在对MBR膜生物反应器的模拟仿真中,我们曾使用计算流体动力学(CFD)的相关软件建立MBR中空纤维膜的二维模型,并成功模拟出流体在中空纤维膜区域的流动现象。为了后期提高中空纤维膜的模拟效果,我们可以考虑先将单根中空纤维膜丝放进膜组件中,并建立三维模型进行模拟,计算和观察,为扩展到多根中空纤维膜丝的研究做好前期的工作。在模拟中,由于中空纤维膜管壁小孔的数量规模达十亿数量级,在建模阶段画出大量的小孔并不现实。所以,在模拟时,我们引入多孔介质的思想,将中空纤维膜的管壁定义为多孔介质区域,从而完成对中空纤维膜管壁小孔的模拟。在之后进行的CFD数值求解的计算中,我们采用比较精确的有限体积法求解离散方程,经迭代100次后,我们可以从残差曲线图中看到所有值均低于阈值,呈收敛状态。模拟结果表明,通过CFD相关软件对单根中...

本文对S809翼型的静态气动性能用CFD方法进行了数值模拟和分析，在计算过程中，使用了4种湍流模型对S809翼型进行了全湍流模拟，发现SST k-ω湍流模型的模拟效果与实验结果最为接近。但是大迎角状态下，S-A模型和k-ε模型预测的气流分离点较实验值靠后，导致升力显著高于实验值。另外，k-ε湍流模型算得的升力系数和k-ω湍流模型算得的阻力系数，与实验值的误差都比其他湍流模型大很多。之后又比较了SST k-ω湍流模型模拟的翼型几个状态下的表面压力分布和流场结构，研究了翼型静态失速下的气动性能。模拟结果显示，翼型边界层流动发生分离后，分离点在翼型吸力面上，且随着攻角的增大，分离点向前缘移动，直到整个翼型吸力面的边界层都发生了分离。当攻角足够大时，分离尾迹涡又重新附着在翼型壁面上，形成二次涡。

对往复式压缩机气阀的数值模拟研究进展进行了综述。通过分析发现:随着计算流体动力学学科的不断发展，应用CFD方法模拟气阀内流场对于了解多物理场随空间、时间的变化具有显著优势，根据内流场特点改进结构成为CFD模拟的应用方向，需要在完善多场耦合理论和提高模拟精度方面进一步开展研究。

本文提出了一个模拟二维肺部气道呼吸作用的格子Boltzmann模型。为了模拟呼吸作用的动态过程，我们使用了具有分形结构的气管树型流动通道。数值结果表明，该结构具有呼吸现象。

本文以百万等级超超临界电站锅炉给水泵为研究对象,通过CFD技术对叶片空化性能进行数值研究。提出一种基于样条函数思想的径向弯叶片几何参数设计方法,引入“正弯叶片”和“反弯叶片”两种叶片径向弯曲结构。结果表明:“直叶片”必需空化余量为22.8 m,与试验值误差仅为0.2 m,预测结果具有一定的精度,“反弯叶片”必需空化余量为21.7 m,空化性能最优;“正弯叶片”在叶片进口处压力面最先出现空泡,吸力面空化面积最大,而“反弯叶片”吸力面空化面积最小。

风力发电机翼型的气动特性直接影响其效率。本文采用CFD方法对NACA4415翼型的气动特性进行了研究。针对某地区的风速分布特性，采用双参数Weibull函数的方法获得其风速分布概率，采用CFD技术建立了基于Weibull分布参数下翼型的气动特性的数值模拟计算方法，在来流攻角为12?的情况下，获得了翼型的气动阻力、升力及阻力升力系数随Weibull分布参数的变化情况，建立了一种基于Weibull参数分布的实际风速情况下翼型气动特性的方法。

本文给出了用于模拟不可压缩流动的FHP-II格子气自动机模型中演化规则的数字电路。利用这个电路,生成了FHP-II的Look-Up表。作为算例,我们模拟了小雷诺数的方腔流动,再现了经典的数值结果。

针对轴流泵进行水力性能设计和优化,在满足设计要求的基础上,实现其水力效率的提升。以比转速ns = 1250的轴流泵为对象,采用CFD数值模拟方法,借助于N-S基本控制方程和标准k-ε双方程湍流模型,对轴流泵进行了全流道数值模拟,统计其速度环量的变化规律,分析总结其外特性,研究其内部流动特征。通过解决实际过程中轴流泵扬程偏低的原因,提出圆周分速度修正系数,并选取了合适的圆周分速度修正系数来优化模型。根据优化结果可见,优化之后,轴流泵的水力性能得到明显提升,满足设计要求工况,扬程从2.729 m提高到3.44 m,水力效率从80.35%提高到82.69%,同时高效区明显扩大。从内部流动分析得出,优化之后叶轮内部流体流态稳定,无脱流、旋涡等现象,流速均匀分布。在轴流泵叶轮设计过程中,宜采用变环量设计,减小轮毂处的环量,同时增大轮缘处的环量。

膜生物反应器(Membrane Bioreactor, MBR)是一种将生物降解与膜的高效分离技术相结合的污水处理与回收技术,在实际的生产过程中,膜污染会造成膜的透过性与分离性不可逆的变化。本文用CFD构建了气升式MBR曝气过程中液体流动的计算模型,经检验该模型计算结果收敛,然后用此模型研究了气升式MBR的挡板对膜组件内液体以及膜表面剪切力的影响。通过FLUENT软件计算出无挡板MBR和气升式MBR两种不同膜组件构型的液体流线图以及剪切力云图,对比发现气升式MBR的挡板具有加速液体循环和提高膜表面平均剪切力的作用,气升式MBR的挡板使得膜组件中的液体围绕着挡板循环流动,循环流动的液体不仅提高了膜组件内液体的流速,而且能够在膜组件的两侧形成大半径的涡旋区,使膜表面各个区域的平均剪切力都有了显著提升。这使得气升式MBR在减缓膜污染和提高曝气效率方...

泵送混凝土泵送压力的计算对泵车的设计与施工有很大参考意义,对分析泵车振动机理及振动动态特性变化起着至关重要的作用。由于混凝土在管道中流动的复杂性,目前国内外计算压力损失时,更多关注的是压力损失的大小,忽略了压力损失随时间的动态变化。本文分析了泵送混凝土在管道中流动时的流动特性,在混凝土在管道中作定常流动时压力损失计算经验公式的基础上,建立了混凝土非定常流动的运动方程,利用傅里叶级数表征混凝土泵送速度模型,从而得到了泵送压力随时间变化的动态特性曲线,通过实例与测试结果进行了对比分析,验证了本文方法的正确性,为混凝土泵车动态特性分析提供了理论基础。