基于Fluent软件的教学楼室内风环境模拟及优化分析

文章采用计算流体动力学(computational fluiddynamics,CFD)进行模拟,针对夏热冬冷地区的教学楼进行夏季室内风环境模拟,分析在上下课两种模拟工况下的室内风环境,在自然通风与机械通风条件下,研究室内墙体与门窗对室内风环境的影响。经过优化,两种工况下的室内风环境都有显著改善,尤其是北侧大教室由风速停滞优化为空气对流。通过研究过程及结果,旨在为室内设计提供相关参考,促进室内风环境改善。

应用Fluent软件对高速催泪弹射流仿真研究

当在公共场所一线执法或者执勤人员周边6~10 m内发生暴力袭击时,亟需一种可以直接作用在单体目标又不会产生过度伤害的“非致命性”武器弹药高速催泪弹。为达到刺激性液体喷射6~10 m的距离,通过Fluent软件对高速催泪弹喷嘴喷射刺激性液体射流的外弹道特征进行数值模拟仿真研究,制备高速催泪弹进行喷射性能试验。试验结果表明高速催泪弹喷射距离达到使用要求,与数值模拟仿真结果一致。高速催泪弹仿真研究与试验达到了近距离拒止、抓捕、制伏暴乱分子的目的,也为该类型的非致命液体射流定向能弹药的研发提供依据。

基于Fluent软件的Keyhole-TIG焊接电弧的数值模拟

以自由燃烧的Keyhole-TIG电弧为研究对象,建立了统一电弧-钨极-阳极的二维轴对称模型。采用Fluent软件对焊接电流为520 A的稳态Keyhole-TIG电弧进行了模拟,以获得电弧的温度、速度、压强和电流密度等物理量及其分布。结果表明:钨极下方电弧的最高温度达36000 K;电弧出现强烈的阴极喷射,高速等离子体产生的动压力是形成小孔的主要原因;由于小孔的泄压作用,阳极表面附近未形成明显的高压区;大部分电流从阳极工件上表面流入钨极,仅19%的电流从小孔中进入;电弧传入小孔的热量占总热量的17%,剩余热量通过阳极上表面进入。

基于Fluent软件模拟的电子元器件散热研究

文章研究在不同散热条件下翅片强制对流散热对电子元器件散热的影响。利用Fluent软件分别对电子元器件在不同环境温度、不同散热风速、不同散热方式的条件下进行模拟,并获取电子元器件温度和翅片平衡温度。研究表明,对电子元器件进行散热时,在相同的环境温度和风速条件下,对吹要比顺吹散热效果更好;随着环境温度的上升,提高风速对散热效果的影响越来越小;但改变风速,要比改变环境温度的效果更明显。

FLUENT软件在化工设备模拟中的应用

在化工行业中,使用FLUENT软件能对化工设备的性能进行模拟,通过数值分析计算得到的结果和实际生产应用中得到的数据对比,分析和总结设备在设计、操作、维护等方面存在的问题,并通过数值计算得到解决方案,指导实践,最终达到提高产品质量、降低生产成本、降低能耗等目的。为了发挥该软件作用,本文将展开相关研究,介绍其基本应用方式,望能提供参考帮助。

FLUENT软件在水利工程中的应用

简要介绍FLUENT软件,回顾其在流场计算中的应用。以电站进水口、宽尾墩和阶梯溢流坝、双弯曲型溢洪道3类工程项目为例,叙述该软件在水利工程中的应用情况。针对水利工程问题边界复杂、水气混掺、自由面较多的特点,分析模型建体、自由面处理和网格划分等主要问题,并采用与模拟形状基本相同的体型、网格线与水流方向基本一致、边界位置远离紊动剧烈区域的方法予以解决。数值模拟表明,FLUENT软件可以处理复杂体型和具有多个自由面的水气二相流问题。

使用Fluent软件的螺旋桨敞水性能计算分析

船舶性能CFD计算领域有必要尽快形成螺旋桨敞水性能CFD计算的快速预报能力,以快速响应用户的需求,使CFD成为螺旋桨设计的手段之一,并利用这一手段,发挥CFD计算结果信息量大的特点,对螺旋桨进行相关的性能考察计算。文章介绍了中国船舶及海洋工程设计研究院利用Fluent软件在螺旋桨敞水性能计算中的计算流程,以某船所使用的侧斜反弯扭桨作为研究对象,给出了敞水性能曲线的计算结果,并与试验测量值作了比较,文中还介绍了对此桨的性能情况所进行的一些数值计算考察。

基于Fluent软件的旋流池分离效果数值模拟

介绍了FLUENT软件并采用该软件对某型旋流池进行了数值建模与计算,得出了该旋流池的分离效率曲线和累计效率曲线,明确了该旋流池的沉淀特征。其结论对于优化旋流池的设计具有参考价值。

FLUENT软件预测大尺寸喷射火特性的实用性

因管道破裂、储罐破损、法兰盘或安全阀失效等发生可燃物质连续泄露并被点燃形成喷射火,不仅发生率高而且具有较大的破坏性.为此,通过分析整理美国标准局发布的大尺寸喷射火实验报告,得到了大尺寸喷射火的有效实验数据,包括喷射火内部的温度分布数据和火焰周围的热辐射分布数据,采用经验公式推导得出火焰几何尺寸;再根据实验报告中各实验工况,利用FLUENT软件对大尺寸喷射火进行全尺寸数值模拟.与实验数据相比,火焰内部温度分布和火焰周围热辐射分布的数值模拟结果的相对误差分别在9.1％～11.2％和7.4％～15.5％,火焰几何尺寸的数值模拟结果与经验公式预测结果也能较好地吻合,从而验证了FLUENT软件模拟大尺寸喷射火特性的实用性,也为喷射火产生的事故后果评价提供了理论依据.

