CFD数值模拟

摘要： 以球面配流盘三角槽为研究对象,采用流场数值模拟方法,得到了三角槽宽度角和深度角对其过流面积的影响规律。在考虑配流副端面间隙的基础上,对使用不同三角槽的柱塞泵进行数值模拟,分析了泵的出口流量和柱塞腔内压力随缸体转角的变化特征。结果表明:球面配流盘三角槽的过流面积随深度角的增长率大于宽度角的,且过流面积越大,在三角槽处发生的油液倒灌量越多,从而增大了柱塞腔内压力提升的速率,缩短倒灌的时长;如过流面积越小,倒灌量越少,不仅使柱塞腔内压力上升缓慢,倒灌现象持续,还使柱塞排油过程延后,导致流量的峰值提高,加大了脉动幅度。

摘要： 双吸叶轮是单级双吸泵最重要的过流部件,其叶片数的选择对泵的性能影响至关重要。本文基于CFD数值模拟方法,利用SolidWorks软件完成单级双吸泵各零部件三维实体建模与虚拟装配,并基于Ansys Workbench软件,采用混合网格方法对三维实体模型进行网格划分,通过设置边界条件,求解流道控制方程和标准k-ε模型,仿真模拟不同叶片时泵内部流动特性和外特性变化规律。依据叶轮流道压力分布云图、速度分布云图以及扬程、轴功率、效率等参量随流量变化仿真结果,确定6叶片为设计150S50B型单级双吸泵时的最佳叶片数。

摘要： 研究在全挡板、水介质及特定搅拌槽条件下,在常用转速区间内,比较了三种常用涡轮搅拌器搅拌功率的实验测试值、Bates算图经验计算值和数值模拟值。结果表明,三种搅拌功率计算方式所得功率曲线的总体一致性较好,在低转速下(≤180 r/min),偏差不超过10%,而在高转速强湍流时,偏差较大,但总体趋势一致,功率与转速成幂函数关系。Bates算图经验值普遍高于实验测试值,偏于保守,能可靠应用于工程实际;对于特定的搅拌混合过程,数值模拟方法适用于方案比较或一般的工程应用。

摘要： 运用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,对决定高粘度齿轮泵性能的两类参数的影响与优化进行研究,泵体结构参数中齿数与卸荷槽的尺寸对泵的内部压力场变化影响较大,尤其是困油区域,可以结合介质粘度参数对其进行优化;泵运行参数中介质温度对泵性能的影响较小,泵的输入转速与输出压力的提高都会导致泵内部压力场的变化,正比提高泵内部尤其是困油区域的压力数值,因此,高粘度齿轮泵适合的工况为低速轻载小功率。研究结果可为高粘度齿轮泵的优化设计提供理论支持。

摘要： 为确定百叶式风窗的流场分布特征,叶片角度和有效过风面积与局部阻力系数的关系,采用CFD数值模拟的方法,对叶片开启不同角度下,风窗局部流场特征进行三维仿真研究。研究结果表明:叶片开启45°后导致局部阻力突变和风流重新分配;主流风速在风窗入口逐渐形成,随距底板高度的增加,高风速区域面积不断增加,风速峰值随风流向风窗后方移动;风窗前0.5 m区域局部阻力逐渐减小,风窗区域局部阻力先增大后减小;局部阻力做功所带来的能量损失,导致流场分布特征发生改变,在增速减压区和减速增压区与边壁的闭合区域形成上下涡流区,同时通过非线性拟合得到风窗局部阻力系数与叶片开启角度成幂函数关系。

摘要： 为探究复杂山区超大跨钢桁梁悬索桥颤振稳定性,分别通过CFD数值模拟计算和风洞试验测试其颤振临界风速。首先基于山区某悬索桥场地特征计算其风参数,并结合ANSYS计算其关键振型及频率。其次基于CFD数值模拟,采用气动导数和流固耦合两种计算模式探究悬索桥主梁原始断面和气动优化后的颤振临界风速。最后对悬索桥主梁断面进行风洞试验,并将计算结果与CFD计算结果做对比分析。研究表明:桥位基本风速U_(10)=28.0 m/s,设计基准风速[U_(d)]=37.20 m/s;CFD计算时,风攻角为0°、+3°与+5°时,原始断面颤振临界风速小于颤振检验风速,气动优化(设置上中央稳定板)后的断面颤振临界风速明显高于颤振检验风速;风洞试验结果表明主梁原断面在+3°风攻角颤振临界风速小于颤振检验风速;气动优化后,各风攻角下主桥结构颤振临界风速均大于该桥颤振检验风速,颤振稳定性满足规范要求。

