检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2022年第12期38卷 100-108页

作者：侯加林张二鹏孙宜田张亮周凯山东农业大学机械与电子工程学院泰安271018 山东省农业机械科学研究院济南250100 山东春雨节水灌溉设备有限公司济南271100

针对传统压力补偿灌水器生产工艺复杂、补偿效果不佳的问题,该研究以纽扣式压力补偿灌水器结构为基础进行压力补偿元件的优化与性能分析。基于COMSOL双向流固耦合数值模拟平台,对灌水器多物理场耦合的瞬态过程进行力学建模与数值模拟,... 详细信息

针对传统压力补偿灌水器生产工艺复杂、补偿效果不佳的问题,该研究以纽扣式压力补偿灌水器结构为基础进行压力补偿元件的优化与性能分析。基于COMSOL双向流固耦合数值模拟平台,对灌水器多物理场耦合的瞬态过程进行力学建模与数值模拟,确定了球型限位曲面与空间螺旋副流道配合的最佳构型。以流态指数为目标,针对副流道深度、宽度、副流道螺旋角度、压力补偿元件硬度等关键因素开展了单因素水力性能试验与正交试验,得出流态指数影响因素由大到小的次序为副流道宽度、压力补偿元件硬度、副流道深度;经响应面分析获得最优参数为:副流道宽度0.65 mm、副流道深度0.14 mm、压力补偿元件硬度53 HA。验证试验结果表明,所设计的灌水器流态指数为0.067,压力补偿区间为0.075~0.30 MPa,满足流态指数不超过0.1、起调压力不超过0.10 MPa、压力补偿区间大小不小于0.15 MPa的设计要求,压力补偿区间内平均流量为2.32 L/h。研究结果可为灌水器产品的研发提供参考。

关键词：灌水器优化压力补偿水力性能瞬态数值模拟双向流固耦合正交试验流态指数

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不同进口高度排水管道用涡流装置截流特性模拟与试验

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农业工程学报 2017年第22期33卷 46-52页

作者：马光飞方勇吴燕明程文韬李桃李超水利部杭州机械设计研究所(水利部产品质量标准研究所) 杭州310024 水利机械及其再制造技术浙江省工程实验室杭州310024

为研究不同进口高度h的涡流截流装置的截流特性,选用瞬态不可压缩流动的N-S方程和重整化群RNG k-ε湍流模型,采用欧拉模型中的VOF(volume of fluid)法对涡流截流装置进行了数值模拟,分析了进口高度h对涡流截流装置截流特性、截流效率的... 详细信息

为研究不同进口高度h的涡流截流装置的截流特性,选用瞬态不可压缩流动的N-S方程和重整化群RNG k-ε湍流模型,采用欧拉模型中的VOF(volume of fluid)法对涡流截流装置进行了数值模拟,分析了进口高度h对涡流截流装置截流特性、截流效率的影响,并且研究了涡流装置内部流场分布特性,同时对涡流截流装置的截流特性进行了试验验证。结果表明,进口高度越小,截流能力越强;涡流截流装置的截流效率,随着高度h增大先减小后增大,转折点在3h/5~4h/5之间;当进口宽度固定时,为了保证不发生溢流或者堵塞,且能够实现较好截流,涡流截流装置的进口高度应选择4h/5~5h/5之间,此时,涡流装置的进口截面面积大于出口截面面积。涡流截流装置的截流主要是因为在装置内部形成了局部低压,静压力转换为流体运动的动压力,使流体产生高速旋流,发生了旋流截流。该研究可为城市污水截流装置提供新的可选设计方法,降低污水溢流或者内涝发生率。

关键词：涡流水利设备进口高度瞬态数值模拟截流特性内部流动特性试验验证

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轻质复合材料发射箱盖结构设计与参数优化

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航空学报 2013年第4期34卷 826-832页

作者：钱元周光明贺卫东刘伟先南京航空航天大学机械结构力学与控制国家重点实验室江苏南京210016 北京理工大学宇航学院北京100081

针对国内现阶段复合材料发射箱盖研制领域中所存在的一些缺陷,通过设计一种方形轻质复合材料发射箱盖结构提出解决方案。首先提出了结构中薄弱区与抛出部分的初步设计方案;然后对导弹发射时燃气流冲击箱盖过程进行了瞬态数值模拟,并根... 详细信息

