速均匀度与进气口风速成反比。该研究为提高干燥箱内流场均匀性提供了理论指导。

截面风速对垂直单向流洁净工作台性能的影响

在静态条件下,试验研究了垂直单向流洁净工作台的截面风速对操作区风速均匀性、自净时间、引射作用及酒精灯火焰倾斜度的影响。结果表明,截面风速为0.2～0.5m/s时,风速不均匀度不超过0.20,自净时间小于30s,酒精灯火焰倾斜角度为40°～180°,引射作用客观存在,但其对操作区洁净度的影响不大,增大风速有利于削弱引射作用。

风速对空调实验室气流分布均匀性的影响分析

空调实验室温度场、速度场的均匀性的研究对被侧机的性能测试有着重要意义,本文以某企业已建成的实验室为研究对象,通过CFD (Computational Fluid Dynamics)建模将模拟的数据与实验数据进行对比,其中速度场的相对误差基本在10%以下,温度场实际测量值与模拟计算值差值控制在0.05 K^0.25 K,综合考虑模型是可以用做优化分析。本文提出通过改变送风速度来改善实验室内部温度场均匀性,通过模拟发现当送风速度为3.5 m/s时,实验室内部流场均匀性明显提升,但当继续增大送风速度时,温度场变化逐渐剧烈,因此,小幅度地提高风速会使实验室内部流场更加均匀,但当风速达到一定值时,就会使实验室温度场均匀性下降。

动力锂电池悬浮烘箱风速场特性分析与结构优化

为提升动力锂电池悬浮烘箱的干燥性能,探究烘箱内风速场的匀流特性,以中部进风式悬浮烘箱为模型,对其风室风速场进行数值模拟分析,通过量化指标评价各风刀出口的风速均匀性。在特定工况下展开试验并验证了数值模拟结果的准确性。针对风室内气流发展紊乱和各风刀出口风速分布不均的现象,对烘箱结构进行优化设计。结果表明,烘箱内涡流现象减弱,气流发展平稳。各风刀出口的平均风速值均方差减小,风速分布均达到了不均匀系数<5%的良好评价指标,整体风刀出口风速的平均不均匀系数由6.9%降至1.5%,气流整体分布均匀性得到明显改善。研究结果可为新型烘箱的设计与生产提供理论依据。

鼓风式机械通风冷却塔空气动力特性数值模拟研究

冷却塔的空气动力特性是确保冷却塔高效的设计关键。本文采用Fluent软件,对内陆核电重要厂用水系统鼓风式机械通风冷却塔在不同塔型条件下的空气动力特性进行了数值模拟计算,获得了冷却塔塔型与冷却塔阻力及填料断面风速分布均匀性的关系。计算结果表明,填料安装高度对鼓风式机械通风冷却塔整塔阻力影响不大,但会影响填料断面上风速分布均匀性,填料安装高度越低,风速分布越均匀,填料阻力系数越小影响越明显;出口收缩段的高度越高,整塔阻力越小,风速分布越均匀。

小型直流式风力机实验风洞的流场特性研究

同济大学新建的小型直流式风力机实验风洞,送风段包括进风稳定段、风机段、过渡段和蜂窝器段。本文实验段流场特性的研究是根据测量风速,以风速均匀性、稳定性为指标,分析风洞性能的评价方法。实验采用杯式风速计测量风速,根据计算所得的风速均匀性以及风速稳定性,确定了距风洞出口5m处为最佳的实验断面。进一步测量5m处截面的风速-电机频率的关系,结果表明气体流速随风机工作频率呈直线变化。

可升降开放式风洞的流场性能测试与分析方法

针对可移动+升降+开放式风洞,构建了基于皮托管和微差压变送器组成的测量系统,并运用最大风速、风速不均匀度和风速稳定性等测试方法,对可移动+升降+开放式风洞进行实际测试,验证了测试方法的可行性。测试结果表明,可移动+升降+开放式风洞试验段最大风速大于55 m/s,流场不均匀度小于2.5%,大部分区域气流稳定性系数小于1%,流场品质符合设计要求;同时得到风洞流场风速、均匀性、稳定性与风洞升降高度的关联规律,可为该类风洞的优化设计及优选应用提供支持。

风速空间分布非均匀性对大跨桥梁空气静力和动力行为的影响研究

随着桥梁跨径的增大 ,桥梁区域内风速分布的非均匀性将逐渐加剧 ,将会对大跨径桥梁的空气静力和动力行为产生重要影响。采用风速空间分布的计算模型 ,考虑结构以及作用在结构上的空气力随结构变形的非线性变化影响 ,建立了考虑风速空间分布非均匀性的结构空气静力和动力非线性分析方法。运用该方法 ,对某悬索桥进行了参数分析和研究 。

