Fluent模型在河道堤防渗透数值计算中的适用性和精度对比分析

本文结合渗流物理模型试验,分析了Fluent模型在河道堤防渗透计算的适用性,并对比分析了Fluent模型和传统渗流计算模型在河道堤防渗透计算的精度。研究结果表明:Fluent模型在河道堤防渗透计算具有较好的适用性,计算的渗透系数和渗流试验分析的堤防渗透系数之间的相对误差值小于15%;Fluent模型由于采用有限体积方法对非稳定渗透流方程进行离散,计算精度好于传统渗流计算方程,计算误差减少12.2%,相关系数提高0.28。研究成果对于设计河道堤防的渗透合理计算提供方法参考。

基于Fluent测试模型的汽车油耗测量中的流量传感器选型

在采用碳平衡法原理的汽车尾气直采式油耗测量中,排气的体积流量精确度直接影响到油耗测量的精确度。本文针对常用的热式、V锥、孔板三种气体流量传感器,基于Fluent测试模型进行流体仿真分析,确定对管道内流场改变最小的热式气体流量传感器作为测试系统中的最佳流量传感器选型。

基于不同数学模型对某弯道式渠首水沙运动的数值模拟对比研究

以新疆某弯道式渠首为研究对象,分别采用CCHE和Fluent建立数学模型,对该渠首水沙运动规律进行数值模拟研究,并将模拟数据与物理模型试验结果进行比较分析。研究结果表明:两种数值模型的计算结果与物理模型结果吻合都较好,但与Fluent模型相比,在水流流态方面,CCHE模型能更准确地反映弯道下段自由水面的横比降现象;在泥沙横向淤积方面,CCHE模型可充分体现环流作用下泥沙冲淤效果;在计算用时方面,CCHE模型也明显耗时更少,证明CCHE模型能够更高效、更准确地模拟预测弯道水沙运动。

超短接触旋流反应器分离腔气固分离特性的数值模拟

采用欧拉模型对超短接触旋流反应器内的气固两相流场进行了数值模拟,主要研究了分离腔内气固两相的分离过程。具体考察了导叶下部柱段与锥段分离空间以及排剂口附近固相体积分数的分布情况,评估气固两相在分离腔不同部位的分离效果,重点对比分析了固相粒径差异对流动情况以及颗粒聚集的影响规律。计算结果表明:5μm颗粒在分离腔的浓度分布规律不同于10μm和30μm颗粒,由于颗粒粒径较小易被气流携带,在分离空间以及排剂口都出现了不同程度的返混,对分离不利。

液压打桩锤主控滑阀稳态液动力研究

文章采用计算流体动力学(CFD)软件Fluent,对液压打桩锤主控滑阀内部流场进行可视化数值模拟;从理论上分析了主控滑阀内部流体的物理规律,并且给出了滑阀稳态液动力的CFD求解思路;分别在进口节流和出口节流情况下,研究了阀杆直径的变化所引起的台肩壁面正应力分布变化和阀杆圆周面切应力分布变化,进而分析了阀杆直径和台肩直径关系对稳态液动力的影响并进行了实验验证。研究发现在特定的阀杆与台肩直径关系下,主控滑阀稳态液动力数值较小并且滑阀功率消耗没有显著增加,所得结果为滑阀的结构参数设计提供了参考依据。

工作面瓦斯喷出对空间流场分布影响的数值仿真

以华泰矿实际情况为依据,在U型上行通风条件下,利用Fluent流体数值仿真软件,模拟了正常采掘过程中采煤工作面发生的瓦斯喷出过程,并研究了瓦斯喷出对巷道内风流以及瓦斯浓度分布的影响。可为矿井了解瓦斯喷出的影响、制定瓦斯喷出应急处理措施等提供理论依据。

预应力孔道循环压浆质量控制指标分析

预应力梁孔道灌浆的密实度对结构承载力和耐久性有重要影响,为了解影响循环压浆密实度的各控制指标,使用Fluent对预应力梁循环压浆进行数值模拟。结果显示,压浆料粘度、灌浆压强一定时,孔道长度越长,压浆密实度越小;孔道长度、灌浆压强一定,且满足实际工程水灰比0.26~0.28时,压浆料粘度对压浆密实度的影响很小;压浆料粘度、孔道长度一定时,若灌浆压强过小,压浆体密实度过低,随着注浆压力的提高,循环压浆的密实度显著提高,但当注浆压力提高到一定程度以后,灌浆压强对压浆密实度的改善不明显;通过多次试算,得出不同长度超长孔道的最小灌浆压强及推荐灌浆压强。分析结果可为实际工程循环压浆施工提供理论支持。

