通过流阻试验获得了直径为680mm的三偏心蝶阀在不同开度和速度下的流阻系数。以试验结果为基础验证湍流模型,选择SST模型作为湍流模型,建立获得三偏心蝶阀详细流场的数值模型。利用该数值模型对试验蝶阀在90°、70°、50°开度下的流场和流阻系数进行预测,90°代表全开。试验结果表明,50°开度的流阻系数值约为90°开度流阻系数值的9倍;三偏心蝶阀全开时的流阻系数值约为中线蝶阀全开时流阻系数值的6倍。数值分析表明,全开状态下,三偏心蝶阀阀板处存在的漩涡比中线蝶阀多,可对三偏心蝶阀阀板形状进行优化,以减小流阻系数;随着开度减小,流体的流动产生与阀板关闭方向一致的力矩,帮助阀板关闭。

以卧螺离心机螺旋流道内流体为研究对象，应用Fluent软件中提供的7种典型湍流模型，在相同网格条件下进行三维稳态数值模拟。模拟结果表明：RNGk-ε模型与文献值吻合性最好，其次是SST k-ε模型，Realizablek-ε模型虽然模拟结果良好，但选用时要慎重。RSM模型仅在模拟高转速时比较适合，在低转速时，偏差较大，而标准k-ε，标准k-ε，S—A模型模拟结果与文献结果偏差较大。本文结果可以为卧螺离心机流场计算中的湍流模型的选取提供参考。

湍流发生器是离心式中浓纸浆泵的关键部件,其作用是使纸浆实现流体化并进行气液分离。本文提出一种采用等螺距和变螺距相结合的叶片型线的湍流发生器,推导了其型线方程。为了验证新设计叶片型线湍流发生器的性能,设计了4种不同叶片型线的湍流发生器。基于CFX软件,采用Eeulerian气液两相流模型和RNG k-ε湍流模型,模拟了不同叶片型线的湍流发生器中浓纸浆悬浮液的三维流场,预测了水力性能和气液分离效果,分析了不同叶片型线对湍流发生器性能的影响。结果表明,采用等螺距和变螺距相结合的叶片型线的湍流发生器具有较好的水力性能和气液分离效果。该模型在生产实际中得到了应用。

离心泵内的沙粒磨蚀问题是一个国内外尚处于探讨阶段的复杂现象。多年来许多学者们从试验、理论、计算等多方面对这一问题进行了大量的研究与探讨。本文尝试从近壁区湍流的猝发结构出发，研究离心泵内的泥沙磨蚀问题。文中首先从BBO方程出发得出了沙粒近壁区法向运动速度upy ，然后基于湍流的猝发结构导出了沙粒“扫掠”情况下的流向速度upx。最后用两个速度得到了基于壁湍流猝发结构的离心泵内的沙粒对叶轮壁面的冲击角。上述研究表明离心泵内正是由于猝发时的“扫掠”作用造成了沙粒对叶轮壁面的小角度切削，这与前人的试验观测结果相吻合。

为得到湍流场流动和喷嘴磨损的特征，该文对喷嘴内液一固两相湍流流场进行数值模拟。利用液一固两相湍流控制方程，建立喷嘴内流场的二维仿真模型．采用交错网格和有限差分法离散方程，通过SIMPLEC法求解。运用FLUENT软件分析速度场、颗粒分布规律、颗粒运动轨迹以及射流特性，得到两相分离流动、出口中心处射流速度最大、颗粒沿管壁分布的特点。研究喷嘴形状与尺寸参数对喷嘴内部流场的影响。结果表明收敛锥角小、聚焦管长的喷嘴，喷射出的射流动能更大，但对喷嘴的磨损也最严重。喷嘴聚焦管出口壁面的磨损率达到1．1×10^-4以上，磨损深度在4．7×10^-4mm以上，且呈现递增趋势。研究为优化MAWJ。

针对柱塞式液压缸内液压油流场尺寸跨度较大,流场模拟边界及湍流模型选取较难的问题,提供了较优的边界条件及湍流模型选择参考。建立柱塞式液压缸内流场模型,采用Fluent软件对比分析不同边界类型、边界位置、湍流模型条件下液压油流场的压力、速度特性,比较发现选择导向套与缸体间隙流域一侧为速度入口边界,速度大小取柱塞运动速度,液压缸进油口为压力出口边界时能较好反映液压油流场的流动特性。选用最优边界及湍流模型组合进行液压缸内流场模拟的结果表明,在导向套与缸体间隙流域,流场压力沿流向线性减小,而流动速度在该间隙流域相对较大,为柱塞式液压缸组件的接触磨损及密封问题的流固耦合分析提供技术支持。