基于计算流体动力学(CFD)平台,以k-ε模型求解N-S方程的方式,分析了垂直轴风力机(VAWT)的三维结构,对分布式能源用小型垂直轴风力机的特性进行了建模与仿真计算,并通过结构对比分析,对结构进行了优化设计。在将现有叶片中的直平板改为流线型设计结构后,大大提高了该垂直轴风力机的风能利用系数。而在叶片中间加入小挡板后对提高垂直轴风力机的风能利用不明显。此外,对比验证了三种叶片结构风轮的性能,确定了该类垂直轴风力机最佳叶片数。为该类垂直轴风力机的设计与优化提供了借鉴和参考。

百叶窗翅片式作为汽车冷却系统中散热器应用最为广泛的类型,对维持汽车稳定运行具有重要作用。为在百叶窗翅片原始设计基础上进一步提升换热与流动性能,提出了一种新型尖锥形百叶窗翅片结构方案。分析了尖锥形百叶窗翅片中间截面厚度与百叶窗间距渐变量两个参数对翅片性能的影响,在百叶窗中间截面厚度δ1为0.2mm、百叶窗间距递减量为0.06mm时翅片的综合换热性能达到最优。此时,相较于翅片原始模型的综合性能评价因子JF提升了9.07%,有效改善了翅片的综合换热能力。

在数值模拟计算领域,标准k-ε模型、CHEN-KIM k-ε模型和RNG k-ε模型属于两方程的高雷诺数湍流模型,运用这三种模型对暖通空调室内空气回流区进行计算流体力学(CFD)模拟,结果表明采用CHEN-KIM k-ε模型和RNG k-ε模型的模拟结果差别不大,但二者均优于标准k-ε模型.

近年来,计算流体力学(CFD)技术随着计算机科学和流体力学理论的发展而在工业各领域得到广泛应用.本文对其在制冷领域的流场优化设计中的应用作了综述.相信随着科学技术的进一步发展,CFD将在更多方面得到更广泛的应用.

冰箱风机气动噪声一直是影响冰箱声功率级标称值的重要因素,为了保证制和循环效率,通常需要维持较高转速获得理想风量,导致风机噪声提高,传统降噪方式是采用降低转速或重新开模修改叶片气动效应,如何保证风量的前提下进行风机叶片降噪设计是关键。针对此问题,提出了一种基于NSGA-Ⅱ遗传算法的风机叶片降噪方法,对风量进行约束,通过调整叶片安装角、弦长沿径向分布曲线,对某型号冰箱冷藏轴流风机叶片进行了重新设计。结果表明新风机风量较原风机保持一致,在0~2000 Hz范围内实现气动噪声宽频降噪,且1050 Hz~1200 Hz降幅最大。这为冰箱风机超静音设计提供了一种解决方案。

螺旋密封作为非接触式密封,具有结构简单、耐磨耐蚀、寿命高、拥有良好的密封性能等优点,在石油化工等领域都有广泛的应用。本文基于CFD方法建立了螺旋密封数值计算模型,分析了螺旋密封内部流场压力变化和速度分布,得出螺旋密封封液机理。研究结果表明,在压差作用下,泵送流量是从出口泵送至入口,而压差作用的泄漏流量是从入口(高压区)泄漏至出口(低压区),若泵送流量大于泄漏流量,此时在压差作用下,螺旋密封有充足的密封能力;若泵送流量小于泄漏流量,螺旋密封封液能力不足以密封此时的压差,从而发生泄漏。

为开发输送水基抗燃液压液的三螺杆泵,测量了水乙二醇难燃液压液黏温特性曲线,建立了三螺杆泵三维模型,进行了CFD数值分析和试验验证。CFD仿真计算时,为避免网格数量过多或出现负体积而无法保证实际啮合间隙问题,采用SCORG软件对泵内流道进行了共形结构网格的划分,并结合Pumplinx软件进行数据后处理。研究表明:采用动态数值模拟方法的仿真结果与实验结果吻合良好,并对32号液压油与水基液压液输送特性进行了对比分析,得出了主杆扭矩和泵泄漏量随液压介质温度变化关系图;水基液压液相较于滑油更容易产生气蚀,气蚀主要发生在泵进口腔,气蚀现象随着密封腔压力上升而渐减小,泵转速越高,空化气体体积分数越大;泵出口压力越小,空化气体体积分数也越大,随着出口压力的增加,转速对空化气体体积分数的作用越不明显;水基液三螺杆泵工作时更容易发...

利用雷诺应力模型和欧拉—欧拉方法对固液隔膜泵出口球阀的开启压差及压力分布特性进行了理论推导与仿真分析，以纯液相压力特征为基础，进一步研究了多参数下高浓度固液两相流进出口压差的变化规律并相应地建立了压差理论及回归数学模型。研究结果表明，球阀出口压力为1．0 MPa，阀球材质为氟橡胶包覆硬铝质芯时，理论分析所得球阀开启所需压差为3．99×105 Pa，而球阀开启后，模拟得到进出口压差及轴向液动力迅速衰减，低压力区出现于阀座上下顶角间的10 mm 环形阀隙中心区域，其轴向位置随阀口开度增大呈线性下降。当流动介质为高浓度液固两相流时，阀隙内部射流加速段上移至阀座上顶角 z ＝30 mm 处，球阀进出口压差达到了单相流压差的8倍以上，并且得到了各物性和操作参数（阀口开度、固相浓度、混合粘度、入口流量等）对压差...

液压防喷器的可靠性直接关系到钻井作业的成败。为确保其使用的可靠，每套液压防喷器使用前都要进行试压检验。该文介绍了一种液压防喷器试压控制系统的设计原理及结构，分析了该系统存在的不足，并结合实际提出了改进方案。

针对阀口喷流的现象采用FLUENT商业化CFD软件中的RNGk-ε湍流模型、多相流气穴模型和壁面模型相结合对阀体内流场进行了模拟。并据此定性分析几何参数、物理参数等对气穴强度的影响定量预测阀体内气穴发生的区域减少阀体内的气穴强度抑制气穴发生从而寻求优化的流道结构形状为设计高效率、低能耗、低噪声的液压阀奠定基础提供重要的理论和实际应用信息。