FLUENT软件模拟管壳式换热器壳程三维流场

基于各向异性多孔介质与分布阻力模型、修正k-ε模型和壁面函数法,对普通管壳式换热器壳程流体的流动与传热,利用FLUENT软件进行了三维数值模拟。计算了不同流体初速下,管壳式换热器壳程的速度场、温度场和压力场,计算结果与实际情况相符,得到了有参考价值的结论。

利用FLUENT软件模拟计算含蜡原油管道的停输降温过程

研究含蜡原油管道的停输降温过程,对确定安全停输时间、提出再启动方案以及制订停输检修计划具有重要的指导作用。介绍了利用FLUENT软件模拟求解含蜡原油管道停输降温问题的方法,将双边壁面设为耦合壁面,不需要再单独设定边界条件;将析蜡潜热转化为附加原油比热容,不需要跟踪固液相界面的移动。通过与实验结果进行对比,表明该方法能够准确地计算出任一时刻管道横截面上各点的温度,而且能表现出降温过程中自然对流的变化和固液相界面的移动,使得此类问题的求解更加简单。

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。

基于流程模拟软件对高温导热油产品分离塔操作异常的研究

合成型高温导热油装置产品分离塔是提纯导热油产品的关键环节。以产品塔的分离过程为研究对象,利用Aspen plus流程模拟软件建立了该塔的稳态模拟流程,通过对比模拟数据与实际运行参数验证了模型的可靠性。在此基础上对该塔的异常工况进行了水力学分析,针对装置开工投产以来出现的操作异常、塔顶重组分含量超标的问题进行了模拟分析论证。模拟结果表明当塔釜抽出需部分返送进料时易发生液泛,要严格控制返塔量在1000kg/h以内,以确保液泛率维持在安全阈值之下;在正常工况下若塔的回流量低于1900kg/h会导致精馏段传质过程异常,操作时必须确保回流量不低于此值,以确保精馏段液体喷淋密度高于最小允许值,进而维持正常的传质过程。基于上述模拟分析结果,对实际操作进行了针对性调整,有效解决了产品塔的运行异常问题,产品质量达到指标要求。

基于LabVIEW软件的锂电池故障模拟检测系统设计

电动汽车、可再生能源等领域迅速发展,锂离子电池作为核心能源储存和释放的组件,性能评估尤为重要。通过设计一种基于LabVIEW软件的锂电池故障模拟检测系统,实现对锂电池故障的模拟、检测和分析,为锂电池的研发、生产和维护提供技术支持。设计的系统采用LabVIEW软件,结合数据采集卡、充放电设备等硬件,对锂电池充放电全流程中可能出现的各类工况进行模拟,监测各项电气参数,实时分析处理各类异常数据,完成故障诊断。

基于FLUENT的FCC催化剂成胶釜三维流场数值模拟

针对高粘度的流化催化裂化(FCC)催化剂成胶釜物料,采用建模软件建立了成胶釜的三维实体模型,运用ANSYS FLUENT流体分析软件,通过多重参考系(Multiple Reference Frame,MRF)方法、k-epsilon湍流模型进行数值仿真,分析四斜叶开启涡轮式搅拌桨-四弯叶开启涡轮式搅拌桨-四弯叶开启涡轮式搅拌桨的搅拌结构作用下成胶釜(立式搅拌槽)内的等速度云图、速度矢量图、和速度图等流场分布特征。模拟结果表明:正常工况下,成胶釜内大部分区域的流速比较均匀、釜内流体循环效果好,混合效果总体较好;挡板的设置,有效的将周向流转换成轴向流,进一步增强了成胶釜中的流体混合。模拟结果为高粘度FCC催化剂成胶物料的混合特征研究提供指导,为FCC催化剂成胶釜的设计提供理论依据。

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。

基于Fluent软件的携砂液流动规律模拟研究

掌握支撑剂在裂缝中运移影响因素和最终铺砂形态规律,对于压裂方案设计和压裂现场施工非常重要。基于数值模拟计算的理论方法,应用Fluent模拟软件建立了矩形裂缝中携砂液流动分析模型,对不同密度支撑剂在裂缝中的运动轨迹和铺砂规律进行了研究。结果表明,支撑剂沉降速率随其密度的增大而增加,高密度支撑剂在缝口易形成砂桥,使得最终在裂缝中的铺砂分布不均;相同条件下,低密度支撑剂不会在缝口附近形成砂桥,形成的铺砂剖面较为均匀。

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。

基于FLUENT软件的单人赛艇粘性流数值模拟

利用计算流体力学软件FLUENT对比赛用单人赛艇实船的粘性绕流进行了数值模拟,得到了不同航速下的艇体表面压力和相应的摩擦阻力系数及粘性阻力系数;对不同航速下的摩擦阻力和粘性阻力计算结果与经验公式和实验结果进行了对比,通过比较可以看出利用FLUENT软件能够快速有效地预报赛艇船体的粘性阻力和流场。

基于FLUENT软件的小水线面双体船粘性流数值模拟

利用计算流体力学商业软件 FLUENT对一实尺度小水线面双体船 ( SWATH)数学船型的粘性绕流进行了数值模拟 ,得到了不同航速下的船体表面总压力、表面剪切应力分布和相应的粘性阻力系数 ;将各航速下的粘性阻力计算结果和经验公式估算结果作了比较 ,验证了 FLUENT用于计算小水线面双体船三维粘性流和粘性阻力的有效性 .

