复合角度气膜孔的透平叶片冷却流场大涡模拟

旋流自吸泵蜗壳结构不同于普通泵,具有特殊的流场结构。采用大涡模拟方法和滑移网格技术,通过对设计工况下旋流自吸泵三维非定常湍流场的数值计算,捕捉到泵叶轮和蜗壳内的压力分布、速度分布和尾迹区内旋涡的结构与演化特征等重要流动信息,结果表明叶轮内部静压具有一定的非对称性。分析了分离室内漩涡形成的原因。对含气率分布的分析表明,叶轮中气相主要集中于叶片的吸力面区域。对旋流自吸泵的性能进行预测,得到了预测性能曲线,并将预测结果与性能试验结果作了对比,证明了大涡模拟法能够较准确地预测旋流自吸泵内部流动特性和性能。

用数值方法模拟了透平进气阀箱的内部流动。为了改善计算的收敛性和提高计算精度，程序采用了ｓｉｍｐｌｅｓｔ迭代求解方法，并引入ｋ－ε湍流模型、壁面函数法和空度的概念进行了数值计算。计算结果表明，本文的方法能够较好的模拟进气阀箱内部复杂的流动，并与已有的一些实验结果吻合良好。

针对现有蝶阀存在易磨损、使用寿命短等问题,研制出一种对称多叶片式耐磨风量调节阀。利用标准κ-ε模型对该阀的流场进行了数值模拟,并与蝶阀进行了对比研究,结果表明,该阀流场分布比较均匀,无偏流现象,阀体边壁处流体速度较小,结构合理,具有较好的耐磨性能。

采用大涡模拟方法,运用cfd软件cfx对设计工况下的立式导叶自吸泵内部三维不可压缩湍流流场进行数值模拟,得到了其内部流场的压力分布和速度分布情况。对立式导叶自吸泵内部流场的相对速度分布和压力分布进行分析,对模型泵进行性能预测,得到了性能预测曲线,并进行了性能试验。将预测结果与试验结果进行对比,说明大涡模拟法能够较准确地预测立式导叶自吸泵性能和内部流动特性,为立式导叶自吸泵的设计研究提供参考。

入口风门是风机调节的重要部件,入口风门叶片安装正确与否直接关系到风机的性能,甚至影响除尘系统的正常运行。

为研究潜水搅拌机性能,应用三维造型软件pro/e建立搅拌机叶片的三维实体模型,利用gambit软件对污水处理水池进行非结构化四面体网格划分,在计算流体动力学软件fluent6.3平台上,采用动坐标系、rngk-ε湍流模型和simple算法,对潜水搅拌机搅拌的污水处理池进行数值模拟,计算全池内流体的宏观流场与各个截面的速度分布,分析潜水搅拌机的轴向有效推进距离与水体截面有效扰动半径,同时对潜水搅拌机的功率进行了研究.计算结果表明:潜水搅拌机能使污水处理池内流体形成连续循环水流,流体轴向推进,径向扩散;池内流体充分搅拌,池内流体流速基本都在0.3m/s以上,符合潜水搅拌机工作要求,故潜水搅拌机与该污水处理池相匹配;同时确定该潜水搅拌机可选取功率为3.0kw的电动机.利用此方法,可为潜水搅拌机的实际工程应用提供一定参考依据.

以某型发动机的复合材料外涵机匣为模型,用ls-dyna对平板叶片冲击碳纤维复合材料模型机匣进行了数值模拟。应用在ls-dyna中的复合材料建模方法,分析了模拟冲击条件下的穿透阈值和复合材料的吸能特性,铺层角度、顺序对冲击过程的影响,以及在相同冲击速度下冲击角度对冲击过程的影响。最终得到平板叶片冲击复合材料机匣的模拟结果。

随着水利建设的重新兴起,大中型泵站项目的建设也越来越多。根据实际需要,全调节水泵被大中型泵站广泛采用。常州市魏村泵站是当时太湖湖西地区建成的第一座大型泵站,由于长江潮位每天有两次涨落变化,为发挥水泵效率,选用2m直径的全调节轴流泵,水泵型号2000zlq15-2.8。泵站运行20多年来发挥了水利工程应有的作用。期间,技术管理人员针对水泵叶片调节器的缺陷进行了更新改造,采用的新式调节器运行至今,效果良好。

