多孔介质方腔内混合对流换热数值研究

为了解多孔介质方腔内的混合对流换热特性,采用局部热平衡模型对开口多孔介质方腔内的混合对流换热进行了数值模拟,多孔介质方腔内流体的流动采用Brinkman-Darcy-Forchheimer模型来描述。腔体下壁面保持恒定高温,其余壁面为绝热,冷流体以恒定速度从腔体左下侧流体入口处进入腔体。研究了理查德森数、达西数、瑞利数和孔隙率对混合对流换热特性的影响。结果表明：热壁面的平均努塞尔数随理查德森数的增大而减小,随瑞利数和达西数的增大而增大,但平均努塞尔数几乎不受孔隙率的影响。     

用DHR型k-ε紊流模型对锥形渐扩管内紊流的数值仿真——壁面函数·BFC法之时间步长、加速系数和数值方法的影响

用DHR型 k-ε紊流模型及其壁面函数·BFC(边界拟合曲线坐标变换)法,对总扩散角为80、扩散度为4的锥形渐扩管内充分发展的不可压粘性紊流场进行了数值仿真.所研究紊流的入口雷诺数为1.16×105和2.93×105.在不同的时间步长、加速系数和数值方法等计算条件下进行了数值仿真.分别给出了时均流速和紊流动能分布的计算结果,并分别将其与实验结果进行比较和分析,得知不同计算条件对计算结果的影响程度,计算结果与实验结果较好符合.     

教练机座舱气流组织和热舒适性

对某型号教练机座舱在不同进气温度方案下的气流组织进行数值模拟,研究舱内空气湿度、人体散热率和衣服热阻等因素的影响,获取了座舱内速度场和温度场分布.通过数值模拟所得到的速度场和温度场,改进了Fanger的舒适性假设中人体表面对流散热损失的计算方法,并取得了不同工况下座舱的热舒适性指标.这可为座舱环控系统的优化设计和不同热环境条件下的运行控制提供理论依据.     

锥形渐扩管内紊流数值预测诊断系统的研究--模型函数、网格配置和雷诺数的影响

用DLR型k-ε紊流模型.BFC(边界拟合曲线坐标变换)法,对总扩散角为8°、扩散度为4的锥形渐扩管路内完全发展的不可压粘性紊流场进行了数值仿真.所研究的紊流在入口的雷诺数为1.16×105~5×105.在不同的模型函数、网格配置和雷诺数等计算条件下进行了数值仿真.分别给出了时均流速和紊流动能分布的计算结果,并分别与实验结果进行比较和分析,得知在不同计算条件下对计算结果的影响程度,计算结果与实验结果较好符合.     

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．     

平翅片板翅换热器在混合热边界条件下的传热特性

采用数值模拟的方法研究了板翅式换热器平翅片在混合热边界条件下的传热特性,得到了雷诺数Re=400和Re=1 000的层流流动中,混合热边界条件下的翅片流道的局部努塞尔数和平均努塞尔数沿无量纲轴向距离的分布,并与相同雷诺数下等壁温和等热流边界条件结果进行对比.结果表明:混合热边界条件的平均努塞尔数比等壁温计算条件下平均努塞尔数高出3%~4%,比等热流计算条件下平均努塞尔数低26%~27%.因此在此类换热器传热性能设计时应采用等壁温条件的关联式.     

基于CFD的网格絮凝池内水流紊动协同效应分析

借助CFD方法对网格絮凝池内的流场进行数值模拟,并结合紊流涡旋理论和絮体多级成长模型,从水流速度分布、紊动能和紊动能耗散率等角度考察不同网格板的开孔率和间距以及过水孔洞的尺寸等条件下整个池内水流紊动的相互作用.研究发现,前述各因素对流场的影响均局限于一定的区域范围,但考虑到絮凝任何阶段水动力学环境的变化都会导致最终形成絮体性能的差异,故在实际构筑物设计时,应充分利用不同分段水流紊动间的协同效应,通过确定适宜的设计参数组合来实现絮凝效果的优化.     

锥形渐扩管内紊流数值预测诊断系统的研究--网格数和差分方法的影响

用DHR型kε紊流模型及其壁面函数·BFC(边界拟合曲线坐标变换)法,对总扩散角为8°、扩散度为4的锥形渐扩管路内完全发展的不可压粘性紊流场进行了数值仿真.所研究的紊流在入口的雷诺数为2 93 0 0 0和1160 0 0 .在不同的网格数和差分方法等计算条件下分别给出了时均流速、紊流动能分布的计算结果,并分别与实验结果进行比较和分析,得知在不同计算条件下对计算结果的影响程度.     

