蜗壳进口宽度对离心泵性能影响的分析

通过改变蜗壳的进口宽度,对蜗壳与叶轮的匹配关系进行了数值研究．在保证蜗壳断面面积不变的前提下,重新设计了两个进口宽度与原型泵互不相同的蜗壳,分别与原型泵叶轮组合作为研究所用的模型．利用FLUENT软件对离心泵内部流动进行了三维定常和非定常数值模拟．计算结果表明：泵的效率和扬程均随蜗壳进口宽度的增加而降低;随着蜗壳进口宽度的增大,蜗壳扩散段内的低速区域扩大,进口处的速度值减小;速度分布越向壁面分散,漩涡的范围越大．     

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。     

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。     

均压槽对滑阀配合间隙内固体颗粒分布的影响

为了分析阀芯均压槽对液压滑阀微米级径向配合间隙内固体颗粒物分布的影响,建立含有不同均压槽的间隙流场二维轴对称模型,采用Fluent欧拉-欧拉液固两相流模型对配合间隙内流场进行仿真计算。结果表明:均压槽内贴近阀体壁面处,固相体积分数最高;均压槽尺寸越小,间隙中心的固相体积分数越低;U形槽时,壁面处的固相体积分数最高,矩形槽次之,三角槽时贴近阀体壁面处颗粒物分布最少,而槽底部固相含量最多;圆角三角槽可在很大程度上减小间隙中心的固相体积分数,三角槽对颗粒物的截留作用大,藏污能力强。     

角式调节阀流向对流量特性的影响及分析

以角式调节阀为研究对象,应用计算流体力学软件FLUENT对其内部流场进行了三维数值模拟,得到了流量特性曲线及流道内的速度场、压力场分布．通过不同流向和开度的对比分析,表明此类阀门在大开度时流闭型可显著提高流量系数．     

叶片进口几何参数对离心泵磨损规律的影响

基于Mixture多项流模型和标注k-ε湍流模型,壁面处设置成无滑移壁面条件,运用Fluent软件对某双吸离心泵的全流道进行固液两相流的数值模拟。分析了离心泵进口处的固体颗粒的体积分数、固体颗粒的直径对离心泵叶片进口磨损的影响,并且在原叶轮的基础上对叶轮进行改进。研究表明,在一定范围内,减小叶轮中间流线处进口安放角可以改善叶轮的抗磨损性能,并且改变叶轮进口安放角对离心泵的扬程、效率的影响不大;叶片进口工作面的磨损量大于相同位置叶片背面处的磨损量,且叶片进口的磨损量从前盖板至后盖板呈递减趋势;随着颗粒直径的增加,叶片进口工作面的磨损加剧而叶片进口背面处的磨损减轻。     

基于CFD多路阀铲斗联流固耦合解析

分析HDF多路阀结构,利用三维建模软件分别建立流体模型及固体结构模型。结合计算流体力学理论,利用商业CFD软件,通过设置模型参数及边界条件对HDF多路阀流场及阀芯结构场进行解析。对流体解析数据分析,得到滑阀铲斗联速度场、压力场分布情况;对阀芯结构场解析,得到铲斗联阀芯在流固耦合边界条件下的应力应变情况,为液压阀内部特征的预测提供依据。     

一种基于负载敏感原理的比例多路阀阀芯CFD仿真分析

以某种分片式负载敏感型比例多路阀的主阀阀芯为研究对象,通过对全周开口滑阀阀口面积的计算,采用流体动力学(CFD)方法对三维流场进行仿真,分析了在不同开度下阀口处的压力流量特性。研究表明:在阀口开度较小的情况下,液动力会使阀口趋于开大;在阀口开度逐渐增大的情况下,流体速度增大并且向阀芯轴线方向偏移。该分析可为后续多路阀稳定性的研究提供依据。     

