Fluent数值模拟在制冷与空调领域中的应用分析

介绍了Fluent数值模拟在从制冷和空调领域中的应用价值。主要以Fluent数值模拟技术在制冷及空调领域中运用现状为出发点,对Fluent模拟技术进行了简要阐述,并通过对Fluent系统模型的实验对其在制冷和空调领域中的系统应用进行了分析。     

一类水污染点源模型的分析与模拟

根据浓度变化和水流纵向流速等因素，建立河流污染源的泄漏扩散模型．利用偏微分方程基本理论，得到了模型级数形式的解．为体现相关理论结果，进行了数值模拟，探讨了参数对解的长期行为的影响，从数学角度揭示了污染源扩散对河流的影响规律．     

泵用串联式干气密封的优化设计及其性能校核

通过多目标优化理论构建了螺旋槽气膜开启力与泄漏量之比的协调函数,并利用该目标函数,通过Maple软件,对泵用串联式干气密封进行近似求解,获得螺旋槽的最佳槽形参数,获得气膜厚度2.14μm.应用Solidworks软件建立螺旋槽和气膜模型,并利用Gambit软件对模型划分网格.运用Fluent软件,在给定的工作条件下,对螺旋槽内部微间隙三维气体流场进行数值模拟,得到了速度分布、压力分布和泄漏量等数据,经计算得到最终的气膜厚度2μm,与优化气膜厚度的误差仅为6.5%.从而证明可以利用该方法对此类干气密封装置进行优化设计及性能校核.     

螺旋—圆弧组合槽干气密封气膜流场的数值模拟及分析

应用Solidworks软件建立螺旋槽、螺旋—圆弧槽、圆弧—螺旋槽干气密封的三维立体模型,应用Gambit软件对模型划分网格,运用Fluent软件对3种曲线槽干气密封相同工况下的压力、流速、泄漏量进行数值模拟,进而对曲线槽的压力、流速、泄漏量进行分析.结果表明:在相同工况下,螺旋—圆弧槽的动压效果最好,螺旋槽次之,圆弧—螺旋槽最差;螺旋—圆弧槽的出口径向流速最小,螺旋槽次之,圆弧—螺旋槽最大;螺旋—圆弧槽的泄漏量最小,为2.15×10-3 m3/h.     

船舶液压管路冲洗三维数值模拟

针对船舶液压管路冲洗连接问题,利用Fluent软件对串、并联回路进行三维数值模拟,分析了冲洗回路的速度场及压力场分布;并对并联回路中不同支管直径及支管位置对流量的影响进行了数值计算。结果表明:选择并联回路冲洗时应选择支管直径一样或相近的支管并联,同时需增加主管路的冲洗流量,确保各支管内都冲洗充分。     

高炉煤气柜泄漏及爆炸事故后果分析

大型干式煤气柜储存量大,储存介质易燃易爆有毒,如果发生泄漏,就容易引起严重的爆炸事故。本文运用有毒物质泄漏扩散事故后果模拟分析,对高炉煤气柜泄漏及爆炸的影响范围进行定量描述,为企业的事故预防工作提供依据。     

炼油厂汽油加氢装置中的管式混合器泄漏问题研究

鉴于某炼油厂汽油加氢装置在生产过程中,管式混合器发生的几次器壁泄漏情况,对容器内介质的流动状态采用Fluent软件模拟分析其器壁受力情况,同时对汽油加氢装置静态混合器腐蚀因素进行综合分析,从而减少因混合器泄漏而带来的非计划停工.     

稀薄颗粒流体对弯管冲蚀的数值模拟

运用Fluent中的冲蚀模型(DPM)对含少量颗粒的流体进入弯头处引起的冲蚀进行了数值模拟,分析了管壁转弯处的受力,追踪了颗粒粒子踪迹.结果表明:冲蚀主要发生在弯头底部位置;在同一速度且颗粒携带量一致的条件下,不同直径的颗粒对弯头的冲蚀作用随颗粒直径的增大而增大;在不同的入口速度下,相同直径的颗粒对弯头的冲蚀作用随颗粒速度的增大而增大.模拟结果与现场所测数据基本吻合.该法可以应用于输送含少量颗粒流体管道系统的安全预测、评估及工艺改造.     

Korteweg-de-Vries方程有限谱数值格式

以kdV方程为模型,利用有限谱方法构造数值计算格式,检验有限谱法计算含有色散项的非线性方程的精度,并对孤立波的演化及孤立波的碰撞进行了数值模拟,结果说明有限谱数值格式能较准确地模拟孤立波的行为.同时,把有限谱数值格式的计算结果同解析解进行对比,结果表明有限谱法具有较高的精度.     

