流体动力学

摘要： 以高超音速火焰喷枪为研究对象,采用计算流体力学软件Fluent对高超音速火焰喷涂(HVOF)过程中的焰流流场以及粒子飞行过程进行数值模拟.?HVOF系统以氧气为助燃气体,煤油为燃料.?研究了加入粒子前喷枪内火焰焰流温度、速度和压力分布规律,采用离散相模型计算喷涂粒子的动力学飞行行为,探究了粒子大小、注入速度、球形度对粒子飞行行为的影响.?发现最佳粒子粒径范围应为30～50?μm,在此范围内粒子均匀的分布在焰流中心,且为熔融状态,更易形成结合强度较高的涂层;小粒径粒子最佳注入速度为10～15?m·s?1,中等粒径粒子最佳注入速度为5～10?m·s?1,大粒径粒子最佳注入速度为1～5?m·s?1;与球形颗粒相比,非球形颗粒具有较高的阻力系数,在飞行过程中获得更大的动能和更少的热量.

摘要： 为解决现有埋头弹不能兼顾规整外形和自带闭气结构的问题,在埋头弹炮筒前端增加了锥角为24°的倒角结构,在自动机旋转药室端面增加了闭气沟槽。炮弹发射过程中,火药燃气压力使炮筒前端倒角贴紧身管壁,实现闭气;炮弹前端外形出现缺陷时,旋转药室上的闭气沟槽能有效减缓火药燃气外泄。对设计的埋头弹进行了有限元分析和流体动力学仿真分析,结果表明,设计的埋头弹,炮弹外形规整,结构简单,与自动机匹配良好,能有效实现闭气;当炮弹外形受到不可抗力损坏时,依靠火炮辅助闭气结构,能对发射全过程的火药燃气外泄进行有效减缓。

摘要： 针对采用射流电沉积加工精度不高,沉积面积不易控制,沉积层均匀性差等问题,分析了长孔形射流喷嘴参数对沉积区域及沉积轮廓的影响。通过建立系统流体动力学模型,研究了长孔形喷嘴截面倾斜角度及喷嘴腔体长度对沉积区域流场的影响,探讨了在电场流场耦合作用下沉积层的轮廓分布状况。仿真结果表明,随着喷嘴截面倾斜角度由30°~70°不断增大,喷嘴出口处沉积液的定域范围可以缩小3 mm左右,定域性明显提高;而随着喷嘴腔体长度由40~80 mm增长,流体速度、压力和定域性的变化不大;沉积层厚度在喷嘴正下方区域最大,然后由中心向两边逐渐对称变薄。根据仿真参数加工出喷嘴并通过实验验证,实验结果与仿真结果基本吻合。

摘要： 目的探讨新型“瓣中瓣”技术——经导管瓣中瓣对治疗“二次瓣膜病变”患者的有效性。方法以人体真实血流流量波形为基准,构建体外循环流动系统,采用粒子图像测速技术对人工心脏瓣膜下游血管内流场进行重构,在获取运动学信息的基础上引入时间平均壁面剪切应力、震荡剪切指数、相对停留时间等动力学参数,对经导管瓣中瓣以及经导管瓣膜的性能进行评估。结果分析心脏收缩早期、收缩峰值期、收缩晚期以及舒张早期四个特征状态,在流量较大时,经导管瓣中瓣会因诱发返流而导致一定程度的流动不稳定,但其性能总体上与经导管瓣膜相同,可在宽流量范围内正常使用。结论本文建立了一套有效的瓣膜下游流场动力学参数瓣膜性能体外评估体系,可对新型经导管瓣中瓣结构的适用性提供实验依据。

摘要： 当前,全球因利用柴油、汽油等传统能源而产生的温室气体排放量占总温室气体排放量的约86%。全球碳排放主要来自交通运输、能源发电与供热、制造业及建筑业等领域,这些领域均需要消耗大量能源。为了降低交通运输工具的碳排放量,对氢能在燃料电池和内燃机方面的应用进行了探讨。首先介绍了氢燃料电池系统中氢气循环系统的发展阶段;然后通过流体动力学(CFD)仿真模拟了120 kW大功率氢燃料电池系统中氢气循环系统的氢喷射器在不同进气口压力下的流量情况,分析了衔铁的运动升程对氢喷射器流量和喷射速度的影响,并对不同占空比下的氢喷射器耗氢量进行了仿真值与实测值的对比;最后对氢内燃机的优势与劣势进行了分析,并介绍了氢内燃机的氢喷射技术路线。研究结果表明,大流量的“高压氢喷射器+引射器”技术能够满足120 kW大功率氢燃料电池系统的开发,氢内燃机气道喷射及采用缸内高压直喷技术后的高压氢气直喷技术均能降低碳排放量,为陆路、水路、空路的交通运输工具提供了更清洁的能源。