颗粒密度对动静叶栅内流动特性的影响

基于大涡模拟方法和Mixture多相流模型,运用CFD软件对泵工况下动静叶栅内的固液两相非定常流场进行了数值计算,分析了不同颗粒密度下动静叶栅内固液两相流动特性及流道内涡结构的演化规律。结果表明,颗粒密度增加时,离心泵扬程和效率出现小范围的增加;动叶栅进口负压区面积逐渐增大,静叶栅出口处压力逐渐增大;叶轮流道内旋涡个数增多;叶轮进口固相体积分数增大,固体颗粒在叶轮进口聚集。动叶的强剪切和较大逆压梯度作用是动静叶栅内涡流产生和演化的主要因素。     

基于背压下的复合式调节阀空化现象数值模拟研究

针对工程实际中复合式调节阀内由压降造成的空化问题,利用CFD计算流体力学的方法和动网格技术,研究了不同出口背压与不同开度对空化强度的影响,并计算得到不同条件下的阀内气液两相分布、气含率和空化数曲线、初生空化数。分析结果表明:复合式调节阀窗口处的空化随开度减小而增大;当出口背压由0.4MPa增加到1.2MPa时,最大气含率由0.71降低到0.146;增加出口背压可有效的抑制和减弱空化,同时获得最佳背压为1.24 MPa。     

基于流声耦合的球阀气体内漏数值分析

针对阀门在工业中发生气体内漏的问题,利用流声耦合的方法对一种球阀的内漏情况进行了数值分析,通过对球阀发生内漏时的流场和声场特征进行数值计算,得到了内漏量、声压级频率响应函数和总声压级等。结果表明:球阀发生内漏时,在内漏间隙出口会产生高速射流,最高射流速度已超过声速;各内漏间隙的频谱特征相似,具有相同的峰值频率段,但各内漏间隙的总声压级不同;阀门内漏时的总声压级能很好的反映阀门的内漏状态,通过计算得到的数据拟合出总声压级和内漏量的定量关系式,在已知总声压级的情况下,可以达到定量检测阀门内漏泄漏量的目的。     

基于FLUENT的三叶圆弧转子泵流场及流量脉动的研究

以三叶圆弧转子泵为研究对象,分析了泵的内部流场及其输送不同粘度介质时的出口流量脉动特性。在已知转子型线方程的基础上运用UG和ICEM建立仿真模型,运用FLUENT进行流场的动态仿真,最终得到速度、压力分布以及流量变化规律。结果表明:泵内大部分区域流速较低,速度变化梯度不大,间隙处存在剧烈的回流且流速较高;泵内静压呈块状分布,入口部分存在负压,最低压力位于两转子最小间隙处并分别向进出口增大,间隙处的动压与静压分布相反,由最小间隙处向进出口方向减小;转子泵的流量脉动频率与转子的叶数及泵的转速有关,与介质粘度无关,流量不均匀系数会因介质粘度的增加而有所改善。     

基于CFD的调节阀流场数值模拟与实验研究

为了对某国产调节阀进行优化设计,利用CFD方法对其内部三维流场进行数值模拟,根据模拟结果分析了不同开度下调节阀内流场流动特性,得到了速度和压力的可视化结果,计算了不同开度下调节阀流阻系数与流量系数,绘制了调节阀流量特性曲线,最后将模拟结果与实验结果进行对比。结果表明:随着调节阀开度的增大,流量增大,流阻减小,流量系数增大。数值模拟与实验分析结果吻合程度良好,进一步验证了数值模拟的可靠性,为后续对阀芯的优化设计提供依据。     

离心泵叶轮进口处泥沙磨损的数值研究

采用Fluent软件对某大型双吸离心泵内流流场进行数值模拟,通过监测和计算泵在输送清水和含沙水时叶轮流道内叶片进口处的径向速度来分析对叶片的磨损强度.分析结果表明:随着沙粒浓度的增大叶片进口处磨损强度增大;小流量工况时,叶片进口处靠近吸力面附近有回流;大流量工况时,叶片进口处靠近压力面有回流;回流强度越大磨损强度越大,同时沙粒粒径也是影响磨损的重要因素,沙粒粒径减小,磨损强度减小。     

多级导叶式离心泵导叶内部CFD计算分析

通过Fluent前处理软件Gambit对MD40-6.3多级清水离心泵的导叶进行三维建模,生成网格,利用Fluent对设计工况下的三维紊流场进行了计算,得知:速度流经扩散段逐渐减小,压力逐渐增大,从反导叶出口的速度值可以看出反导叶出口的速度大于下级叶轮进口速度,且出口处产生了旋涡,并且在压力图上可以看到在出口区产生了一个低压区等流动特征.以此证明了此反导叶设计的不合理,为改进其线型、轴间震度及叶片厚度的变化规律提供了依据.     