摘要： 针对微涡流絮凝工艺处理高浊水开展连续性工艺优化研究,采用计算流体力学(CFD)数值模拟软件,探究不同流量(流速)下絮凝区液流状态变化,确定最佳絮凝时间;应用响应面Box-Behnken设计方法,研究流量、混凝剂投加量与回流比及其交互作用对微涡流絮凝工艺处理高浊水效果的影响。结果表明:随着流量(流速)增大,絮凝区内湍动能、有效能耗、速度梯度及其变化率逐渐增大,但流速过大会导致絮凝时间不足,最佳流量为4.2~7.0 m^(3)/h(最佳流速为0.41~0.67 m/s);回流比是微涡流絮凝工艺的极显著影响因素,其次是混凝剂投加量,最后是流量,三者间具有协同作用;微涡流絮凝工艺处理高浊水的最佳工艺参数,流量为5.9 m^(3)/h,混凝剂投加量为34.8 mg/L,回流比为0.8,浊度、UV_(254)、COD_(Mn)去除率分别可达99.23%、95.03%、71.42%。优化后的微涡流絮凝工艺为高浊水处理提供了新途径,具有一定的应用前景。

摘要： 目的研究具有仿生硅藻结构的复合型织构对滑动轴承润滑性能的影响。方法采用流固耦合的方法,对具有复合型织构的单元模型进行研究,依照硅藻的多孔结构,设计出矩形-半球型、矩形-椭球型、圆柱-半球型及圆柱-椭球型等4种类型的织构,建立这几种复合型织构的单个单元模型。在不同面积率和织构深度条件下,分析不同织构类型对滑动表面摩擦润滑性能的影响。结果在考虑摩擦性能与承载力的条件下,矩形-半球型和矩形-椭球型织构的最佳面积率为25%,最佳深度分别为0.9 mm和1.1 mm;圆柱-半球型和圆柱-椭球型织构的最佳面积率分别为35%和25%,最佳织构深度分别为1.1 mm和0.9 mm。在不同织构深度条件下,随着复合织构面积率的变化,圆柱-半球型的承载力和摩擦学性能最好,圆柱-椭球型次之,而矩形半球型和矩形-椭球型复合织构的承载力和摩擦学性能的变化几乎相同。结论复合型织构的最佳面积率和最佳深度与织构形状有关,在相同面积率和深度的条件下,最佳的复合型织构形状为圆柱-半球型织构。

摘要： 目前对于常规螺旋桨和高空螺旋桨的设计较多,而对中低空太阳能无人机螺旋桨的研究很少,因此提出一种针对中低空太阳能无人机的高效率螺旋桨设计方法。根据太阳能无人机的飞行跨度曲线,选取爬升和主要巡航高度为设计点,首先基于Betz最小能量损失的设计准则和片条理论及其逆向推导,计算各设计点下的弦长与桨距角分布;然后根据飞行跨度曲线对各设计点的计算结果进行权值分配,得到最终的设计弦长与桨距角分布;最后基于CFD数值模拟方法,对设计的螺旋桨性能进行仿真计算。结果表明:与常规螺旋桨效率相比较,在允许功率范围下,本文设计的螺旋桨效率在整个任务周期的飞行包线内均有明显提升,满足设计要求;本文提出的高效螺旋桨设计方法具有较高的应用价值。

摘要： 在SCR脱硝装置烟道中加装拦截网对烟气中毫米以上的大颗粒灰进行拦截,可有效防止脱硝装置中的催化剂堵塞问题。提出一种基于多尺度计算流体力学的设计方法,对拦截网微观流场及压力场进行模拟,获取不同结构拦截网压降公式,并耦合至烟道尺度宏观流场及颗粒轨迹计算中,获得不同烟气流速、安装角度和颗粒尺寸下拦截网压降及拦截效率变化规律。模拟方法及结果可为SCR脱硝装置大颗粒灰拦截技术工程应用提供设计依据。

摘要： 由于北京某生物制药厂房车间内送回风口布置不合理,导致厂房内洁净度达不到相应规范要求,为此本文对洁净空调系统常规的几种气流组织的形式进行了分析比较,并结合项目特点进行了理论计算和CFD模拟,最终确定了送、回风口数量、尺寸及布置方式,并对气流组织效果进行了评价,其仿真结果显示厂区内气流组织优化效果较好,可以满足相关规范洁净要求.

