流场数值模拟

摘要： 文章基于结构嵌套网格对旋翼、机身进行流场数值模拟研究。流场区域被分为多个相互嵌套的子区域,即背景网格和部件网格,各重叠区域通过插值传递流场信息。流动控制方程采用非定常Euler方程,空间离散采用Jameson有限体积法,时间推进采用双时间步长法。通过对旋翼、机身进行数值模拟,将计算结果与试验结果对比,吻合较好,表明本文方法得到的结果是准确可信的。

摘要： 上翼面扰流装置是一类新型的冲压翼伞纵向和横向操纵装置。文章通过二维定常流场数值模拟,分析扰流装置偏转对翼伞气动性能的影响。结果表明,扰流装置下偏使翼伞升力系数减小,阻力系数增大,下偏量在一定偏度范围内增加时升阻比单调减少,从而可精确控制翼伞滑翔比,下偏量超过该偏度范围时,升阻比变化不明显;扰流装置下偏需要的驱动力矩随下偏量增加而减小,且远远小于传统操纵方式需要的力矩;扰流装置使气室内的压强降低,且下偏量越大,压降越明显。本研究可为进一步提升翼伞空投系统的操纵性提供参考。

摘要： 针对耙吸挖泥船耙头高压冲水喷嘴流场,采用CFD技术进行喷嘴淹没射流数值模拟计算。分析不同喷嘴直径、不同出口射流速度、不同靶距及不同射流喷射角度条件下的射流压力。其他参数不变的情况下,泥面所受到的压力随射流速度的提高而增大、随喷嘴直径增大而略微增加、随靶距增大而减小。喷射角度为90°、60°和45°时,同等射流速度下喷射角度为90°时泥面受到的压力值最大,但从破土量角度来看,60°为最佳喷射角度。

摘要： 文章以Clark-Y翼型作为冲压翼伞的基础翼型,对上翼面扰流装置在不同下偏量情况下的翼伞流场进行二维定常数值模拟,详细分析扰流装置下偏对翼伞流场结构的影响。结果表明,扰流装置下偏时,在其后方形成较大的上翼面分离涡,上翼面出现完全流动分离时的迎角减小;前缘分离气泡在小迎角时对扰流板未下偏剖面的阻力系数影响较大;上翼面分离大涡的分布区域可合理解释大迎角下扰流板下偏剖面的阻力系数变化规律。文章对翼伞上翼面扰流装置的流场数值模拟研究有较强的指导意义。

摘要： 对高压比跨音轴流压气机转子流动分析,论证了在10％～ 90％叶高范围内转子叶片采用二维设计方法是可行的.采用数值模拟方法,对超音、高亚音转子回转面叶栅进行全工况气动性能计算,研究密流比对于压气机叶栅气动性能的影响规律.结果 表明:密流比增加,超音叶栅总压比和效率均增大,结尾正激波前移,耐反压能力下降;高亚音转子叶栅气流转角增大,低损失气流角及范围增大.

摘要： 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.

摘要： 为探究喷孔锥度对喷气织机多圆孔辅助喷嘴喷射性能的影响规律,课题组设计了3类等大中心环形分布喷孔辅助喷嘴,研究其流场特性.分别建立了不同喷孔锥度时3类辅助喷嘴的流场模型;利用FLUENT软件对上述流场模型进行数值模拟,得到供气压力0.3 MPa时各辅助喷嘴对称面上速度云图、出口流速中心线上速度衰减曲线图及距喷嘴出口不同距离处截面速度分布图;提取截面上速度分布数据点得到了3类多圆孔辅助喷嘴0°和10°时距出口不同距离处截面速度径向分布图.结果表明:随喷孔锥度增大,各多圆孔辅助喷嘴的喷射性能明显增强;喷孔锥度大于0°时,喷孔锥度越大各型喷嘴出口处射流速度也随之增大.课题组既分析了喷孔锥度和孔心距各自单一因素对喷嘴喷射性能的影响,又考虑了喷孔锥度和孔心距双因素对喷嘴喷射性能的影响,结果表明喷孔锥度对辅助喷嘴整体喷射性能的影响较孔心距的影响更为显著.

摘要： 在管壳式换热器的失效形式中,腐蚀失效占有非常大的比例.通过建立管壳式换热器三维流域模型,并基于计算流体力学(CFD)方法,采用FLUENT软件对管壳式换热器壳程流体的流动与传热进行三维数值计算,得到换热器壳程内温度场、压力场、气液两相分布云图以及速度场分布矢量图.在此基础上,分析了管壳式换热器的腐蚀位置及腐蚀机理,结果表明:在换热器壳程折流板附近流体的冲刷以及液相组分的形成与堆积加剧了换热器的腐蚀,其腐蚀受到多种因素的共同作用,通过对数值模拟结果分析而得到的腐蚀位置与现场设备腐蚀位置大致吻合.基于流场对管壳式换热器的腐蚀分析可以为换热器的腐蚀防护工作提供理论基础.