运用商用软件fluent,采用雷诺时均n-s方程、标准k-ε湍流模型、流体机械模型中的多重参考坐标系模型(mrf),对不同安放角的3个高比转速混流泵模型进行了数值模拟与结果分析.主要分析了设计工况下0°安放角的模型叶轮进口最高点截面的绝对速度和静压分布.详细分析和比较了3个模型的叶片压力面静压分布云图、叶片压力面相对速度分布云图、导叶压力面静压分布云图,捕捉到了安放角为+4°时叶片进口接近轮缘处流体撞击轮缘形成的小回流.简要分析了安放角为0°的模型泵导叶压力面相对速度分布,可知导叶充分发挥了其转能与消除环量的作用.分析结果揭示了高比转速混流泵内部流动规律.

为了提升双吸离心泵的性能,研究其内部流动规律,采用rngk-ε方程湍流模型和标准simple算法对某一扭曲叶片双吸离心泵全流道进行了cfd分析,并与实验值进行比较。结果表明,该方法能够较为准确地预测出双吸离心泵叶轮与蜗壳间及内部的流动特性,所得结果对进行双吸离心泵的水力设计或改型优化设计等研究具有重要的指导意义。

利用百叶窗浓缩器实验系统研究了5级叶片的转动角度对其性能参数(浓淡风比、阻力损失系数和平均浓缩率)的影响。通过对各级叶片转动不同角度实验结果的分析,得出了其性能参数随叶片转动角度改变的变化情况;在各级叶片转角中,阻力系数最大的工况为5级叶片全部为30°;浓淡风比最大的工况是第一级～第四级叶片角度为30°,第五级叶片为20°;浓缩率最大的工况为5级叶片全部为30°。

提出了一种交互式的植物叶片运动（特别是卷曲和萎蔫）模拟方法。该方法用一个三维骨架结构表示叶片的边缘轮廓,并通过细分的方法生成叶片的网格曲面。在此基础上,构建了一个由层次化弹簧构成的双层质点-弹簧系统,该弹簧系统被用来控制叶片的运动,叶片的卷曲通过收缩上层弹簧来实现,而叶片的萎蔫或展开则通过释放弹簧来驱动。通过提供的交互式界面,用户能够交互地控制该弹簧系统的运动,从而生成各种叶片的运动动画。这种方法已被用来交互地模拟番茄叶片的卷曲过程和黄瓜叶片的萎蔫过程,模拟结果较好地重现了与真实情况相似的叶片运动过程。

燃气轮机叶片气膜冷却研究进展——文章综述了近年来燃气轮机涡轮叶片气膜冷却技术的研究成果。介绍了气膜冷却的基本原理，总结了叶片端壁、顶部、前缘及尾缘区域气膜冷却的研究进展和气膜孔流量系数的研究状况。阐述了影响气膜冷却效果的各种因素及气膜冷却...

提出旋转坐标下的单相液体湍流的二阶双系数动态亚格子应力大涡模拟模型并加以验证。考虑亚格子应力的对称性和量纲一致性,在基于应变率张量和旋转率张量的不可约量及smagorinsky模型和亥姆霍兹定理的基础上,提出亚格子应力应表示为可解的应变率张量和旋转率张量的函数。在贴体坐标系下,利用交错网格系统和有限体积法离散湍流控制方程,采用simplec方法求解方程。水泵叶轮中湍流的流速分布规律和压力分布等计算结果都与试验结果基本吻合,从而证明了此模型的可行性,以及计算方法和程序的可靠性

采用有限元软件procast模拟tial基合金液在金属型真空吸铸成形铸造工艺中的充型凝固过程,分析在充型凝固过程中产生缺陷的原因,并进行了相关的实验验证。在模拟过程中发现铸件中确实存在模拟预测的缺陷,且缺陷主要集中在叶片隼部,在叶身部位出现少量的缩松缺陷,模拟和实际相吻合。

