喷水推进器进水流道在来流含气条件下的内部流动特性分析

为了研究喷水推进器进水流道在来流含气条件下的内部流动特性,以轴流式喷水推进器为研究对象,对喷水推进器在不同来流含气条件下进行全流域定常数值仿真,得到了不同来流含气条件下进水流道各截面气相体积分数分布特征和不均匀度变化规律.计算结果表明:在低航速区间时,进水流道内流量小、流速低,受管道几何结构影响,下部弯管处流体堆积现象明显,随着航速的升高,流量增大、流速提高,流体在上部弯管处产生流动分离,导致堆积区向上部弯管转移;在来流含气条件下,进口含气率和气泡直径的增大,会导致气液两相干涉作用变强,造成气体堆积现象加剧,影响流面的不均匀度.

大口径管道烟气流量测量方法综述

2021年全国碳市场开启,为了提高碳交易的准确性,需要做到碳排放数据的可测量、可报告、可核查。在这种背景下,烟气在线监测系统作为一种碳排放量化方法得到了重视。其有效工作的基础是烟气流量的准确测量。但电厂烟囱尺寸大,内部烟气流动特性复杂,烟气流量难以准确测量。重点分析了皮托管流量计和气体超声波流量计在大口径管道流量测量中的研究现状,详细介绍了大口径管道气体流量测量技术。此外,还介绍了一种独立的流量测量方法—示踪气体稀释法,探讨其发展现状及作为一种流量标定方法的潜力。

“Λ”型凸台对低隔道亚声速S弯进气道的流场控制研究

针对某无人机进气系统低隔道亚声速S弯进气道出口流场畸变较大的问题,研究一种利用隔道内置“Λ”型凸台生成反向涡抑制出口畸变的流场控制手段。通过数值仿真分析“Λ”型凸台结构对抑制流场畸变的作用机制,给出不同来流条件下凸台结构参数对进气道出口总压恢复系数和流场畸变的影响规律。研究表明:畸变控制效果与凸台几何尺寸密切相关,合理设计的凸台对出口畸变抑制效果明显。

基于Fluent的流化床锅炉床下点火风道流场数值模拟与分析

某热电厂260 t/h循环流化床锅炉床下点火燃烧器存在稳燃困难问题,在点火风门关至5%,助燃风门保持100%,可点火成功,但点火风道振动较大。将点火风门逐渐开大,导致燃烧器灭火。且左右侧燃烧器燃烧状态不一致,为分析其原因,采用计算流体力学分析软件Fluent对锅炉床下燃烧器风道流场进行数值模拟。结果表明左右侧配风不均匀,同时点火风道内紊流较大,最后通过调整点火风门及助燃风门开度,实现燃烧器稳燃,实际操作思路与数值模拟分析结果一致。建议点火风道设计时合理分配通风风道,避免紊流过大;同时建议用户采购燃烧器设备时,充分与设计人员沟通,了解其设计思路,使各设备相匹配。

基于CFD的果园喷雾风筒装置流体分析与试验

针对传统果园风送式喷雾机存在风能利用率低、风场较为分散等问题,开发一种与独立风机直接装配的小型喷雾风筒装置。运用CFD软件对该风筒装置内外流场进行模拟仿真,分析内流场风场云图及距外流场出风口不同距离平面中心区域的风速。结果表明:风筒内流场风速线分布均匀,能很好地产生旋流风,风能损失小;在外流场中,各平面风速分散性较小,出口风速达到17.15 m/s,满足果园喷雾机的风筒出口速度要求。并通过试验平台验证在距离出风口0.6 m处,实际风速为10.48 m/s,与仿真分析结果相比,相对误差为2.58%,且竖直高度上喷幅可达0.650 m,覆盖宽度可达0.669 m,证明所设计的风筒装置在该喷雾距离下能对果树冠层有较好的覆盖性,为进一步设计机架及风筒装置布置方案提供理论支撑。