摘要： 本文采用螺旋桨等效盘模型,运用NAPA软件对某型具有四台螺旋桨发动机的飞机全机流场进行了三维流场数值模拟研究,分析了流场计算结果和流场特征,得到了全机的升阻力系数、侧力系数和俯仰、偏航、滚转力矩系数.研究发现,等效盘前后的流动现象符合螺旋桨的流动特征,由于滑流的影响,使得全机流场参数分布左右不对称,螺旋桨下游机翼表面的流线发生偏转,机翼表面的压力系数分布呈现波峰、波谷的分布,在机翼后上下表面的滑流汇合形成明显的4个涡并向下游发展.结果表明采用等效盘模型可以实现螺旋桨飞机全机流场的三维数值模拟和气动性能分析,滑流对全机气动性能的影响及其规律有待进一步研究.

摘要： 中国能源结构以火电为主,随着环保标准的提高,发展性能优异、运行稳定的除尘设备势在必行.利用金属多孔介质过滤器替代袋式除尘器已成为一种趋势.本文以成阳市某一现役燃煤电厂金属多孔介质除尘器原型为研究对象,针对过滤器内部气流组织不均匀、需要频繁更换滤棒以致设备稳定性大幅降低,而目前工业技术手段很难直接监测过滤器内部流场的问题,利用ANSYS FLUENT15.0流体仿真软件模拟过滤器流场,找到过滤器出现上述不利因素的原因,得出采用Porous Jump模型处理多孔介质滤棒结果真实可靠,过滤器内部流量分配系数有较大的不均匀性,边缘两列流量分配系数较中间列大,十分不利于设备的稳定运行.

摘要： 以CSP薄板坯连铸漏斗形结晶器和扩张型水口为研究对象,通过对水口和结晶器三维实体几何造型,采用自行编制的有限差分程序对具有复杂结构的结晶器与水口中的流场同时进行了数值模拟.结果表明,这种模拟方法能够比较准确地反映连铸结晶器中的流场特征.

摘要： 本文基于Favre平均的NS方程和B/L湍流模型,采用了Jameson格式和矩阵人工粘性,对单纯进气道的内外流流场,以及进气道与弹体的一体化流场进行了数值模拟,分析了流场特征,通过与实验结果对比,本文计算得到的导弹的升、阻力系数与实验数据的误差小于10﹪,验证了计算所使用的NAPA软件的可靠性,表明本文的计算是合理的、可信的,对工程设计尤其是初期方案设计,具有较好的参考价值.

摘要： 本文以某十一级轴流压气机为研究对象,通过三维计算软件NUMECA/Fine对某型压气机整机建模,对该压气机的流场进行了数值模拟,分别计算了设计工况、变工况及导叶变角度等工况的特性,得到了压气机流量一压比特性曲线、流量-效率特性曲线,与压气机的性能试验数据进行了对比,其误差在可允许范围内.同时对压气机的每一级的数据行了分析,总结了该压气机的气动设计规律.通过流场分析得到出口导叶的流场分布不合理的结论,并通过对其母型机的流场分析,提出了改进的方案.这些工作对压气机的设计开发提供了宝贵经验.

摘要： 本文以某十一级轴流压气机为研究对象,通过三维计算软件NUMECA/Fine对某型压气机整机建模,对该压气机的流场进行了数值模拟,分别计算了设计工况、变工况及导叶变角度等工况的特性,得到了压气机流量一压比特性曲线、流量-效率特性曲线,与压气机的性能试验数据进行了对比,其误差在可允许范围内.同时对压气机的每一级的数据行了分析,总结了该压气机的气动设计规律.通过流场分析得到出口导叶的流场分布不合理的结论,并通过对其母型机的流场分析,提出了改进的方案.这些工作对压气机的设计开发提供了宝贵经验.

摘要： 本文以某十一级轴流压气机为研究对象,通过三维计算软件NUMECA/Fine对某型压气机整机建模,对该压气机的流场进行了数值模拟,分别计算了设计工况、变工况及导叶变角度等工况的特性,得到了压气机流量一压比特性曲线、流量-效率特性曲线,与压气机的性能试验数据进行了对比,其误差在可允许范围内.同时对压气机的每一级的数据行了分析,总结了该压气机的气动设计规律.通过流场分析得到出口导叶的流场分布不合理的结论,并通过对其母型机的流场分析,提出了改进的方案.这些工作对压气机的设计开发提供了宝贵经验.