行业标准《洁净工作台》要点解读

简要介绍了该标准(JG/T 292—2010)的编制背景、主要内容、洁净工作台分类和标记。列举了洁净工作台的几项结构要求、主要性能参数和技术要求、试验方法和检验规则。

汽车空调风道性能定量评价与结构优化

针对汽车空调风道压力损失大、出口风速不均匀、常用的CFD优化仿真方法存在因网格重复划分和几何模型重修而导致的效率低下问题,提出一种速度均匀性系数的定量评价方法,并在气流分离严重的管道位置创建了网格变形参数,形成了基于Isight的Sculptor网格变形和STAR-CCM+技术的集成优化方法,实现了空调风道的自动优化。对比分析结果表明:采用出风口速度均匀性系数和自动优化技术,在各出风口出风量不变的前提下,风道压力损失降低了26%~34%,出风口速度均匀性系数提高了16%~33%,优化效率大幅提升。

基于CFD的冷却台风场数值计算与优化

为了解决热处理工艺中风冷处理阶段冷却台出风不均匀问题,基于CFD对冷却台进行了优化设计,并对冷却台风场进行了数值仿真,得出不加挡风板以及不同高度组合、角度组合工况下出风口的最大、最小风速,平均风速以及风速标准差。根据仿真所得结果,分析了高度和角度对风速均匀性的影响,得出了挡风板最佳高度和角度。结果表明:在冷却台风道中设置挡风板有助于提高出风均匀性;高度对出风均匀性影响较大,角度影响较小。

HVLS风扇技术现状及其发展

近年来,HVLS风扇作为高效节能产品进入了我国各行各业,但相比国外的HVLS风扇,国内发展仍较落后,国内HVLS风扇的研究仍处在较为基础的阶段。文章论述了HVLS风扇的设计理念和技术特点,并从扇叶形状、叶片几何参数、扇叶数量、扇叶材料和风扇电机等几个方面总结了HVLS风扇近年来的研究成果,最后对HVLS风扇的研究发展方向提出了个人见解。

核电厂重要厂用水系统鼓风式机械通风冷却塔优化研究

核电厂的重要厂用水系统通常采用鼓风式机械通风冷却塔,而鼓风式机械通风冷却塔的相关研究比较少,对塔内的空气动力特性不太了解。本文通过物理模型试验的方法对其空气动力特性进行研究并对塔型进行优化,研究表明:塔的总阻力系数随塔出口收缩段高度的增大而增大,随收缩段与水平夹角α的减小而减小,随填料安装高度的减小而减小;填料断面风速分布均布系数基本不受收缩段高度的影响,其随α的减小而增大,随填料安装高度的减小而减小。

大跨径悬索桥空气静力和动力分析的影响因素研究

随着悬索桥跨径的增大,缆索直径以及作用在其上的风荷载、风与结构相互作用的非线性效应以及风速空间分布的非均匀性都将显著增强。以润扬长江大桥为背景,进行了缆索风荷载、风与结构相互作用的非线性效应以及风速空间非均匀分布等因素对大跨径悬索桥空气静力和动力特性影响的数值分析。分析结果表明:这些因素对大跨径悬索桥空气静力特性的影响比较大;但是对于空气动力稳定性而言,风与结构相互作用的非线性效应的影响比较显著,而其它两个因素则基本没有影响。

小型油菜联合收割机吹禾气流管道结构优化设计与试验

针对中国南方丘陵山区油菜收割的现状,设计一种小型吹禾式油菜收割机,对该割台的吹禾气流管道进行结构优化设计,提高各分风管吹出气流的均匀性,从而达到减小油菜收获损失的目的。利用流体动力学软件Fluent对吹禾管道进行结构优化,对管道进行三种优化设计,并根据优化方案制造实物进行验证。数值模拟表明:按照初始模型仿真,分风管道气流速度在38.5~51.1 m/s之间,出口风速偏差S的最大值为17.66%,风速不均匀性C为9.59%;总风管锥形设计、分风管非均匀布置、调整分管孔径,有效提高分风管出口速度的均匀性,出口速度在45~47.5 m/s之间,出口风速偏差S的最大值和风速不均匀性C分别为3.50%、2.95%。验证试验表明:模拟结果与试验结果趋势一致,最大均差为6.49%,优化前后试验值对比:风速偏差S减少14.13%,风速不均匀性减少7.03%,优化方法可行,为进一步研究小型油菜收割机提供重要参考。