涡流控尘系统径轴向流场分布规律研究

为掌握涡流控尘装置的流场特性,采用数值模拟方法,分别在Standard、RNG、Realizable三种模型下对涡流控尘系统内部流场进行模拟,并建立实验系统,测试径轴向出口的风速分布进行验证。研究结果表明,径向出口上,始端0.2 m范围形成了负压区,0.2~2.0 m风速最大,最大风速达20 m/s,此后风速随距离的增加而均匀减小。轴向方向上,从涡流风机处开始,管道截面风速呈圆环状分布,表现出中心风速小、周围风速大、壁面风速小的轴对称M形分布特点;截面风速沿程减小,从涡流风筒出口后,截面风速趋于稳定,到管道出口处,截面最大风速不超过1.8 m/s。数值模拟与实验结果基本一致,尤其是轴向风速分布规律完全吻合,以Standard模型最为准确。

地铁车辆空调风道内气动噪声数值仿真分析

为了研究地铁车辆空调系统辐射噪声的变化规律,提升地铁车内声品质,以空调机组和送风风道的组合模型为基础,采用有限体积法和基于声学有限元的自动匹配层技术,构建设计风量条件下的计算域网格。通过建立地铁列车空调风道系统气动噪声的仿真模型,分析了风道的流场、气动噪声源性能以及辐射噪声性能,研究了风道内流场分布特征及其声学规律。仿真结果表明:风道内用于调节送风均匀性的孔板,同时具有消声作用,可进一步降低风道内流场扰动引起的噪声;对于空调机组的噪声,风道具有较大的降噪效果;在客室和司机室连接处,贯通道处声压较高,需要采取有针对性的减振降噪措施。文章对地铁车辆空调送风风道内气动噪声特性的研究为地铁车型车内声学优化设计提供了参考。

基于Fluent的轨道车辆风道仿真及结构优化

基于某轨道交通车辆设计项目,在设计技术准备过程中,依据通风系统风道的安装空间要求,利用ANSYS Workbench软件对车辆的风道关键部分结构建立多种模型,通过数值模拟和优化分析,得到相关参数对风道流场的影响,提出了风道流场设计方案,为项目前期的方案准备提供了技术支持。

大型火电机组磨煤机入口一次风道内部流场数值优化研究

本文以国内某大型火电机组磨煤机入口一次风道为研究对象,针对磨煤机入口风量测量失准问题,开展了风道流场优化设计。首先,根据现有磨煤机入口一次风道布置情况,给出采用整体布局优化和内部增设掺混分区板、导流板相结合的优化设计方案;然后,运用数值计算方法,对磨煤机入口一次风道优化方案的效果进行了验证。数值仿真结果表明,采用优化方案后,磨煤机入口风量测量截面的速度均匀性系数和温度均匀性系数均有显著的提升,这说明优化方案显著提升了磨煤机入口一次风道的内流特性,进而取得了显著的优化效果。

立式余热锅炉底部护板布置方式对流场影响的对比分析

为优化立式余热锅炉烟气流场,基于ANSYS软件,采用标准κ-ε双方程湍流模型对烟气流场进行数值模拟,研究进口烟道底部护板布置方式对流场的影响,得到不同底部护板布置方式下进口烟道出口端面的速度分布,并且利用速度均匀性指数对模拟结果进行定量分析。结果表明:底部护板采用45°倾角布置方式时的流场均匀性优于0°倾角和23°倾角。模拟结果可为立式余热锅炉进口烟道底部护板的布置提供参考。

煤矿通风机进气风道的改进与模拟

为解决压入式通风系统安装消音器后叶轮出现裂纹的情况,基于SolidWorks构建通风系统的三维模型并导入CFD软件中开展数值模拟仿真研究,分析导致叶轮出现裂纹的主要原因,重点对进气风道的几何尺寸和消音片的形状进行改进;最后,对改进后的通风系统的内部流场进行分析,验证了本次改进的有效性。