摘要： 高校的根本目标是立德树人,将思政教育融入专业知识教学中是实现这个目标的重要途径。“流体动力学基础”作为工学类本科专业的重要基础课程,在课程思政建设上有着迫切的需求。文章在现有流体力学课程建设的基础上,阐述以知识传授为根本、思政教育为引领的教学设计,针对教学大纲中流体力学知识点,从民族自豪感、唯物辩证科学精神、大国工匠精神和工程伦理教育四个方面进行思政元素挖掘并将其融入具体案例中,通过线上线下教学、翻转课堂、实验实践、改进考核机制等措施保障课程思政的实施,以期潜移默化地引导学生将专业知识和实验技能内化为个人素养,达到对学生知识、能力、素质的融合提升,实现智育和德育的统一。

摘要： 南水北调东线工程江都第四抽水站在运行中发生了叶轮外壳气蚀严重、内嵌不锈钢开裂、叶片调节机构受油器发热抱死、叶轮密封老化导致漏油等故障,在进行维修性处理后,有必要对轴流泵可靠性进行分析验证.采用数值模拟技术从流场速度与静压分布、刚强度、拉杆受力等方面进行分析评估.分析结果验证了叶片、转臂的安全性,确定液压站外置、系统油路复杂是渗漏油故障多发的根源,提出并实施了内置式叶片调节机构改造,成功消除了渗漏油的隐患.

摘要： 本文通过解析方法求解了一类耦合的非线性浅水波方程并对所得解进行了讨论。研究了不同参数情况下方程解的行为,结论表明频散系数可明显影响浅水波方程的动力学。基于本文给出的方程,讨论了其在特殊参数下的一些拓展应用。本文的结论对浅水波方程有关性质的研究具有一定参考意义。

摘要： 为了揭示了流体流动效应对SG传热管的冲蚀机理,本文通过对带有梅花形支撑板的蒸汽发生器传热管进行数值模拟。利用COMSOL Multiphysics软件中的CFD和DNV冲蚀模型对带有梅花形支撑板的SG二次侧传热管水动力效应对传热管的冲蚀影响数值模拟,分析了流体及携带的固体颗粒流经带有梅花形支撑板时对传热管的影响。结果显示:流体流经支撑板后形成漩涡,并且由漩涡引导流体流向管壁运动,造成传热管壁面应力值急剧上升,并有冲蚀发生,导致传热管的局部损伤;流体流经支撑板后固体颗粒对管壁造成的冲蚀与流体动力学具有协同效应。

摘要： 噪声作为环境污染影响较为严重的内容之一,对人们的生活和工作都产生了极深影响。尤其是对船员来说,空调通风系统所产生的噪音,直接影响了他们的日常工作和生活,因此属于当前船舶空调通风系统设计研究关注的焦点。本文结合空调通风系统的计算流体动力学手段和基于知识组件的通风系统原理图,对实际船舶空调的通风系统进行了深入研究,由此入手提出有效的减振降噪策略。

摘要： 本研究基于开源计算流体动力学软件OpenFOAM,考虑空化泡与液体之间相变过程,通过采用有限体积方法离散控制方程组,并利用PISO算法求解压力场与速度场的非线性耦合,同时运用流体体积法追踪相间运动界面,建立了含相变过程的激光诱导空化泡生长与溃灭过程的数值模型.实验验证结果表明:相比于不含相变的数值模型,含相变的数值模型计算的空化泡无论是在空化泡形状还是其演变时间上都与实验结果吻合更好,验证了该数值模型的可靠性及准确性.当初始条件都相同时(如初始半径、初始压力),泡内组成为空气的气泡的最大膨胀半径及其演变周期(第一周期)均高于泡内为蒸汽和空气的气泡.然而,泡内为蒸汽和空气的气泡能够溃灭至更小的半径.

摘要： Faraday波是流体动力学三大不稳定性难题之一(另外两个不稳定性问题是Rayleigh-Benard对流和Taylor-Couette流),Faraday波呈现于许多的实际工程中,是一个极为复杂的非线性动力学问题.本文得到了若干新的试验现象,根据试验现象讨论了2类问题:①Faraday波(参数晃动)不稳定特征,采用能量增长指数与系数描述了Faraday波的不稳定强度,解释了为什么在试验中难以发现谐波与超谐波参数不稳定运动,指出已有研究中关于超谐波参数晃动的试验观察存在误判的可能.②试验发现了两个极限环运动的不稳定现象,这些不稳定现象未见已有的研究报道,本文尝试对这种现象进行了初步解释.