摘要： 由于北京某生物制药厂房车间内送回风口布置不合理,导致厂房内洁净度达不到相应规范要求,为此本文对洁净空调系统常规的几种气流组织的形式进行了分析比较,并结合项目特点进行了理论计算和CFD模拟,最终确定了送、回风口数量、尺寸及布置方式,并对气流组织效果进行了评价,其仿真结果显示厂区内气流组织优化效果较好,可以满足相关规范洁净要求.

摘要： 由于北京某生物制药厂房车间内送回风口布置不合理,导致厂房内洁净度达不到相应规范要求,为此本文对洁净空调系统常规的几种气流组织的形式进行了分析比较,并结合项目特点进行了理论计算和CFD模拟,最终确定了送、回风口数量、尺寸及布置方式,并对气流组织效果进行了评价,其仿真结果显示厂区内气流组织优化效果较好,可以满足相关规范洁净要求.

摘要： 由于北京某生物制药厂房车间内送回风口布置不合理,导致厂房内洁净度达不到相应规范要求,为此本文对洁净空调系统常规的几种气流组织的形式进行了分析比较,并结合项目特点进行了理论计算和CFD模拟,最终确定了送、回风口数量、尺寸及布置方式,并对气流组织效果进行了评价,其仿真结果显示厂区内气流组织优化效果较好,可以满足相关规范洁净要求.

摘要： 应用CFD数值模拟技术，针对某系列轴流风机进行局部改造，以期改变其运行性能，适应特定的电站锅炉系统要求。研究结果表明：对风机进行改型时，如将改型控制在一定程度内，则可以维持风机最佳工况点的运行效率不变：同时可以改变风机的最佳工作范围，使原有轴流风机匹配不同的机组系统。现有成熟的数值模拟技术，可以为今后的电厂风机节能改造设计，提供很好的技术指导。

摘要： 应用CFD数值模拟技术，针对某系列轴流风机进行局部改造，以期改变其运行性能，适应特定的电站锅炉系统要求。研究结果表明：对风机进行改型时，如将改型控制在一定程度内，则可以维持风机最佳工况点的运行效率不变：同时可以改变风机的最佳工作范围，使原有轴流风机匹配不同的机组系统。现有成熟的数值模拟技术，可以为今后的电厂风机节能改造设计，提供很好的技术指导。

摘要： 应用CFD数值模拟技术，针对某系列轴流风机进行局部改造，以期改变其运行性能，适应特定的电站锅炉系统要求。研究结果表明：对风机进行改型时，如将改型控制在一定程度内，则可以维持风机最佳工况点的运行效率不变：同时可以改变风机的最佳工作范围，使原有轴流风机匹配不同的机组系统。现有成熟的数值模拟技术，可以为今后的电厂风机节能改造设计，提供很好的技术指导。

摘要： 应用CFD数值模拟技术，针对某系列轴流风机进行局部改造，以期改变其运行性能，适应特定的电站锅炉系统要求。研究结果表明：对风机进行改型时，如将改型控制在一定程度内，则可以维持风机最佳工况点的运行效率不变：同时可以改变风机的最佳工作范围，使原有轴流风机匹配不同的机组系统。现有成熟的数值模拟技术，可以为今后的电厂风机节能改造设计，提供很好的技术指导。

摘要： 合成石英玻璃沉积工艺采用化学气相沉积法（CVD）在合成炉内实现；合成炉的工作过程涉及到复杂的物理化学过程如湍流，燃烧，辐射，两相流等等。本文使用商业软件STAR-CD对某公司的的实际合成设备和工艺进行了详细精确的CFD 数值模拟。模拟结果输出包含石英玻璃的表面温度和根离子浓度。模拟的温度分布和测量的光学均匀性一致，表明温度是影响合成石英玻璃光学均匀性的重要指数之一。

