轴流式水轮机转轮流固耦合计算

在利用轴流式水轮机全流道三维非定常湍流数值计算和利用弹性力学非稳态有限元法计算轴流式水轮机转轮叶片动态的应力和应变的基础上,利用弱耦合算法完成了轴流式水轮机在有粘有旋条件下的流固耦合计算,得到了叶片的动态应力和动态应变,并对结果进行了讨论.

单侧鼻阻塞对中度OSAHS患者咽腔压力的影响

目的:研究通过计算机流体力学(computational fluid dynamics,CFD)模型模拟平静呼吸下阻塞型睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)患者咽腔形态及内部流动,并模拟单侧鼻腔阻塞情况下平静呼吸时患者的咽腔流体流场,进行对比分析。方法:对志愿者(中度OSAHS患者)的咽腔行CT扫描,通过Amira 4.0建立上气道三维模型,同时通过计算机模拟建立单侧鼻腔阻塞的上气道三维模型,利用Gambit2.3.16网格划分后,用Fluent6.3.2模拟不同情况、不同流量下的咽腔内部流体力学。将CFD测量结果进行比较。结果:该患者上气道最狭窄处位于软腭后区,最小截面积大小为1.349×10-4m3,与临床检查相符合;在此区域,出现上气道最大流速(14.39 m/s)、最大压降(总压降40.60%);在模拟单侧鼻阻塞情况下,该模型管腔内各截面流速平均加快0.25 m/s,各截面压力平均增大2.90 Pa,但是流速、压力变化趋势不发生改变。结论:本研究建立的CFD模型能准确地反映患者上气道实际情况;单侧鼻腔阻塞情况时,患者的管腔内负压增大,更易产生上气道塌陷,但是不改变患者原有的上气道气流分布规律,是促进因子而非始动因子。

单侧下鼻甲肥大鼻腔气流流体力学分析

目的:建立单侧下鼻甲肥大鼻腔平静呼吸下的计算机流体力学(CFD)模型,观察肥大的下鼻甲对鼻腔解剖结构的影响,比较吸气和呼气状态下双侧鼻腔气流的流体动力学。方法:将单侧下鼻甲肥大性鼻腔志愿者的鼻部CT通过三维重建软件Simplant 10.0及ANSYS ICEM重建得到CFD模型,运用流体分析软件Fluent6.3.26计算获得双鼻总流量为200 ml/s时的鼻腔全流场数据。结果:①下鼻甲肥大侧鼻腔冠状位面积在下鼻甲区域小于正常侧,两者平均差异为1.62 cm2。②平静呼吸时下鼻甲肥大侧鼻腔压降主要产生于下鼻甲区域,占总压降的2/3;呼气及吸气时流量均约为50 ml,相当于正常侧鼻腔流量的1/3;吸气相时下鼻甲肥大侧鼻腔气流平均流速在鼻瓣区为0.57 m/s,小于正常侧的1.83 m/s;下鼻甲肥大侧鼻腔气流的涡流形成少于健侧。结论:肥大的下鼻甲改变了鼻腔正常解剖结构,影响了患侧鼻腔的气流流动状态,对患侧鼻腔的通气、温度调节及嗅觉功能造成影响。

轴流式原型和模型水轮机的压力脉动相似性分析

本文利用RNGk-epsilon湍流模型对轴流式原型和模型水轮机进行了全流道三维非定常湍流计算,预测原型和模型水轮机的压力脉动性能。在此基础上,本文通过对原型水轮机与模型水轮机压力脉动结果的比较,探讨两者在压力脉动性能方面可能存在的相似关系。结果表明,原型水轮机和模型水轮机的压力脉动具有相似的频率特征,但是振幅上并没有明确的相似规律可循。