摘要： 初步探讨自体动静脉内瘘内膜增生的流体动力学影响和分子机制.利用图像CFD技术评估各种不同吻合角度对于内瘘构建后血流动力学的改变;通过犬类构建自体动静脉内瘘,结合血流动力学分析显示的湍流部位,观察的湍流显著部位瘘管内膜的增生情况;通过动物模型(犬类及猪)静脉及内瘘构建后静脉段血管的基因测序,寻找可能影响自体动静脉内瘘内膜增生的分子机制.

摘要： 绝大多数热液矿床的形成都受构造的控制,最常见的表现是矿体产在构造破碎带、断层、剪切带、断裂交叉部位以及褶皱轴部和两翼等所谓构造薄弱部位.即使是那些看似与构造没太大关系的矿床,如层控矿床、斑岩型矿床等,很多实际上也受构造控制.有些层控矿床实际上是受层间破碎带控制的后生矿床,也有些层控矿床(如VMS、SEDEX)虽然主矿体是同生的,但其矿液的喷口(成矿中心)往往受构造控制(导矿构造).斑岩型矿床的矿化虽然总体上围绕岩体呈面状分布,但很多情况下主矿体还是受一定的断裂构造控制的,表现出脉状、网脉状和细脉状等特征,更不用说斑岩体本身的定位也受区域构造控制.因此,对构造控矿的研究是矿床学的重要组成部分.

摘要： 采用ANSYS CFX15.0软件对浓缩机进行数值模拟,研究了浓缩机内的固相浓度分布,固相速度,水相速度,底流浓度和床层高度之间的关系.研究结果表明,底流污泥随着床层高度的不同其体积浓度也明显不同,床层越往下,底流污泥的体积浓度越大.水流由进口进入给料井后,出现了比较明显的涡流,主要是由于受到了给料井内侧墙壁的阻力.在浓缩机底部,速度逐渐增大,再次形成涡流,产生回流现象.数值模拟得到的底流浓度和床层高度之间关系和实验室的实验结果变化趋势基本一致,表明该数值模型较可靠.

摘要： 在航空航天、叶轮机械等领域,存在着大量的奇异现象,如:流动分离、失速、喘振、激波等复杂的流动现象,其涉及了分岔、奇异性等非线性动力学理论.然而,在流体力学领域,有关对复杂流动非线性现象的解释与普通规律的揭示仍然缺乏,如何捕获和描述复杂流动中的奇异性拟序结构就是目前一项极具挑战性的课题.首先介绍了流动中存在的几种典型奇异现象:流动分离和旋涡.然后,采用非线性动力学理论,引入和发展了非定常流动的Lagrangian描述和分析方法,对非定常流动分离等奇异现象的描述方法及动力学特性进行了研究.非定常流动中的有限时间稳定/不稳定流形构成了流体中的Lagrangian拟序结构(Lagrangian Coherent Structures),并且可以采用数值方法直接从流场信息中提取出来.基于此方法研究了翼型绕流中流动分离的Lagrangian拟序结构,排斥LCSs和吸引LCSs之间的缠绕间隙(在非线性动力学中,被定义为Lobe)代表了不同区域之间的物质输运,从而可以利于Lobe动力学来分析非定常流动中流体的迁移、输运和混合作用过程.研究结果表明:所发展的LCSs方法能够描述复杂流体动力学的非定常行为和捕获奇异流动结构,为深入理解复杂流动现象提供了有效的分析工具,并能够揭示其复杂物理现象的发生机理,为流动控制等提供了新的途径.

摘要： 本文总结归纳了现有滑坡涌浪问题的三类分析方法.并在此基础上针对无网格数值方法中的SPH方法,提出了一种吸收层边界条件.并将该边界条件运用到Lituya滑坡涌浪问题中.通过与原有计算结果相比较,发现该方法可以较好地实现边界粒子水面波动的渗透,减少边界的虚拟震荡.

摘要： 本文总结归纳了现有滑坡涌浪问题的三类分析方法.并在此基础上针对无网格数值方法中的SPH方法,提出了一种吸收层边界条件.并将该边界条件运用到Lituya滑坡涌浪问题中.通过与原有计算结果相比较,发现该方法可以较好地实现边界粒子水面波动的渗透,减少边界的虚拟震荡.

摘要： 本文总结归纳了现有滑坡涌浪问题的三类分析方法.并在此基础上针对无网格数值方法中的SPH方法,提出了一种吸收层边界条件.并将该边界条件运用到Lituya滑坡涌浪问题中.通过与原有计算结果相比较,发现该方法可以较好地实现边界粒子水面波动的渗透,减少边界的虚拟震荡.