摘要： 合成石英玻璃沉积工艺采用化学气相沉积法（CVD）在合成炉内实现；合成炉的工作过程涉及到复杂的物理化学过程如湍流，燃烧，辐射，两相流等等。本文使用商业软件STAR-CD对某公司的的实际合成设备和工艺进行了详细精确的CFD 数值模拟。模拟结果输出包含石英玻璃的表面温度和根离子浓度。模拟的温度分布和测量的光学均匀性一致，表明温度是影响合成石英玻璃光学均匀性的重要指数之一。

摘要： 本发明涉及一种可进行CFD数值模拟的计算机设备，本发明有效解决了现有的计算机设备不具备减震缓冲功能且散热能力较差的问题；解决的技术方案包括，计算机外壳且计算机外壳内设有主机箱，主机箱与计算机外壳之间连接有减震缓冲装置，可对计算机受到来自竖向、纵向的震动进行缓冲吸能，较好的保护了计算机设备，再一个该计算机外壳内设有包括圆形开闭散热装置以及水冷装置等多级散热机构，根据计算机主机箱内温度的不同，通过与温度传感器连接的电机控制器控制相应的装置进行工作，通过多级散热机构相互配合确保计算机内产生的热量能快速的排出计算机外，保证计算机设备稳定、可靠的工作。

摘要： 本发明提供一种基于CFD模拟的养殖池中鱼群运动可视化数值模拟方法，包括以下步骤：步骤1：建立具有圆弧角的方形养殖池，三维鱼体仿生模型；步骤2：复制所述三维鱼体仿生模型生成鱼群；步骤3：将步骤2得到的几何模型导入Ansys进行网格划分；步骤4：利用Fluent，采用多重参考系模型，对步骤3得到的网格文件进行数值模拟，模拟在所述养殖池运行且所述鱼群在所述养殖池内按照圆形固定轨迹运动的情况下，所述鱼群开始运动时所述养殖池内的流态至所述养殖池内达到流场稳定时的流态。本发明的技术方案能够实时监测池内水动力情况，同时可以辅助养殖池设计和参数设置。

摘要： 本发明公开了一种基于并行CFD的离心式血泵数值模拟方法，包括以下步骤：步骤一：创建三维模型：由三维建模软件建立离心式血泵模型，包括整个血泵外壳和内部叶轮部分；步骤二：网格划分：使用网格划分软件；步骤三：计算软件前处理：使用开源流体动力学计算软件读取计算网格文件；步骤四：分析后并行计算；步骤五：结果分析：由以上计算得到的血泵内流场数据，分析该离心式血泵的综合性能。本发明与现有技术相比的优点在于：实现的软件开源完整，可根据计算流程需求更改算法、进行各种自定义等，同时使用并行计算的方法对大型网格进行快速计算，提高了计算准确度的同时也提高了计算速度。

摘要： 一种结合实测的风致雪漂移的CFD数值模拟方法，它涉及风致雪漂移的CFD数值模拟方法。它是要解决现有的数值模拟方法不考虑风雪之间的相对运动、准确性差的技术问题。本方法：基于现场实测测得的初始积雪分布形态建模及实测雪颗粒数据，考虑风相与雪相的相对滑移速度，采用编程软件Visual Studio编写UDF导入有限元数值模拟分析软件Ansys Fluent对结构的积雪不均匀分布进行模拟，运用软件Tecplot对模拟数据进行后处理，建立了一种结合实测的考虑风雪相对运动的风致雪漂移的CFD数值模拟方法。本发明提高了数值模拟方法的准确性，可用于寒冷地区的建筑结构设计领域。