摘要： 本文以某十一级轴流压气机为研究对象,通过三维计算软件NUMECA/Fine对某型压气机整机建模,对该压气机的流场进行了数值模拟,分别计算了设计工况、变工况及导叶变角度等工况的特性,得到了压气机流量一压比特性曲线、流量-效率特性曲线,与压气机的性能试验数据进行了对比,其误差在可允许范围内.同时对压气机的每一级的数据行了分析,总结了该压气机的气动设计规律.通过流场分析得到出口导叶的流场分布不合理的结论,并通过对其母型机的流场分析,提出了改进的方案.这些工作对压气机的设计开发提供了宝贵经验.

摘要： 采用计算流体力学(CFD)方法对换热器夹套式变截面导流筒装置的流场进行数值模拟。通过对一系列不同结构参数(L、Q、H)的导流筒模型进行合理简化与计算，分析出不同结构参数对流场的影响，为导流筒结构的优化设计提供了参考依据。

摘要： 采用计算流体力学(CFD)方法对换热器夹套式变截面导流筒装置的流场进行数值模拟。通过对一系列不同结构参数(L、Q、H)的导流筒模型进行合理简化与计算，分析出不同结构参数对流场的影响，为导流筒结构的优化设计提供了参考依据。

摘要： 本发明公开了一种户内变电站主变室流场温度场数值模拟快速计算方法，首先是建立输入参数表和输出参数表；再进行几何建模和网格划分；之后将网格划分结果输入到速度场快速求解算法以及温度场快速求解算法中进行计算，结果存储到输出参数表中。本发明还公开了一种户内变电站主变室流场温度场数值模拟快速计算系统，包括了参数化外观建模模块、智能网格生成模块、湍流方程快速求解模块、温度场快速求解模块、速度场快速求解模块、输入输出模块和用户输入模块。本发明实现了户内变电站主变室流场温度场数值的快速计算，使得建模和网格划分过程变得快速、准确，且占用的内存大大的减小，以方便实际工程应用。

摘要： 本发明涉及一种基于多物理耦合场的离散元磨粒流加工的数值模拟方法，其具体方法如下：(1)建立变口径管(本发明研究对象为四阶变口径管和五阶变口径管)几何模型；(2)变口径管流道模型的网格划分；(3)CFD‑DEM耦合物理参数设置；(4)CFD软件和DEM软件中边界条件的设置；(5)加工工艺参数选取；(6)CFD‑DEM耦合结果进行后处理；本发明方法对变口径管磨粒流加工在多物理耦合场的离散元法进行数值模拟分析，连续相和离散相通过CFD‑DEM耦合进行计算，探索了变口径管磨粒流材料去除机理以及加工参数对变口径管磨粒流加工技术的影响。

摘要： 本发明公开了一种基于流场和浓度场数值模拟计算的混钢模型系统，包括中央处理器和电源模块，所述中央处理器的输入端通过导线与数据采集单元的输出端电性连接，所述中央处理器的输出端通过导线与计算单元的输入端电性连接，且计算单元的输出端通过导线与判断模块的输入端电性连接，所述判断模块的输出端通过导线与中央处理器的输入端电性连接，本发明涉及混钢生产技术领域。该基于流场和浓度场数值模拟计算的混钢模型系统。通过根据数值模拟的结果可以准确实时地进行钢水成分的定量计算，可以精确地体现各流之间浓度的差异，不但可以准确给出混钢区域的长度，同时可以给出该区域铸坯中的化学成分分布情况，提高收得率。

摘要： 本发明公开了一种用于户内变电站主变室流场温度场数值模拟的快速计算方法，首先是建立输入参数表和输出参数表；再进行几何建模和网格划分；之后将网格划分结果输入到速度场快速求解算法以及温度场快速求解算法中进行计算，结果存储到输出参数表中。本发明还公开了一种用于户内变电站主变室流场温度场数值模拟的快速计算系统，包括了参数化外观建模模块、智能网格生成模块、湍流方程快速求解模块、温度场快速求解模块、速度场快速求解模块、输入输出模块和用户输入模块。本发明实现了户内变电站主变室流场温度场数值的快速计算，使得建模和网格划分过程变得快速、准确，且占用的内存大大的减小，以方便实际工程应用。

