干气密封流体膜与密封环间传热模型的合理选取对于准确求解密封温压分布和稳态性能至关重要。在CO2近临界工况下,对比研究了密封环等温模型、绝热模型和共轭热传递模型对超临界CO2干气密封端面温度、压力分布和开启力、泄漏率等稳态性能的影响,探讨了不同膜厚和转速条件下密封环等温模型和绝热模型的适用性,并基于共轭热传递模型研究了超临界CO2和空气介质干气密封的温压分布和稳态性能差异。结果表明:以共轭热传递模型计算结果为基准,密封环等温模型假设适用于小膜厚低速流动工况,不过开启力偏低而泄漏率偏高,绝热模型假设适用于大膜厚高速流动工况;相较于空气介质干气密封,超临界CO2干气密封在小膜厚下的温度分布和大膜厚下的压力分布基本接近,不过小膜厚下的温度更低,而在大膜厚下的压力更高。

为研究平行流式冷凝器芯体扁管不同分布下制冷剂的能量损失及冷凝器管道内制冷剂的流动规律,建立冷凝器芯体的二维模型,利用CFD软件,对冷凝器管道内制冷剂的流动进行数值模拟。在扁管分布为20-13-9、21-13-8、21-12-9三种结构下,对17种不同流量的制冷剂模拟结果进行分析,得到不同流量下的速度场及压力场,计算了三种结构在不同流量下的能量损失。结果表明:在相同条件下,制冷剂在20-13-9结构中的能量损失最少,则冷凝器芯体的扁管制成20-13-9的结构更加合理。还直观展现了制冷剂在冷凝器芯体管道内的流动情况,在整个芯体中,流动过程中产生了各种大小尺度不同的旋涡。可将扁管连接过渡处设计成圆角结构,以减少能量损失。研究结果揭示了制冷剂在冷凝器中的流动规律,为汽车空调冷凝器的优化设计提供一定参考。

针对切流式双入口气液旋流分离器的内部流动特征，利用Fluent软件进行计算分析，重点对分离器内部流动状态及湍流度进行分析，并考察入口流速对主要分离空间流动参数的影响。结果表明，切流式气液分离器内主要分离空间呈明显的组合涡分布，并且轴向零速包络面呈明显柱形，但分离器人口处能耗较大，排气管入口附近紊流现象严重，当入口流速增大时尤为明显。计算结果对气液旋流分离器的结构优化与性能预测具有指导意义。

采用欧拉模型对超短接触旋流反应器内的气固两相流场进行了数值模拟，主要研究了分离腔内气固两相的分离过程。具体考察了导叶下部柱段与锥段分离空间以及排剂口附近固相体积分数的分布情况，评估气固两相在分离腔不同部位的分离效果，重点对比分析了固相粒径差异对流动情况以及颗粒聚集的影响规律。计算结果表明：5斗m颗粒在分离腔的浓度分布规律不同于10μm和30μm颗粒，由于颗粒粒径较小易被气流携带，在分离空间以及排剂口都出现了不同程度的返混，对分离不利。

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...

以 D82-19-2型中比转速离心泵为研究对象，选取导叶喉部面积、叶片数、叶片包角、叶轮出口直径、叶轮出口宽度、叶片出口角、叶轮进口直径7个参数为变量，运用正交设计法制定七因素三水平正交方案 L18（37），借助数值模拟方法对泵的性能进行预测，通过分析得到了几何参数对中比转速离心泵性能影响的主次顺序：叶片数对扬程和效率的影响起主要作用，叶片包角对轴功率的影响起主要作用；正交优化方案的数值模拟结果表明，该方案既满足无过载性能的要求，又保持了较高的效率，可为中比转速离心泵无过载设计提供参考。

对D450-60-10型中比转速离心泵进行无过载优化设计,原始方案采用模型换算法设计模型泵进行试验并换算得到原型泵性能,同时利用Fluent模拟得到模型泵和原型泵性能,对泵性能分析后提出基于叶片出口角、叶轮出口直径和叶轮出口宽度等结构参数的3种原型泵优化方案。结果表明：当叶片出口角β2=10°时,与β2=15°相比,功率曲线的拐点更接近额定工况点,且最大功率下降了6.78%,但会牺牲部分扬程;3种优化方案下离心泵都达到了无过载的要求,功率备用系数K均小于1.2;最佳方案（叶轮出口直径D2=0.49m,叶轮出口宽度b2=0.03m,叶片出口角β2=10°）的功率备用系数最低,为1.09,与原始方案相比,扬程和效率分别提高了6.94%、1.95%,为中比转速离心泵无过载设计提供了参考。

利用VOF法建立了混输泵出口单向阀内流场的气一液两相流CFD模型,采用UDF及动网格技术,研究了介质不同含气率下弹簧刚度对出口单向阀开启特性的影响.仿真结果表明：在一定范围内,随着弹簧刚度的增大,单向阀最大开启高度降低,开启滞后时间稍有增加：介质含气率变化对阀芯开启滞后影响明显,随含气率的增加,阀最大开启高度大幅降低,开启滞后时间增加,且随含气率增大,弹簧刚度的影响减弱.

为研究不同含气率对油气混输菜菜阀内部流场的影响,运用CFD软件对油气混输菜球阀内部气液两相分布、 速度场及进出口压差进行了模拟仿真.同时对球阀进行试验研究,测量出球阀进出口的压力值,以验证模拟结果的准确 性.试验表明：模拟值与试验值数据误差不超过15% ,模拟较为准确.在相同的开启高度、进出口流量下,随着含气率 的增加,球阀内流体的压差降低幅度高达90%以上,且其降低较均匀.与此同时,流体密度降低并没有使流量系数和阻 力系数有明显的变化.观察两相云图可以发现,在阀球尾部A 处产生了旋涡,旋涡随含气率的增加略微增多;突扩界面 C 处产生了二次回流,使得该处的气相也较多,而在阀球四周内壁,气相分布较少.同时可观察出,流体含气率对阀球间 隙处速度的影响不大,但是对流动状态有-定的影响.

基于FLUENT软件利用动网格及UDF技术对内压缩转子式油气混输泵出口球阀进行了动态数值模拟.动态仿真结果表明：随着阀球密度的增加阀球上升速度减慢阀隙压力变化减小;在球阀开启初始阶段阀球受力脉动较大随着开启过程的进行阀球受力逐渐减小且趋于稳定;阀球的升程越高变化梯度越大阀球密度越小升程变化越快.该动态数值模拟更真实的揭示了阀球比重与球阀受力、升程变化的内在规律.