三冲量控制蒸汽锅炉变频调速自动上水系统

传统的锅炉水位控制系统中,给水泵是连续恒速运行的,并且流量的控制是通过调节给水管道中调节阀和回流支路实现的.这两种调节方法都存在明显的缺陷;采用调节阀调节时,由于阀门开度的减小,水泵出口压力上升,阀门两侧的压力将增加.当增加到很大时,不但会造成水泵能量的浪费,而且使得水泵的振动和磨损加大,进而寿命缩短;采用回流支路调节时,大量水的回流也同样造成能量的消耗.因此,由单片控制变频器调节给水泵转速实现给水流量控制的方法.     

散状物料斜面出流下落过程流动特性研究

利用DPM-CFD模型对斜面出流散状物料下落过程中气流速度的分布规律、颗粒的扩散和运动特性进行了研究.研究发现,随着下落高度的增加空气流速先增后减,且颗粒流周围有明显的涡流产生.颗粒流质量流量和初始速度增加均会导致空气速度的峰值及偏移位移增加.颗粒流质量流量对空气速度峰值的影响较大;而出流速度对空气速度峰值偏移位移的影响较大.同时,颗粒流质量流量和初始速度也使颗粒物浓度峰值的偏移位移有所增加,但增大质量流量会导致浓度峰值增加,而初始速度的增加则会减小浓度峰值.颗粒物的质量流量和初始速度对浓度峰值的影响程度相当,而颗粒流初始速度对峰值偏移位移的影响程度略大于质量流量.     

纯水液压锥阀中二级节流的抗气蚀性能研究

为了研究二级节流结构在水压锥阀中的抗气蚀特性,首先从理论上进行分析,然后通过CFD软件,对不同锥角二级节流锥阀的三维流道进行气穴流场的数值模拟计算。通过仿真计算,得到相应的压力分布云图和气体体积百分比分布。分析压力分布对气体体积数的影响,并将结果与一级节流进行对比分析,采用二级节流使得节流口进出口压降减小,经过阀口的最低压力升高,气体体积百分数明显降低;在开度为0.4mm、阀芯半锥角为30°时,没有产生气泡,直接抑制气蚀的产生。因此,二级节流结构能够有效地减轻水压锥阀的气蚀现象。     

螺旋离心泵固液两相流中的叶轮磨损分析

螺旋离心泵运送固液两相流介质造成叶轮磨损的问题较复杂.以模型泵为研究对象建立三维模型,利用FLUENT软件对其内部三维流动进行固液两相流数值模拟分析,用清水试验验证数值模拟计算的合理性.分别计算了不同固相体积分数下叶轮工作面的速度分布以及固相浓度在叶轮中的分布,并根据两相流中固相体积分数与叶轮的相对速度分布分析了叶轮的磨损.数值模拟结果表明:在螺旋离心泵的离心段,相对速度与固相浓度达到较大值,该段易产生磨损.     

多材料双通道激光熔覆过程的计算机仿真

在激光快速成型过程中研究激光熔覆载气式同轴送粉粉末颗粒的汇聚特性以及基体的温度场与应力场的分布情况。采用气体-粉末两相流理论以及双通道流对载气式同轴送粉喷嘴内的流场进行了数值模拟,应用FLUENT软件中的离散相模型计算了粉末颗粒的运动轨迹,并通过多物理场耦合程序MpCCI平台对熔覆过程进行了数值仿真。结果显示:粉末颗粒在距喷嘴距离15~20mm之间具有最佳汇聚特性,在多物理场耦合作用下熔池的温度以及应力分布与实际情况相符合。