摘要： 一种用于CFX欧拉模型定常数值模拟固液两相流场后处理的壁面磨损率计算方法，采用CFX欧拉模型定常数值模拟后得到的固液两相流场进行后处理，利用壁面上各节点的固相颗粒参数，得到新的适用于CFX后处理的计算公式，并转化为CFX后处理时的程序语言表达式，得到壁面磨损率，并显示磨损云图；本发明方法科学合理，可以获得壁面磨损率的分布云图，并且其分布规律符合实际叶轮的磨损率分布情况，准确地计算CFX欧拉模型固液两相流定常计算后处理时壁面磨损率及其分布情况，社会和经济效益巨大。

摘要： 本申请涉及一种流场数值模拟方法、装置、计算机设备和存储介质，该方法包括：对流场网格模型的几何拓扑进行封装隔离，得到多个网格块；确定每个网格块的网格数据结构；网格数据结构包括网格块的变量参数和求解函数组合；建立每个网格数据结构与对应的CPU核、内存地址以及执行线程的映射关系；根据映射关系，在各CPU核上采用相应执行线程将对应网格块的变量参数读入相应内存地址对应的内存子空间，并内存子空间内基于相应网格块的求解函数组合并发对变量参数执行隐式计算，得到流场数值。采用本方法，使得网格数据结构可以作为独立的求解对象，从而将整个流场求解分解成多个网格块分别求解，即能大幅降低OpenMP并行编程难度，还可提高并行计算效率。

摘要： 本发明公开了一种面罩主体与吸气膜片附近流场数值模拟方法，属于变压器技术领域，包括建立面罩主体物理建模，建立用于测试面罩主体物理建模的湍流模型，在面罩主体物理建模上设置边界条件；仿真测试服务器对面罩主体物理建模内流场进行计算求解，得到内流场结果；仿真测试服务器根据内流场结果模拟吸气膜片的变形过程，得到吸气膜片的参数，根据内流场结果模拟吸气膜片的变形过程，得到吸气膜片的参数，解决了通过数值模拟对厂家设计的面罩方案进行仿真，并提出修改方案的技术问题，本发明通过数值模拟，对呼气活门在不同张角下的瞬态受力进行分析，同时采用流固耦合数值计算方式，来对仿真结果进行验证。

摘要： 本发明提出一种双层保温取心管结构设计与流场数值模拟分析方法,包括调研取心管的相关数据并明确取心管的结构的设计原则、设计适用于实地勘探的取心管并建模、对建模的取心管进行强度校核、对取心管进行内部流场分析、对取心管内部进行温度场分析及得出结果六个步骤；本发明通过通过结合实地勘探的地质条件，设计针对性的取心管，并通过软件进行建模，再对建模后的取心管受力分析，模拟实际运用中会被施加到的双向载荷的情况，之后再通过数值模拟工具进行内部流场分析，最后，再利用软件进行温度场分析验证水路设计是否能让岩心持续保温，最终建立了一套成本低廉，运输方便，结构可靠，保温性能良好的双层取心管，满足目前对取心率的要求。

摘要： 本申请涉及一种流场数值模拟方法、装置、计算机设备和存储介质，该方法包括：对流场网格模型的几何拓扑进行封装隔离，得到多个网格块；确定每个网格块的网格数据结构；网格数据结构包括网格块的变量参数和求解函数组合；建立每个网格数据结构与对应的CPU核、内存地址以及执行线程的映射关系；根据映射关系，在各CPU核上采用相应执行线程将对应网格块的变量参数读入相应内存地址对应的内存子空间，并内存子空间内基于相应网格块的求解函数组合并发对变量参数执行隐式计算，得到流场数值。采用本方法，使得网格数据结构可以作为独立的求解对象，从而将整个流场求解分解成多个网格块分别求解，即能大幅降低OpenMP并行编程难度，还可提高并行计算效率。

摘要： 本发明提供一种基于图形处理器的直升机流场数值模拟系统及方法，属于计算机数值模拟领域，直升机流场数值模拟系统包括中央处理器和图形处理器；中央处理器用于：根据预先设定的配置文件及待模拟直升机网格文件初始化运动嵌套网格；根据运动嵌套网格中的网格块确定面批次信息；根据当前模拟时刻下的待模拟直升机网格文件确定各网格块间的嵌套插值关系及插值映射索引；根据嵌套插值关系、插值映射索引及各网格块的流场信息，进行各网格块之间的流场信息交互，得到待模拟直升机的流场信息；图形处理器用于采用计算流体力学CFD方法，根据面批次信息，计算运动嵌套网格中各网格块的流场信息。将CPU与GPU结合提高了直升机流场的模拟效率。