升力风扇唇口特征几何与其气动性能关联性分析

悬停状态下,唇口可为升力风扇提供接近一半的升力,是垂直起降飞行器动力装置的重要气动部件。以挖掘影响升力风扇唇口性能的几何参数为目标,针对某升力风扇应用需求设计了4种唇口,采用经过试验验证的数值分析方法研究了造成唇口性能差异的流场及几何因素,在此基础上研究了唇口几何参数与气动性能的关联关系并进行了验证。结果表明:10000 r/min的风扇转速下,双纽线唇口比基于NACA65设计唇口的无量纲升力和无量纲流量分别提高33%与9.5%;对于文中研究对象,当唇口内表面斜率等于2倍双纽线斜率时,唇口的性能参数最优,大于或小于2倍双纽线斜率时,唇口性能均会降低;10000 r/min的风扇转速下,与双纽线唇口相比,基于2倍双纽线斜率设计的唇口可使升力风扇的总升力提高5.6%。

低温省煤器前烟道内流场分析及磨损研究

为避免某燃煤电厂低温省煤器前烟道发生大面积的腐蚀和磨损,基于CFX软件,对烟道进行流场分析及磨损研究,优化烟道结构得出最优的设计结构参数.结果表明:将烟道曲率比控制在0.80~0.96时,不仅有利于烟道出口段飞灰颗粒的均匀分布,而且有利于降低弯曲烟道区的磨损速率.优化效果显著,可以为同类型机组提供参考.

具有行李承载功能的客车空调风道的开发及仿真

现有空调风道和行李架无法满足窄体客车的布置需求。本文分析空调风道和行李架的空间布置及结构设计,提出一种具有行李承载功能的客车空调风道,并对其进行流场分析与优化,以满足窄体客车的布置要求。

某型城市轨道交通车辆空调风道关键位置优化设计

针对某型城市轨道交通车辆,为使通风道满足流量与风压平均分配,各出风口均匀送风的设计要求,设计了一种新型空调通风道。利用流体力学(CFD)软件Fluent对通风道各出风口送风均匀性进行仿真计算,并对通风道内流场进行优化设计,同时对通风道内的支撑板上腰形孔进行改进。结果表明该类新型风道不仅满足了设计要求,同时采用铝合金材料,进一步实现了轻量化的目标,实现了各个出风口流量分配不均匀度小于10%的目标。

600 MW超临界机组锅炉热一次风道流场优化改造

某电厂600 MW超临界机组锅炉空气预热器出口至磨煤机入口段热一次风道存在结构布置不合理、风道沿程阻力大、各台磨煤机入口热一次风量分配不均等问题,分析上述问题产生的原因,采用流场数值模拟的方法对热一次风道流场进行优化改造,从而达到降低风道沿程阻力、平均分配各磨煤机入口热一次风量的目的。

循环流化床锅炉一次冷风道数值模拟及设计准则

采用计算流体力学方法对多个循环流化床锅炉一次冷风道进行数值模拟,分析不同设计下的冷风道气流分布情况,比较得出一次冷风道布置的最优方案,为一次冷风道的设计提供理论依据和设计准则。

掘进机机载除尘系统流场分析

为降低掘进巷道粉尘对人体危害,开发了集成湿式除尘系统的掘进机,介绍了除尘系统的结构及主要技术参数。为了保证较好的除尘效果,建立了风道流场模型,对掘进机除尘结构内部的流场进行模拟分析,获取了掘进机工作过程中流场的分布规律,优化了风道结构,为除尘系统的设计提供了依据,并在实际应用中取得了良好的效果。

轨道车辆空调风道结构设计优化及验证

以空调通风系统为研究对象,通过数值计算分析及仿真优化设计方法,得出影响送风均匀性的关键因素,获得了送风均匀性更高的空调风道结构。同时对试制的风道进行了对比试验研究,发现试验结果与仿真结果匹配良好,优化后的空调风道送风均匀性提升明显,保证了项目产品按时交付,为后续设计此类特殊定制车型风道提供了参考。

Numerical analysis of a magnetohydrodynamic duct flow with flow channel insert under a non-uniform magnetic field

This study performs a numerical analysis of three-dimensional liquid metal(LM) magnetohydrodynamic(MHD) flows in a square duct with an FCI in a non-uniform magnetic field. The current study predicts detailed information on flow velocity, Lorentz force, pressure, current and electric potential of MHD duct flows for different Hartmann numbers. Also, the effect of the electric conductivity of FCI on the pressure drop along the main flow direction in a non-uniform magnetic field is examined. The present study investigates the features of LM MHD flows in consideration of the interdependency among the flow variables.