利用Fluent软件研究景观水体循环模式与流场优化

为解决城市景观水体的封闭缓流问题,对建立景观水体循环模式、流场分析和优化方法进行了探讨和研究。以华北某市新建产业区内河湖景观水体为研究对象,利用Fluent流体力学计算软件模拟其流场分析模型,并结合流场分析结果,选出循环不利的位置进行流场优化,从而增强水体的循环流动,为城市景观水体的建设提供参考。

FLUENT软件对管壳式换热器壳程流体数值模拟方法可行性的验证

鉴于单弓形折流板管壳式换热器应用的广泛性,对传统单弓形折流板管壳式换热器进行了数值模拟分析,验证了FLUENT软件应用到管壳式换热器壳程流体数值模拟方法的可行性,并为换热器其它壳程支撑结构的研究提供了一定的理论依据。

Fluent软件在凝析油炼制场所恶臭污染评价中的应用

由于凝析油的特殊性,在炼制过程中,通常会造成严重的恶臭污染。通过对凝析油的组分进行分析,确定其主要的恶臭物质,然后通过气相色谱测定各类恶臭物质的质量浓度,用Fluent软件对恶臭污染物的质量浓度进行模拟,以臭气强度对炼制场所恶臭进行表征,确定恶臭污染水平,同时提出了一些恶臭的控制措施。

基于FLUENT软件的多孔质静压轴承静态特性的仿真与实验研究

将计算流体力学中的FLUENT软件成功地引入到多孔质静压轴承研究领域。该软件对边界条件、计算模型、控制参数及网格质量方面都有严格要求。本文应用该软件对多孔质静压径向轴承进行了三维流场的计算,得到了气体在多孔质静压轴承中的压力变化图像及轴承承载能力的数据,进而可以根据承载能力计算轴承的静态刚度。最后在自行研制的实验台上对仿真结果进行实验验证。

FLUENT软件在空气轴承研究领域的应用

介绍FLUENT软件在空气轴承流场模拟领域的应用,用FLUENT对气体轴承气膜的压力场、刚度和质量流量进行仿真。最后与传统的基于雷诺方程的有限元法的计算结果进行比较,证实了使用该软件所得结果真实可靠。

常用湍流模型及其在FLUENT软件中的应用

由于流体湍流运动机理和规律的复杂性,目前尚未找到对各种流动情况都十分有效的模型。本文通过对S- A湍流模型和k-ε湍流模型的分析,重点阐述了这两种湍流模型在计算流体力学软件FLUENT中的应用。在FLUENT中,分别选用这两种不同的模型对有壁面边界的空气流动进行计算,结果显示S-A模型比k-ε模型更易收敛,这为分析风力机翼型气动特性提供了一个较好的湍流模型。(k-ε模型和FLUENT软件近年在水泵学术研究文章中常见应用,本文意在简介此模型和软件的功能和来历,其数学分析部分为省篇幅而删节——编者)

利用Fluent软件建立蓄热体数学模型的研究

利用Fluent软件建立通用性较佳的蓄热体的数学模型,所得到的模拟数据通过可视化处理可清晰直观地显示出蓄热体与流体传热过程中的温度场及流场的变化,弥补了实验手段的不足。

基于FLUENT软件的GMAW焊熔池动态行为数值分析模型

基于FLUENT软件,建立了适用的熔化极气体保护焊(gas metal arc welding,GMAW)熔池动态行为数值分析模型,该模型考虑了气—液—固三相耦合.将电弧热输入视为双椭球体热源模型,将电弧等离子体描述为高速流向熔池的氩气,其流速呈高斯分布,流速峰值依据焊接电流确定,电弧压力与电弧等离子体对熔池表面的切应力在计算过程中获得;将熔滴过渡视为高温液态金属从熔池上部一定区域以一定速度流入熔池过程,通过对流速施加时间脉冲函数表征熔滴过渡频率.利用该模型对不同条件下GMAW焊熔池热场及流场进行模拟计算,并分析其流体动力学特征.结果表明,模型能够合理地反映熔池动力学特征,同时还提高了计算效率.

Fluent软件特点及在室内温度计算中的应用

Fluent是目前应用广泛的流体力学计算软件,Fluent主要用来模拟温度场、气流场的分布状况。应用Fluent软件对住宅室内温度进行了数值模拟,给出了散热器不同位置时的温度和风速可视化图像。

基于Fluent软件二维数值波浪水槽的研究

该文利用Fluent软件,采用VOF(流体体积)法,基于N-S方程和RNGΚ?ε湍流模型,通过C语言进行二次开发,模拟二维数值波浪水槽,并与理论结果对比验证数值水槽的准确程度,进而在数值波浪场中放置潜堤结构物,将模拟的数值结果与实测数据进行对比。试验结果验证了Fluent软件模拟二维数值波浪水槽及结构物的可行性与有效性,为深入研究数值波浪水槽内结构物的水动力特性奠定了基础。

Fluent软件在铸造领域中的应用

Fluent软件是流体力学中通用性较强的一种商业CFD软件,应用范围很广。对它的程序结构、求解问题范围以及解决的步骤进行了介绍,讨论了在铸造过程中的具体应用。