通过FLUENT软件对离心泵进行三维流场数值模拟。利用模拟计算结果分析了离心泵的内部流动规律;蜗壳非对称结构对流场分布的影响;隔舌对流动的影响,其分析研究为离心泵的优化设计提供了基础信息。

FLUENT传统的前处理软件为GAMBIT,但是GAMBIT本身建模能力较弱,参数化功能不强。为此文中提出利用ANSYS作为FLUENT的前处理,并以一个实例说明该方法的操作步骤。采用该方法可以方便地实现流体分析的参数化,为流场结构的优化提供理论依据。

以静压支承结构为研爱对象，利用Fluent工具对整个静压支承结构进行了数值仿真，验证了静压支承油膜的形成。仿真分析的结果表明，初始尺寸的静压支承结构压力油膜能够形成，油腔部分压力场基本稳定，油膜部分压力场逐渐减小：油膜部分流速较大，固定阻尼部分流速变化较大；初始油腔的厚度值较大，会在油腔内部形成涡流；最后根据分析结果对结构尺寸作了局部优化。

发动机的冷却系统对发动机的工作性能有极大的影Ⅱ向。发动机冷却水道作为冷却系统中的重要部分，其结构的设计是否合理，直接导致能否满足人们对发动机的强化程度和性能提高的要求。通过对发动机冷却水道流场CFD分析研究，在Fluent中对发动机冷却水道内冷却液的流速、温度进行分析，再结合模拟计算的结果评价发动机冷却效果，并讨论优化方法。

为研究球阀在不同开度下对管路流场的影响,针对某管路球阀,依据k-ε二方程标准湍流模型,利用ANSYS自带的前处理模块Design Modeler和Meshing建立了球阀管路的二维仿真模型并进行了网格划分。设置不同阀门开度,在FLUENT中进行数值模拟,分析了不同阀芯开度下的阀门内部流场。研究发现阀门开度较小时,阀门内部会产生较大速度梯度和压力梯度,部分位置速度、压力值高于初始值数十倍,其内部和下游管路漩涡较强;随着阀门开度的逐渐增大,节流效应减弱,阀门内部和下游管路漩涡逐渐减小直至消失,速度和压力也逐步趋于平稳。

利用Fluent软件对空调室外机的轴流风扇进行仿真分析,分析风扇特征对风扇气动性能的影响,结果表明风扇不光滑表面可以增加吸力面的吸附能力,风扇外缘翻边有利于降低噪声。最后,利用有限元软件对风扇进行模态分析,选择优化方案并进行噪声测试,试验结果与仿真趋势一致。

压缩机是蒸发循环制冷系统的核心部件,本研究采用FLUENT软件,调用真实气体模型并读取R134a物性参数,进行小流量离心式压缩机内部流动模拟分析,在一定程度上提升了模拟质量,并与试验进行对比,结果较为接近.分析表明：利用FLUENT软件进行小流量离心式制冷压缩机内部流动分析可行;所设计叶轮出口可能发生二次流现象;扩压器进口处流动不稳定,造成较大流动损失,且扩压器内部流动不均匀,最后给出相应优化意见.

对可燃冷媒器具实验室的安全报警系统和紧急排风系统进行了设计;为了确定紧急排风系统的最佳设计方案,以可燃制冷剂R32为工质,针对紧急排风系统中的排风口和进风口位置,设计了2种方案,采用Fluent模拟得到了2种方案下实验室内R32浓度分布图及浓度变化曲线,通过对比发现方案2为最佳。因此,在紧急排风系统的最佳设计方案下使可燃冷媒制冷器具测试实验室的安全得到保障。

根据已有研究所得到的动水力矩曲线,利用CFD、FLUENT等软件对桁架过流式三偏心蝶阀的动水力矩进行了模拟计算。模拟计算的分析结果表明,蝶阀在70°开度下的动水力矩达到最大值,与经验值相吻合。同时根据模拟结果,对桁架过流式蝶阀进行了结构上的优化,优化前、后的对比分析结果表明,通过优化有效地降低了动水力矩,这对减小蝶阀的操作力矩有积极作用,实现了蝶阀的节能目的。

基于FLUENT动网格技术,在标准k-ε和Realizable k-ε两种湍流模型下,计算核级定压差止回阀在不同调节范围下的压力损失,并与试验值进行对比;同时分析了该止回阀内腔的流动特性和阀瓣的运动特性。结果表明:标准k-ε和Realizable k-ε湍流模型计算结果与试验值偏差较小,其精度满足一般工程要求,且Realizable k-ε湍流模型更接近试验值;采用弹簧间节控制阀瓣的方法,可以实现阀门压力损失的精准调节,且该结构更有利于系统的稳定。