电厂四角切圆燃烧锅炉数值模拟

本文阐述了计算流体力学及数值传热学在电厂四角切圆燃烧锅炉数值模拟中的应用,介绍了计算流体力学数值模拟的基本过程,并对电厂锅炉数值模拟进行了展望。     

含沙水流对离心泵叶片局部磨损破坏的数值分析

为了研究离心泵叶片出现局部磨损破坏现象的原因,以甘肃景电二期所用的1200S56双吸离心泵为研究对象,基于Navier-Stokes方程和标准的k-ε湍流模型,利用Fluent软件对双吸离心泵固液两相流动进行数值模拟,通过对比清水工况下的实验和数值模拟结果,发现泵的扬程和效率误差均在3%以内,验证了数值模拟的可行性与准确性。通过分析在输送不同流体(清水和含沙水)时泵的内部流场发现:离心泵在不同工况运行时,回流出现在叶片的位置不同。大流量工况的会留位置与叶轮实际磨损位置一致。回流引起的磨损是导致离心泵叶片入口位置穿孔破坏的主要原因。     

矢量图像去噪的格子波尔兹曼方法

摘要： 针对矢量图像数据量大,基于传统非线性扩散模型的算法效率低和难以实现并行化的缺点,该文通过在格子波尔兹曼模型的松弛因子中嵌入矢量图像的边缘特征,并定义新的平衡态分布函数,实现矢量图像的非线性扩散去噪. 此方法在保证稳定性的情况下,能实现大步长迭代计算以提高计算效率. 随后,通过二维扩散问题的数值仿真,定量评价了平衡态分布函数对计算精度和效率的影响. 为验证此种方法,对分别受到加性高斯白噪声和脉冲噪声的彩色图像进行了去噪实验,结果显示在图像处理质量和计算效率方面,该文方法都优于加性算子分裂算法.     

锥阀稳态液动力及阀芯表面压力分布数值模拟

基于Fluent流场仿真软件,对锥阀外流和内流情况下阀芯所受稳态液动力及阀芯表面压力分布进行了数值模拟和分析。结果表明,稳态液动力随着阀口压差的增大而增加;当阀口压差大于2.5MPa时,阀芯表面出现负压,阀口处发生气蚀;当阀口开度为1mm时,稳态液动力最大;在其他条件相同的情况下,锥阀内流时的液动力小于锥阀外流时的液动力。     

介质流向对截止阀流场和流阻特性的影响

为探索介质流向对截止阀内部流场和流阻特性的影响,应用SOLIDWORKS软件建立截止阀的三维模型。使用Fluent软件中的有限元法和标准k-ε湍流模型,在不同开度的情况下,采用数值模拟分析的方法,研究不同介质流向下截止阀的流场和流阻特性,分析阀体内部的速度和压力分布规律。结果表明:在两种不同的流向下,阀门的流通能力相差较小;在小开度时,介质高进低出时能够减小阀门的压力损失,在流通高压介质的情况下,高进低出的流向能够极大的减小阀门的关闭力。流场的分析为截止阀的结构设计和优化提供参考。     

液压油箱内部隔板对气泡分离的影响

利用Fluent中的欧拉-欧拉多相流模型,对一种液压油箱内部流场进行气液两相流三维数值计算,验证了气泡在油液中上浮的时间随其直径的增大而缩短的变化规律,对比分析了有无隔板以及隔板位置不同时,油液中不同直径气泡的分离特点。结果表明:隔板对直径为0.3~1.0mm的气泡分离影响明显,通过隔板延长油液流动距离,有利于气泡的上浮分离;直径为1~2mm的气泡,本身上浮时间比较短,几乎完全可以从油液中分离,隔板对大气泡分离影响很小。     

在不规则四边形网格上逼近扩散算子的五点及九点差分格式的测试

在Lagrange坐标下使用四边形网格进行二维辐射流体力学数值计算的难点之一是需要构造在不规则四边形网格上仍能较好地逼近扩散算子的差分格式。本文就五点差分格式和目前常用的九点差分格式进行了比较全面的数值测试和理论分析。结果表明五点格式仅在均匀矩形网格上具有二阶逼近精度，九点格式仅在均匀平行四边形网格上具有二阶逼近精度，这两种格式在一般的不规则四边形网格上通常都是不相容的。尽管九点格式优于五点格式，但它对不规则网格的适应性远不如人们以前所想象的那么好。由此可见，为了进一步改进二维辐射流体力学的数值计算，构造真正能在比较一般的不规则四边形网格上逼近扩散算子的更为优越的差分格式是一件迫在眉睫的事。     

兰州地区太阳能相变集热蓄热墙系统热特性分析

根据兰州地区太阳辐射的特点,利用Fluent软件对太阳能相变集热蓄热墙系统进行数值模拟,通过与传统型太阳能集热蓄热墙系统进行对比,探讨应用太阳能相变集热蓄热墙系统的优势。通过建立非稳态太阳能相变集热蓄热墙系统三维模型,采用CFD方法对控制方程进行求解,结果表明,太阳能相变集热蓄热墙系统在兰州地区具有应用的可行性和舒适性。     

时变线性系统的系统建模与虚拟仿真教学

时变线性系统是信息处理相关课程教学的扩展内容,而其解往往不能写成解析解的形式,因而其数值解法是教学与科研中的一个基本问题.利用状态空间分析法,以实现对时变线性系统的系统建模,利用计算机虚拟仿真技术,可直观便捷地完成系统的虚拟仿真并得到其系统响应的数值解.在Matlab/Simulink图形交互式之虚拟仿真环境中,进行了时变线性系统的系统建模与虚拟仿真设计与实验.实验结果表明,其仿真建模过程直观明了,可操作性强,求解方法便捷可行.