雾化特性是影响喷雾冷却效果的重要因素之一。基于DPM模型,采用数值模拟方法分析液滴速度、直径和雾化液滴数量通量与压力之间的关系。模拟结果表明工作压力较高时,液滴在计算域内平均停留时间短,速度越大;同一压力条件下,液滴速度主要集中于一定范围之间。液滴直径SMD、VMD及NMD均随压力增大而减小,且其减小的趋势逐渐变缓。液滴数量通量与流量成正比,且与液滴直径呈三次方关系,有益于液滴在指定位置分布更加均匀,雾化效果更好。研究结果得到了压力对于喷嘴雾化的影响规律,为喷雾压力的设定和喷雾效果的优化提供了理论依据。

Y型供料器作为气力输送系统的重要装置,供料器内流场的变化将会影响整个输送系统的效率。为研究颗粒粒径对Y型供料器内流场的影响,采用计算流体力学(CFD)中的离散相模型(DPM)模拟Y型供料器中颗粒的运动情况,找出颗粒粒径对Y型供料器内流场影响规律。结果表明颗粒粒径为2~50μm范围内时,随着颗粒粒径的增加,Y型供料器内压降逐渐降低,且降低趋势越来越平缓,颗粒出口速度也逐渐降低。

为研究水压和气压对一种造雪机喷嘴雾化性能的影响,文中采用流体仿真的方法,建立喷嘴的三维模型,对喷嘴流域进行简化处理,通过改变喷嘴气体和液体的入口压力,运用多相流中的volume of fluid(VOF)模型和realizable k-ε模型对双流体喷嘴内流场速度进行仿真分析。由于压缩空气增加了液膜的不稳定性,利用离散相模型(DPM模型)对喷嘴外流场进行模拟雾滴的雾化情况,比较不同气、液压强下雾滴的索特平均直径(Dsm),并对结果进行分析。研究结果表明,在液体压强相同的情况下,随着气压的增大,喷射出雾滴的Dsm会出现总体减小的趋势;在气体压强相同的情况下,随着水压的增大,外流场雾滴的Dsm随着水压的增大出现增大的趋势。雾滴的Dsm受气液压强比n的影响,当n=1~2时Dsm下降幅度最大,下降幅度达到65%;当n=2~6时Dsm下降幅度较小,下降幅度达到35%,当n=1.167时,Dsm达到最大值37....

对经典风力机叶片翼型NREL S809的覆冰过程和翼型覆冰前后的气动性能进行了研究。利用FLUENT软件自带的离散相模型DPM及用户自定义函数UDF,求解出翼型表面的水滴运动轨迹方程、水滴的撞击极限和局部收集系数;选用经典的Messinger积冰传热模型计算积冰厚度,得到积冰形状;并分析在不同的攻角下,洁净翼型与覆冰翼型的气动性能。研究指出,覆冰导致翼型的气动性能发生畸变,升力系数下降,阻力系数上升,升阻比减小,升阻比最大降幅达到85.97%;覆冰后的翼型会提前进入失速区,破坏了翼型原有的流线,会造成翼型空气动力特性恶化。

为研究机械密封腔内混有固体颗粒的流体,在复杂工况下对密封腔壁面及波纹管表面冲蚀的影响,以CFD理论及方法,采用k-ε湍流模型和离散项DPM模型,对固液混合流场进行模拟分析,获得密封腔内流体中介质作用下密封腔壁面及波纹管外表面的压力场分布,分析不同工作状态下固体颗粒作用下密封腔内壁和波纹管外表面的冲蚀区域分布、固体颗粒在流场中的运动轨迹,以及机械密封工作过程中流场内固体颗粒的逃逸量、运动状态的变化。结果表明粒子主要受颗粒阻力、浮重力、压力梯度力及波纹管和密封腔表面反作用力的影响;在旋转流场中,粒子作与旋转方向一致的螺旋方式前进;无转速时,冲蚀多发生在靠近入口处的波纹管外表面,旋转流场中,冲蚀多发生在密封腔靠后位置的壁面;随着转速增加,粒子逃逸率下降。研究结论为机械密封腔的设计布局及机械密封装...

以液压支架反冲洗回液过滤器为研究对象,分析了其组成结构和工作原理,应用FLUENT软件模拟液固两相流对过滤器的冲蚀行为,将滤网和颗粒形状分别用多孔介质模型和DPM模型表征,分析过滤器内部流场分布规律,找出过滤器最易发生磨损的位置。研究结果表明:含固体颗粒的乳化液对反冲洗过滤器产生的冲蚀磨损,主要集中在控制单向阀和回液出口密封圈处,最大磨损率为1.4×10-6 kg/(m2·s)。研究方法对液压支架反冲洗过滤器故障的定性分析、预测和过滤器的结构设计具有一定参考价值。