非定常尾迹及其对动叶气膜冷却影响的数值研究

针对前缘设有3排气膜孔的动叶,采用数值模拟方法对其静叶尾迹的非定常特性进行了研究,分析了静叶尾迹对动叶气膜冷却的影响.通过模拟吹风比分别为0.5、1和2时的工况,结合对应工况下的等熵图,对动叶升力系数和阻力系数进行了频谱分析,得到动叶表面的静压分布和传热系数分布.结果表明:随着吹风比的增大,下游叶栅通道的熵值有所减小,尾迹涡脱落频率没有明显变化;动叶压力面静压随着吹风比的增加而降低,压力梯度减小,传热系数则增大,换热增强,冷却效果较好;吸力面静压随着吹风比的增大而逐渐升高,形成了以吸力面最大曲率处为中心的负压区,传热系数增大,但靠近吸力面尾缘部分的换热效果优于前缘部分.

塑料熔体三维非稳态的冷却过程模拟及误差分析

文章阐述了大型、精密注射模具的三维非稳态冷却分析理论基础,通过Moldflow分析软件验证冷却水道直径与流量之间的关系,同时对有限元分析结果与理论计算进行比较,分析了误差产生原因,主要是过程中的模型误差和计算误差,并提出了减小误差的措施。

汽车冷却水泵小流量工况下非定常空化特性研究

针对汽车冷却水泵的空化问题,对小流量工况下非定常空化特性及其对压力脉动的影响进行了研究。采用SST k-ω湍流模型和Zwart-Gerber-Belamri (ZGB)空化模型,对水泵在典型空化状态下的流场进行了数值模拟研究,得到了小流量工况下叶轮内的非定常空化流动特征和空泡的时空演变规律;对蜗壳上的压力脉动进行了频谱分析,得到了不同空化条件对压力脉动的影响;通过泵的空化实验,对数值模拟结果进行了验证。研究结果表明:随着空化余量的减小,各监测点压力脉动峰的峰值和主频幅值逐渐增大,特别是隔舌位置处的压力脉动变化最为显著;泵内的空泡表现为不对称分布,主要集中在叶片前缘位置以及后盖板靠近叶轮进口位置,并随着空化的加剧,空泡体积分数逐渐增大。

高低温环境试验箱冷负荷敏感性分析

在高低温环境模拟试验设备中,一般通过冷负荷结合压焓图来进行压缩机选型,准确计算冷负荷对于制冷系统的节能具有重要意义。由于在高低温试验箱中主要的降温热交换过程是通过空气的强制对流来完成,一般的稳态传热过程很难对冷负荷进行精确计算。在防爆实验箱的设计中,为保证箱体的耐冲击性,往往采用较厚的箱体内壁厚,这就为制冷系统冷负荷的确定带来一定难度。本文以某防爆环境试验箱为例,通过自动微分算法,分析了稳态传热计算中冷负荷对22个箱体设计变量的敏感性,得到了影响冷负荷最大的5个设计变量,同时通过全箱体的三维非稳态对流换热CFD计算,验证了主要设计变量对降温过程的影响。结论证明,箱体内壁厚是重要的降温负载,其壁厚对冷负荷影响十分显著。

高温矿井巷道通风降温的界面热阻效应

对粗糙围岩壁面与湍流核心区间的换热问题,提出了“界面热阻”的概念和确定方法,推导了水力光滑壁面法向等效传热模型.建立了围岩壁面的二维细观模型,利用非稳态数值计算验证了粗糙壁面等效传热模型的正确性,分析了换热过程中围岩表面峰谷及粘性底层的作用机理.研究结果表明,风流速度和壁面粗糙度与界面热阻的关联度较大,分别使其减幅72.47%和64.27%,在流-固界面不稳定换热过程中起着关键性作用,其次是巷道当量直径和围岩导热系数,面积接触率对其影响最小.