地下水体系核素化学形态模拟系统软件开发

为评估处置库的安全性,核素化学形态信息是准确预测核素的运移行为研究的前提。鉴于我国核能工业的迅速发展以及建立环境中核素的确认需求,在我国开展处置库周围核素的化学形态研究具有十分重要的意义。针对地下水中元素种态分布的研究需求,以JAVA为开发工具、MySQL作为数据库、Tomcat为容器,开发了一套B/S架构的元素种态分布模拟软件。针对模拟计算中遇到的化学反应平衡非线性方程组求解收敛困难的问题,引入了根据化学反应势能求解的方法和反应因子控制迭代步长,实现了对化学反应非线性方程快速地求解,并可拓展多相平衡计算。以塔木素地下水中镎为考察对象,利用所开发化学形态模拟软件(simulation software on chemical species,SSCS)计算环境中镎的形态和量,并对比PHREEQC的计算结果,相对偏差在10%以内,针对环境中痕量元素的分布,提供了理论计算的解决方案。

基于FLUENT软件直流电弧等离子体喷射法等离子体放电特征二维数值模拟

直流电弧等离子体喷射法制备金刚石膜的过程中氩气主要起维持电弧放电作用,在一定程度上保证电弧放电的稳定性。本文利用自定义标量和自定义函数技术对FLUENT软件进行二次开发,在动量和能量守恒方程中添加相应电磁源项。对纯氩直流电弧等离子放电特征进行二维数值模拟,并经过实验验证后最终得到等离子体放电区域的温度、焦耳热、电流密度和速度等分布。模拟结果表明气压为1000 Pa工作电流为100 A条件下：氩等离子体最高温度和最大速度达到11000K和340 m/s,且均出现在阴极尖端位置附近;较强的外侧气流使阳极斑点稳定维持在阳极内侧下边缘位置,其附近等离子体温度在9000 K左右;基体表面附近等离子体温度受到焦耳热分布和阴极高温射流共同作用,维持在3000～4000 K。

利用Fluent软件对植物坝覆盖下二维两相流场的数值模拟

通过物理模型试验及推导建立植物过流水动力学方程,对植物"柔性坝"过流时的水动力学特性进行了数值研究;利用计算流体力学软件FLUENT,用VOF方法追踪自由水面,采用多孔介质域模拟植物坝覆盖区域,以多孔介质前后压强配合空隙率来确定渗透率,对有植物坝覆盖的水槽二维两相流场进行了数值模拟。将数值计算得到的流速值与模型试验流速值实测结果进行了比对,两者吻合较好。

基于FLUENT软件和内弹道模型双向耦合的超高射频火炮发射过程模拟

弹头阻力计算的准确性直接决定了超高射频火炮内弹道数值模拟的准确性。为了提高超高射频火炮内弹道过程数值模拟的准确性,利用二次开发工具UDF将FLUENT软件和经典内弹道(CIB)模型双向耦合计算超高射频火炮弹前流场,得到了超高射频火炮发射过程中第2发弹丸的弹头阻力,分析了不同射击频率下弹头阻力的变化规律。结果表明:FLUENT-CIB模型双向耦合计算能够得到弹前身管内火药气体各个时刻的流场分布,提高了弹头阻力计算的准确性;弹头阻力在弹丸启动后很快由减小变成增大,增大到某个极大值后又逐渐减小,直到弹丸出炮口,这个变化规律在不同射击频率下普遍存在;射频降低,在弹丸运动前期弹头阻力增幅减小,在弹丸运动后期弹头阻力降幅也减小。

基于Fluent软件的角联通风网络数值模拟

首先采用拟牛顿法(Broyden方法),基于MATLAB编程对地下矿山角联通风网络进行了编程解算,此种方法避免了复杂的数学方程建立过程,使解算过程在计算机上便可全部完成,并且收敛快,精度高。通过对解算结果的对比分析,可以了解角联分支对通风系统的影响,论文重点通过FLUENT软件,对角联通风网络进行了数值模拟,分别模拟了角联分支内有风流流过以及无风流流过的情况,通过选取不同的通风巷道截面,观察速度云图以及矢量图等,可以清楚的看到角联巷道内风流的特性以及效果,为角联巷道内风流特性的研究提供了一定的依据,文章最后指出了在矿山实际情况中,在处理角联通风网络时应注意的一些问题。

基于FLUENT软件沾浆机内部流场的模拟研究

应用FLUENT前处理软件GAMBIT分别对L型浆拐沾浆机和改进型浆拐沾浆机进行建模、网格划分和边界条件的设定。基于有限体积法的流体力学数值模拟基础,利用滑移网格方法来解决运动部分的数值模拟问题,选用SIMPLEC算法来解决压力与速度的耦合问题,对以上两种浆拐沾浆机模型进行数值模拟。通过模拟结果对两种沾浆机内部流场进行对比分析,为沾浆机浆拐结构进一步的优化改进提供理论依据。

基于FLUENT软件的T型三通管湍流数值模拟

基于标准κ-ε湍流模型,对三通管内流体交汇处的流动与传热,利用FLUENT软件进行了数值模拟。在该过程中,计算不同的流体参数和管路结构情况下的三通管内流体的速度场、压力场、温度场和湍动能等。计算结果与实际情况相符,得到了有参考价值的结论。

FLUENT软件在射流模拟中的应用

介绍了利用CFD软件对二维射流作用下的吸气流动的模拟,通过与实验研究得出的结果进行比较,结果吻合得很好。同时,与理论分析方法进行了比较,证明利用商业软件对射流作用的吸气运动进行研究是可行的。