横向磁场下环形液池热毛细-浮力对流

为了解横向磁场作用下环形液池内热毛细-浮力对流的基本特性,利用有限体积法对磁场强度分别为0、0.3T和0.5T进行了三维数值模拟。结果表明:当温差分别为5K、10K时,无磁场条件下,对流为稳态流动,在外加磁场的条件下,随着磁场的增加,对流失去稳定性,变为规则的振荡对流;进一步增大磁场,对流转变为无规则振荡对流。     

C形腔内Ag/MgO-水混合纳米流体自然对流数值研究

以Ag/MgO-水混合纳米流体、Ag-水和MgO-水纳米流体为工作流体,对它们在C形腔内的自然对流进行了数值研究。综合分析了3种不同类型的纳米流体、Ra数、纳米粒子总体积φ及腔体冷热壁面长度比AR对自然对流换热特性的影响。数值计算结果表明,当Ra数较大及φ一定时,Ag/MgO-水混合纳米流体的换热效果最好,Ag-水纳米流体次之,MgO-水纳米流体的换热效果最差。随着Ra数和φ的增大,3种纳米流体的平均Nu数均增大。随着AR的增大,平均Nu数也增大。     

平板混合边界层厚度近似解

研究了平板混合边界层厚度的近似解求法,通过对一般平板混合边界层的近似解的求解方法的掌握,得出了另外一种可以提高精确度找到混合边界层厚度近似解的方法.先按全板层流估算δcr,再根据δcr值推算A′位置,此点作为紊流边界层的起点,最后采用紊流边界层计算公式计算.     

基于CFD的喷水推进器进水管道流场分析

喷水推进器的效率主要有两个指标:水泵的推进效率和系统的损失效率。若想获得高效率的喷水推进器,必须要综合考虑两者,在两者之间找到一个平衡点。本文通过对喷水推进器进行进水管内的数值模拟,研究IVR(船速与进水速度比)对流场的影响。     

结合Fluent的液氨泄漏扩散模拟及中毒定量评估

运用Fluent数值模拟软件计算分析液氨泄漏扩散浓度场及扩散规律,并与基于高斯烟羽模型的理论计算结果相对比,验证其结果的可靠性。结合数值模拟结果和暴露时间,对人员在静止状态及疏散状态下的死亡百分率进行定量评估。结果表明结合Fluent数值模拟的急性中毒定性评估方法能够直观、动态、可靠的反应泄漏扩散的范围及影响,具有良好的应用前景。     

用DLR型κ—ε紊流模型对逆压梯度内部紊流数值仿真——模型常数和网格布局的影响

用DLR型κ-ε紊流模型·BFC（边界拟合曲线坐标变换）法，对总扩散角为8°，扩散度为4的锥形渐扩管内充分发展的乔可压粘性紊流进行数值仿真．应用实例的入口雷诺敦分别为1．16×10^5和2．93×10^5．在不同的摸型常数和网格布局下进行数值仿真．给出14种算例的时均速度u^-和紊流动能κ分布的计算结果，并分别将其与实验结果进行比较．分析不同计算条件对计算结果的影响程度．计算结果与实验结果较好符合．     

混凝土箱梁水化热温度场有限元分析

应用大型有限元分析软件ANSYS,模拟箱形梁水泥水化生热和对流边界条件,进行混凝土水化热温度场仿真计算,并与实测数据进行对比分析.结果表明,所建立的有限元分析模型可以精确地仿真实际混凝土温度场,可为类似工程借鉴.     

A轴向生长各向异性单晶光纤的模式特征

分析了A轴向生长单晶光纤的电磁场方程、场的表达式、边界条件以及色散方程。数值分析了几个低阶模式的色散曲线和横向场分量的结构特性;精确求解了各向异性A轴向生长的单晶光纤的电磁场方程,得到了横向场分量的精确解。利用精确到一阶的边界条件,得到各向异性A轴向生长单晶光纤的色散方程。数值分析了强各向异性A轴向生长单晶光纤仅存在m阶基元模式时的色散曲线以及横向场分量的结构特性。     

煤岩双相介质弹性波场数值模拟

为了研究含水煤岩储集层的流体饱和多孔双相介质弹性波波场特性,用Boit双相介质数学模型描述煤岩介质.应用二阶中心有限差分方法对煤岩双相介质模型的弹性波场进行数值模拟,模拟结果显示了孔隙率的变化与弹性波场响应的关系,对了解地下含水煤岩介质的构造特征以及孔隙特性具有现实意义和理论价值.     

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。     

等离子体强化混合燃气燃烧研究

为验证等离子体对固冲发动机中气相组分燃烧的强化特性,通过建立等离子体助燃理论模型,对有无等离子体条件下的混合燃气在固冲补燃室中的燃烧过程进行了数值和实验研究。研究结果表明:在燃烧室中加入等离子体后,有效促进了混合燃气的链式反应,缩短了燃烧时间;等离子体显著提高了混合燃气的燃烧效率,燃烧效率增加了16.6%。与实验结果对比可知,数值计算结果误差在10%以内,说明所建立的理论模型较为准确地模拟了混合燃气燃烧过程,具有一定的可靠性。     

过程参数描述的等热流平板间层流对流换热特性

应用对流换热的过程描述对等热流边界条件平行平板间的层流对流换热特性进行了分析.不论是发展段还是充分发展段,壁面上由于速度引起的对流传输作用为0,但速度梯度对壁面法向方向热通量的对流传输有贡献,从而壁面上法向热通量是对流方式传输的；速度梯度作用在入口段较强,随流动的发展而减小,充分发展段该作用为一常数；由于速度梯度的贡献...