摘要： 本发明涉及一种基于CFD数值模拟的街区微热环境评估方法，包括：统计目标街区的相关数据，将目标街区简化成多个分区，计算各分区的综合孔隙率；根据各分区内建筑功能特征，确定每个分区内存在的人为热排放类型，计算各分区内各类型人为热排放；将由分区构成的目标街区作为多孔介质区域，建立多孔介质数学模型计算各分区的多孔介质参数；建立由分区构成的目标街区的三维几何模型，并进行网格划分，将所述人为热排放设置为热力边界条件，对目标街区进行流体动力学仿真计算；对计算结果进行后处理，分析目标街区内风速分布和温度分布，对街区微热环境进行评估。本发明采用多孔介质单元模拟目标街区，降低了仿真计算量和计算成本。

摘要： 本发明公开了一种基于CFD数值模拟和机器学习的智能加药系统和方法，该系统包括运算分析模块、优化控制模块和反应沉淀池，运算分析模块包括历史运行数据库、CFD模拟数据库、模型样本数据库和机器学习模型，历史运行数据库包括反应沉淀池在不同参数下的历史运行数据，CFD模拟数据库包括模型计算获得的反应沉淀池模拟数据，历史运行数据和CFD模拟数据在模型样本数据库中进行数据融合，获得模型样本数据，机器学习模型对模型样本数据进行训练，获得反应沉淀池内的加药量参数，优化控制模块根据加药量参数在反应沉淀池内投加药剂。本申请在CFD数值模拟结果扩充历史数据集，增加了机器学习输入数据维度，利于机器学习建立更好的预测模型，实现药剂精准投加。

摘要： 本发明公开了一种基于CFD的船舶自由横摇衰减数值模拟自动化智能化方法，此方法包括如下步骤：(1)建立船舶的几何模型导入CFD软件，并输入船舶的物理参数，(2)对导入的几何模型和物理参数进行自动化计算，输出数值模拟结果，(3)建立大数据平台，所述大数据平台中预存有各模型优化试验数据，将数值模拟结果和大数据平台中预存模型的试验数据进行匹配，选择与数值模拟结果匹配度最高的试验数据作为优化参数，本发明通过逐个分析不同参数的影响，对比多工况数值模拟结果和大数据平台，可得到优化的计算参数，从而使数值模拟的人工处理部分最大限度地减少，同时计算过程达到最大程度地简化，数值计算结果可靠，可满足工程应用的需求。

摘要： 本发明提供了一种基于CFD方法的细胞分离旋流器数值模拟方法，其包括如下步骤：构建旋流器模型；对旋流器模型进行网格划分；对网格划分后的旋流器模型进行边界条件以及离散相颗粒设定；对设定边界条件以及离散相颗粒的旋流器模型进行求解以及后处理。本发明解决了目前对细胞在旋流器的分离过程研究方法对于设备条件要求较高，需要花费大量资金和精力的问题，对于研究分析细胞在旋流器内的分离过程以及分离效率有很好的参考意义。

摘要： 本发明公开了一种基于CFD环境数值模拟的立面垂直绿化排布方法及系统，方法包括：获取目标建筑所在位置区域的气象数据，并根据获取的所述气象数据在预设的建筑物初始模型中设置工况条件；所述建筑物初始模型是在CFD软件中建立的；调整目标建筑上的垂直绿化植物参数，并构建比较模型；根据比较模型，模拟所述目标建筑在不同的垂直绿化布局下的建筑微环境，并获取所述目标建筑在不同的垂直绿化布局下周边行人层的热舒适度指标；根据得到的所述热舒适度指标，选取目标建筑上最优垂直绿化布局。本发明有利于创造适宜且舒适的建筑周边风、热环境，通过调整建筑立面上的垂直绿化布局，可优化建筑周边风、热环境，并降低建筑能耗。

摘要： 本发明涉及一种融合CFD数值模拟和人机交互虚拟现实系统的方法，所述方法包括以下步骤：S1.在三维建模软件中创建一个空调房间模型；S2.对房间模型进行网格划分，导入CFD软件并设定工况选取边界条件，设定数值计算方法；S3.选取CFD求解器，选取对流项离散格式，选取压力与速度耦合方式确定浮生力影响，确定收敛标准；S4.将CFD软件的求解结果导入VR软件，建立基于VR数据的虚拟现实建筑气流组织参数模型；S5.导入VR软件添加角色控制器；S6.实行人机交互，判断该数据模型是否符合预期，若不符合，执行步骤S4；若符合，则保存以上数据模型。