针对国内现阶段复合材料发射箱盖研制领域中所存在的一些缺陷,通过设计一种方形轻质复合材料发射箱盖结构提出解决方案。首先提出了结构中薄弱区与抛出部分的初步设计方案;然后对导弹发射时燃气流冲击箱盖过程进行了瞬态数值模拟,并根据数值模拟结果对箱盖结构参数进行了优化;最后针对优化结构冲破过程进行了数值模拟,结果表明,按优化后方案设计的箱盖结构既能实现结构的轻质化,又能在开盖过程中保证较好的冲破性能。

关键词：轻质化结构设计瞬态数值模拟参数优化整体冲破发射箱盖

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板状燃料组件入口堵流事故下流场和温度场的瞬态数值计算

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核动力工程 2014年第3期35卷 6-10页

作者：宋磊郭赟曾和义核安全与仿真技术国防重点学科实验室、哈尔滨工程大学哈尔滨150001

板状燃料组件具有结构紧凑、换热效率高、深燃耗等特点,故被广泛应用在一体化反应堆和实验用研究堆中。在堆芯窄矩形流道中,冷却剂一般采用自上向下的强迫循环方式。在某些事故工况下,譬如由于燃料元件的辐照肿胀、堆内材料碎片或异物... 详细信息

板状燃料组件具有结构紧凑、换热效率高、深燃耗等特点,故被广泛应用在一体化反应堆和实验用研究堆中。在堆芯窄矩形流道中,冷却剂一般采用自上向下的强迫循环方式。在某些事故工况下,譬如由于燃料元件的辐照肿胀、堆内材料碎片或异物随冷却剂循环流入堆芯,可能引发堵流事故。该事故将造成燃料板失冷,板温升高,可能导致局部冷却剂蒸干,威胁燃料包壳的完整性,甚至造成放射性外泄,引发严重事故后果。本文采用CFD软件ANSYS FLUENT 12.1对板状燃料组件在入口95%部分堵塞和全部堵塞的工况进行了瞬态数值模拟。计算中考虑了冷却剂和燃料板的流固耦合传热问题,并对所得三维流场、温度场及影响因素进行了分析。

关键词：堵流事故热工水力 CFD 流固耦合传热瞬态数值模拟

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管道充气排液工况下气液两相流数值模拟研究

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系统仿真学报 2013年第2期25卷 383-388页

作者：姜俊泽张伟明李正阳后勤工程学院军事供油工程系重庆401311 后勤工程学院研究生五队重庆401311

为了获得管道充气排液过程的两相流动状态,采用VOF模型对管道充气排液工况进行了数值模拟研究。模型考虑了液体表面张力、壁面粘附力,流体粘度,管壁粗糙度以及气体可压缩性效应,并采用结构化网格和自适应网格加密技术,对两相界面进行了... 详细信息

为了获得管道充气排液过程的两相流动状态,采用VOF模型对管道充气排液工况进行了数值模拟研究。模型考虑了液体表面张力、壁面粘附力,流体粘度,管壁粗糙度以及气体可压缩性效应,并采用结构化网格和自适应网格加密技术,对两相界面进行了跟踪,观察了这一工况下的气液两相混合及界面变化过程,分析了充气过程中不同时刻的管道内压力分布、气相体积分数、管流摩阻和能量交换情况,得到了这一工况下气液两相的流动特征。模拟结果也表明,在进行适当的网格划分和参数设置,VOF模型可以用于非自由表面的有压流动的数值模拟。

关键词：管道充气排液气液两相流 VOF模型瞬态数值模拟

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气液两相条件下离心泵内部流态及受力分析

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排灌机械工程学报 2016年第5期34卷 369-374页

作者：李贵东王洋郑意马小虎梁龙一胡日新江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司甘肃兰州730070 大连大耐泵业有限公司辽宁大连116620

为研究离心泵在气液两相条件下叶轮内部流态及受力情况,选取一比转数ns=129的离心泵为研究对象,基于CFX软件提供的Eulerian-Eulerian非均相流模型对泵内部流场进行三维瞬态数值模拟,得到不同初始气相体积分数下叶轮流道内气相体积分数... 详细信息