旋风磨研磨效率优化设计

为了解决旋风磨研磨效率低的问题,通过数值计算和Fluent模型分析,研究其研磨机理,发现旋风磨的风道结构设计不合理,从而导致旋风磨研磨的样品容易在风道堆积甚至发生阻塞。重新设计了风道,风道进气口段与研磨腔体的圆心共线,在风道中间位置设计1个135°的拐角,此结构使腔体内气流速度从88.7 m/s提升到107.0 m/s,而且消除了风道内不良湍流,显著地提高了旋风磨的研磨效率。

三维两相流数值模拟改善烟气脱硫吸收效率

以燃煤电厂实际运行的2×135MW机组脱硫系统的喷淋塔为研究对象,利用Fluent软件中的离散相模型,设计不同的运行参数和运行条件对塔内气液两相流场几百个喷嘴的喷淋进行尽可能真实的三维数值模拟,进而发现喷淋塔在主要工况条件下运行时,塔内气速分布不均,塔内气液比延径向中部大周围小的设计缺陷。模拟对喷淋塔的现场运行以及结构优化设计有一定的指导作用,节约时间,降低成本,给实际工程设计以参考借鉴。

微型风力机风轮的结构优化及分析

依据风力机风轮结构设计理论和微型风力机的具体工况,从叶片数、叶片形状和翼型3方面对微型风力机风轮结构进行了优化,得到3种不同的风轮结构方案。结合微型风力机风轮的结构特点和实际工况,运用计算流体动力学软件(FLUENT)建立风轮的三维流场仿真模型,并验证该仿真模型的有效性。分别对3种不同的风轮结构进行气动性能分析,对比其输出转矩和输出功率,确定最优的微型风轮结构。

透水混凝土矿渣微粉改性试验研究及渗流模拟

通过对水灰比为0.3、骨料粒径分别为3~5mm与5~10mm的透水混凝土进行试验研究,得出了在14%、17%、20%以及16%、18%、20%目标孔隙率下的渗透系数及抗压强度,满足CJJ/T 135—2009《透水水泥混凝土路面技术规程》与CJJ/T 253—2016《再生骨料透水混凝土应用技术规程》抗压强度要求的临界目标孔隙率的值分别为14%与16%。并在此基础上进行矿渣微粉改性研究以及基于Fluent多孔介质模型的渗流模拟研究。结果表明,矿渣微粉等效替代7.5%的水泥时,具有最优的抗压强度;将渗透系数转化为黏性阻力系数,采用Fluent多孔介质模型进行渗流计算是合理的。

上邻近保护层开采Y型通风采空区瓦斯分布规律及控制——平煤六矿戊_(8)-32010工作面案例研究

为掌握上邻近保护层开采时Y型通风工作面采空区的瓦斯分布规律,并控制采空区的瓦斯涌出,文中首先针对平煤六矿戊_(8)-32010工作面建立了采空区瓦斯涌出理论模型,依据现场情况设置瓦斯涌出条件并设置了机巷风量与风巷风量配比分别为1∶3,1∶2和1∶1.5时的入口风速,建立了瓦斯-空气混合气体在采空区里运移的方程组,利用FLUENT软件进行了这3种风量配比条件下的采空区瓦斯分布规律的数值试验,将此结果与现场工业性试验结果进行了对比分析,确定了适合该工作面的风量分配,最后利用数值模拟分析了留巷钻孔法的抽采效果。结果表明:越往Y型通风采空区以深,瓦斯浓度越高,且采空区尾部风巷侧体积分数高于尾部留巷侧;风巷风量越大,工作面瓦斯浓度越小,风巷风量越小,工作面和留巷瓦斯浓度越大;在留巷向采空区尾部施工抽采钻孔可以实现瓦斯的高效高浓抽采。

S809翼型水滴撞击特性研究

针对风力机叶片结冰问题,采用FLUENT离散相模型和粒子统计法计算了S809翼型的水滴撞击特性。结果表明:水滴主要撞击在翼型前缘,翼型其它位置没有水滴撞击。随着攻角增大,翼型上表面撞击极限逐渐减小,翼型下表面撞击极限逐渐增大,水滴撞击范围往翼型下表面移动。局部水滴收集系数随着风速和水滴直径的增大而增大。