为了探讨湍流度对一种新型气膜孔射流气膜冷却影响,利用商业软件提供的有限体积法求解n-s方程,对湍流度分别为0.4%、10%和20%时的双出口孔射流冷却效率进行数值模拟。吹风比变化范围为0.5到2.0。首先将圆柱孔射流冷却效率计算结果和实验数据进行了对比,二者吻合较好。计算得到了双出口孔射流气膜冷却下的流场、径向平均冷却效率。结果表明,湍流度和吹风比对冷却效率都有较大影响。湍流度为0.4%和10%时,最高冷却效率在吹风比1.0时获得;湍流度30%时,最高冷却效率在吹风比2.0时获得。吹风比0.5和1.0时,冷却效率随着湍流度的增加而降低;吹风比2.0时,冷却效率随着湍流度的增加而增加。

通过对钛合金大斜角安装板整流叶片顶锻工艺研究,突破了顶锻件端头与杆部r圆转接的传统设计思路,采用在顶锻件转接处采用局部锥形与r圆自由转接的创新思维,通过对顶锻成形工步的阴模进行修改,解决了此类大斜角安装板顶锻件在预锻生产过程中,叶片的安装板内缘面与叶身转接处靠近毛边桥侧经常出现折叠的现象,节省了打磨时间,降低了工人的劳动强度,缩短了生产周期,同时提高了锻件的合格率。

利用有限元耦合场数值模拟计算方法对热轧钢板雾化冷却进行模拟,在固定喷嘴到热轧钢板距离h的情况下,得出喷嘴喷射角度对热轧钢板雾化冷却的影响,并对在有重力作用下的雾化冷却影响进行了分析研究。

利用有限元耦合场数值模拟计算方法对雾化冷却热轧钢板进行了模拟,在固定喷嘴到热轧钢板距离h的情况下,得出喷嘴喷射角度对雾化冷却热轧钢板的影响规律,并对重力作用对雾化冷却的影响进行了研究。

利用大涡模式对大空间建筑物室内气流进行模拟研究,并取得了良好的效果。模拟的内容包括:(1)在机械通风情况下,当存储货物的仓库发生火灾时,将会改变室内的温度场和流场的分布;(2)在自然通风情况下,简单方形钝体建筑物以及大型体育馆室内的流场状况。对以上模拟结果的分析表明,发生火灾时,室内流场主要是由热力作用支配,通风口的位置、通风气流的热力性质、室内物品的堆放方式以及室内物品的热力属性都会在很大程度上影响室内的流场和温度场。在自然通风情况下,室外的气流状况和通风口的位置对室内的气流都有很大的影响,室外的风速大小和风向分别对室内风速的大小和流场分布有重要影响,而通风口的位置主要影响室内气流分布状况。由于决定室内气流的因素很多,所以像体育馆这种对室内气流和空气质量要求比较高的建筑物,要评价以及设计其通风效果及室内空气品质必须针对具体情况从多个方面作具体分析。

编制开发的适用于大中型泵站确定水泵叶片最佳运行角度的电算程序，可以方便、快速、准确地根据泵站的实际情况及需要，确定水泵叶片的最佳运行角度，并计算出泵站的其他参数及评价指标。这些计算结果对于提高泵站运行管理水平、泵站的经济效益具有指导意义，并为泵站工程的优化设计及水泵的优化选型提供了有价值的结论和建议。

通过对平板湍流边界层进行大涡模拟,采用拟周期边界条件维持湍流边界层厚度稳定,提取速度和压力时程作为低矮建筑绕流模拟之脉动入流边界条件,研究脉动入流下的低矮建筑绕流特性。研究结果表明:入流边界特性对网格变化适应性良好,其平均速度剖面、湍流强度、流速频谱特性基本符合空旷地貌风场特性;脉动入流下,建筑表面的平均风压系数、脉动风压系数的计算结果与风洞试验结果基本吻合。受雷诺数及湍流强度的影响,流动分离区负压与试验值存在一定差别;屋盖上分离区风压时程具有非高斯概率特性,尤以气流分离较剧烈的屋盖迎风边缘及屋盖两侧风压的非高斯特性明显,该特征与风洞试验基本一致;受非高斯特性的影响,建议峰值因子g取4.5~5.5。