为研究离心泵在气液两相条件下叶轮内部流态及受力情况,选取一比转数ns=129的离心泵为研究对象,基于CFX软件提供的Eulerian-Eulerian非均相流模型对泵内部流场进行三维瞬态数值模拟,得到不同初始气相体积分数下叶轮流道内气相体积分数分布及叶片载荷等物理量变化规律,并将数值模拟结果与试验结果进行对比验证.结果表明:叶轮内气体主要集中分布在叶片吸力面区域,出口处则集中分布在流道中间区域,叶轮前盖板区域气相体积分数大于后盖板区域;当初始气相体积分数逐渐增大时,叶轮流道内流动紊乱,气液两相流动的不均匀性加剧,旋涡区域增大;随着初始气相体积分数的增大,叶片进口到靠近出口位置,叶片压力面所受压力载荷相对于吸力面减小得更快,而在出口位置附近叶片吸力面压力载荷减小得更快,叶轮径向力的不平衡性加剧,叶轮所受转矩减小.数值计算结果与试验结果在趋势上趋于一致.

关键词：离心泵气液两相流瞬态数值模拟流态分析

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基于动网格的罗茨式动力机容腔流动瞬态模拟

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电子测量与仪器学报 2019年第11期31卷 89-94页

作者：肖艳军王敬高静孟召宗高楠刘伟玲河北工业大学机械工程学院

为准确研究罗茨式动力机在旋转工作过程中的动态特性,基于非结构动网格技术,模拟罗茨式动力机容腔内部实时工作过程,进行了三维瞬态湍流数值模拟,并分析了容腔内部瞬时压力场与速度场的变化规律。仿真模拟结果与计算理论数据的对比结果... 详细信息

为准确研究罗茨式动力机在旋转工作过程中的动态特性,基于非结构动网格技术,模拟罗茨式动力机容腔内部实时工作过程,进行了三维瞬态湍流数值模拟,并分析了容腔内部瞬时压力场与速度场的变化规律。仿真模拟结果与计算理论数据的对比结果表明该模型可较准确反映罗茨式动力机的基本工作过程,随后实验平台的搭建与测试数据进一步验证了结果的准确性。结果表明在罗茨式动力机内部流场的动态变化中,动网格技术可以实现较好的模拟,从而为罗茨式动力机内部结构优化提供良好的理论依据,并且该技术可成为流体机械和能源回收研究方向行之有效的方法,可减少试验的不确定性并提高试验的准确性,从而节约时间。

关键词：罗茨式动力机流场动网络技术瞬态数值模拟

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攻角对TBCC进气道模态转换起动特性影响研究

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兵器装备工程学报 2022年第7期43卷 171-179页

作者：李圣黄孙波唐琳丁宋毅南京理工大学机械工程学院南京210094 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所四川绵阳621000

在来流Ma3、攻角为10°、8°、6°的条件下,采用动网技术对外二元并联TBCC进气道在模态转换过程中冲压通道的流动特性进行瞬态数值模拟。结果表明:来流在一定攻角条件下,模态转换过程中冲压通道的不起动/再起动存在迟滞现象... 详细信息

在来流Ma3、攻角为10°、8°、6°的条件下,采用动网技术对外二元并联TBCC进气道在模态转换过程中冲压通道的流动特性进行瞬态数值模拟。结果表明:来流在一定攻角条件下,模态转换过程中冲压通道的不起动/再起动存在迟滞现象,且冲压通道的性能参数存在迟滞回路;来流攻角越大,冲压通道不起动时分流板的位置越靠前,迟滞回路前移,冲压通道出口流量系数整体增大,出口马赫数和总压恢复系数整体减小;冲压通道的等熵极限与Kantrowitz极限内收缩比不一致,在模态转换过程中,冲压通道内收缩比变化先后经过2个极限值导致了迟滞现象。

关键词： TBCC进气道外并联模态转换瞬态数值模拟动网格迟滞现象

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一种非对称异步排气涡旋压缩机的数值模拟研究

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机电工程 2023年第9期40卷 1433-1440页

作者：陈雪辉张志远李昊何鸿斌刘伟刘伟康安徽建筑大学机械与电气工程学院安徽合肥230601 合肥波林新材料股份有限公司安徽合肥230601

传统非对称涡旋压缩机的2组工作腔内容积比不相等,会导致压缩时的压力不对称现象严重,同时使得排气损失和排气脉动增加。为此,针对一种等内容积比的非对称异步排气涡旋压缩机进行了数值模拟研究。首先,建立了非对称涡旋压缩机的几何模型... 详细信息

传统非对称涡旋压缩机的2组工作腔内容积比不相等,会导致压缩时的压力不对称现象严重,同时使得排气损失和排气脉动增加。为此,针对一种等内容积比的非对称异步排气涡旋压缩机进行了数值模拟研究。首先,建立了非对称涡旋压缩机的几何模型,对非对称异步排气涡旋结构的构造原理进行了公式推导,分析了其工作腔的容积变化状况;然后,对该结构的流体域进行了结构化网格划分,并进行了瞬态数值模拟,研究了腔内压力场、温度场、速度场的分布特性;最后,在相同条件下,将该非对称异步排气涡旋压缩机与传统非对称涡旋压缩机进行了性能对比分析。研究结果表明:该非对称异步排气结构的腔内流场均呈非对称分布,同一工作腔的压力场较为均匀,2组工作腔的排气压差在2%以内,但同一工作腔的温度场和速度场受径向间隙影响,其不均匀程度较大;经性能对比,该结构的排气压力损失仅为6.6%,排气温度降低了8.1 K,排气时的脉动强度降低了34.9%,涡旋压缩机排气过程更加稳定。

关键词：涡旋压缩机异步排气径向间隙排气损失排气温度瞬态数值模拟

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水平气—液两相管流瞬态过程研究

水平气—液两相管流瞬态过程研究

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作者：李晓平中国石油大学

学位级别：博士

随着混输技术越来越受到重视，瞬态多相流动的研究已经成为热点。为了对多相流实验数据进行管理，本文首先开发了多相流实验数据库系统。与常规实验研究相比，多相流实验研究正处于发展之中，测量设备、实验方案等将随着技术进步和研究... 详细信息

随着混输技术越来越受到重视，瞬态多相流动的研究已经成为热点。为了对多相流实验数据进行管理，本文首先开发了多相流实验数据库系统。与常规实验研究相比，多相流实验研究正处于发展之中，测量设备、实验方案等将随着技术进步和研究的深入而不断发展变化，使得多相流实验数据库与一般商用数据库相比具有：管理对象(测量设备)可变，输入方案(测量方案)为动态的特点。为此，改进了常规需求分析，提出了“柔性需求分析法”，将“微内核”及“语法分析”技术综合应用于数据库开发中，使之能动态地改变结构，进行自维护，具有良好的可扩充性；接受可变的输入格式，具有良好的适应性。\n 在中国石油大学(北京)多相流实验室的气液两相流实验架上进行了空气—水为介质的稳态、瞬态实验。提出通过傅氏变换计算段塞流持液率波的频谱，以主频率作为段塞流的频率，可避免主观因素对频率计算的影响。评价了现有液塞频率的相关式，给出了改进的计算模型。瞬态实验表明，气相流量瞬变(增加、减小)会造成压力的上冲或下冲；压差也会出现同样的上冲或下冲的现象。持液率曲线表明，气相流量上升后持液率波的频率增加，反之，持液率波的频率下降。液相流量瞬变实验中，压力的变化平稳，不会出现过冲现象。\n 将SIMPLE算法推广到两相流，采用有限体积法，全隐式格式，保证物理上真实性及总的守恒性，求解了双流体模型，编写了计算程序TMFS。TMFS采用独特的循环控制技术，计算中能随时响应用户请求，暂停或继续。计算结果与实验数据的相对误差较小，证明算法及程序是正确的。数值试验证明本算法具有空间网格无关性及时间步长无关性，是稳定的，且对CFL准则不敏感。\n 本文首先对管径、管长、气液比，气量变化值及变化率等单个因素对入口压力的影响进行了分析，然后通过组合因素的模拟表明，在相同的初始条件下，若管径越小、管道越长、气量增幅越大的条件下，入口压力上冲值很大，会造成管线超压。说明应重视瞬变工况，工程设计中应进行瞬态模拟并据此采取相应的防护措施。

关键词：瞬态数值模拟有限体积法 SIMPLE算法多相流实验数据库油气储运

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