摘要： 本文总结归纳了现有滑坡涌浪问题的三类分析方法.并在此基础上针对无网格数值方法中的SPH方法,提出了一种吸收层边界条件.并将该边界条件运用到Lituya滑坡涌浪问题中.通过与原有计算结果相比较,发现该方法可以较好地实现边界粒子水面波动的渗透,减少边界的虚拟震荡.

摘要： 本发明提供一种流体存储容器，其包括容器主体和过滤单元。容器主体限定内部腔体、入口、和至少一个出口。过滤单元流体连通地置于容器主体的入口与至少一个出口之间。过滤单元包括分散机构和过滤器。分散机构定位在内部腔体内。过滤器与入口流体连通并且定位在分散机构内。流出过滤单元的流体当流体流进内部腔体的围绕过滤单元的主存储区域时经过分散机构。

摘要： 本发明提供一种流体存储容器，其包括容器主体和过滤单元。容器主体限定内部腔体、入口、和至少一个出口。过滤单元流体连通地置于容器主体的入口与至少一个出口之间。过滤单元包括分散机构和过滤器。分散机构定位在内部腔体内。过滤器与入口流体连通并且定位在分散机构内。流出过滤单元的流体当流体流进内部腔体的围绕过滤单元的主存储区域时经过分散机构。

摘要： 一种用于燃料供给系统的流体动力学装置，所述流体动力学装置(50)包括沿着轴线(A)延伸的进口管道(51)、沿着轴线(A)延伸的出口管道(52)、进入管道(53)以及连接管道(54)，进口管道(51)、出口管道(52)和进入管道(53)会聚到所述连接管道中；连接管道(54)限定了进口管道(51)与出口管道(52)之间的收缩部，从而在使用期间，进入管道(53)中形成的燃料压力低于进口管道(51)和出口管道(52)中的燃料压力。

摘要： 本发明提供了一种采用并联机构和电流体动力学(EHD)进行纳米流体打印的方法与装置，所述的打印方法为调整打印针头到打印基板达到合适的距离，根据打印基板位置调整好打印针头的起始位置，打开脉冲电源，并联机构带动打印头支撑盘，打印头支撑盘带动打印针头运动，打印出相应图形。本发明的装置包括打印头组件、打印基板、并联机构、纳米溶液容器、打印监控组件、LED频闪和高压电源，打印基板装有多个加热元件可进行快速升温。

摘要： 一种用于改善具有焊缝的海洋船舶的流体动力学轮廓和污染特性的方法，该焊缝形成在船舶水线以下的表面上突起的焊帽。该方法包括通过将整流件应用到水下表面来修正焊缝，例如通过使用填充物。一种具有整流件的船舶以及一种用于船舶并且包括整流件的覆层系统。

摘要： 本申请涉及一种用于车辆(200)的传动系统(100)，传动系统包括流体动力学缓速器(2)、第一传动系统部件，诸如变速器输入部(3a)，以及控制器(7)，控制器构造成在时间点(t1)处激活流体动力学缓速器(2)，该时间点基于第一传动系统部件的旋转加速度(10)确定。本公开还涉及控制流体动力学缓速器(2)的方法。

摘要： 本发明涉及锂电池加工领域，公开了一种利用电流体动力学与流体动力学技术修复电池分条或模切极片毛刺的设备,包括容器，容器设有出液口，所述容器内部填充有流体，极片与容器之间存在相对运动，极片在经过出液口时吸附出液口上的流体，与现有技术相比，本发明的有益效果是：活塞板是采用压电元件制成，通电之后可以实现高频震动，流体在活塞板的挤压下在出液口形成泰勒锥，极片在接近或者经过出液口时，极片上的毛刺在电场的作用下吸附出液口上形成泰勒锥的流体，流体滴到极片上将毛刺包裹或者分解，使后续的包装不会被毛刺刺破，提高成品率。

摘要： 一种用于燃料供给系统的流体动力学装置，所述流体动力学装置(50)包括沿着轴线(A)延伸的进口管道(51)、沿着轴线(A)延伸的出口管道(52)、进入管道(53)以及连接管道(54)，进口管道(51)、出口管道(52)和进入管道(53)会聚到所述连接管道中；连接管道(54)限定了进口管道(51)与出口管道(52)之间的收缩部，从而在使用期间，进入管道(53)中形成的燃料压力低于进口管道(51)和出口管道(52)中的燃料压力。

摘要： 本发明公开了具有空气动力学和/或流体动力学表面处理的轮胎和其他物体的各种实施例。

摘要： 本实用新型提供了一种采用并联机构的电流体动力学纳米流体打印装置，包括打印头组件、打印基板、并联机构、纳米溶液容器、打印监控组件、LED频闪和高压电源，打印基板装有多个加热元件可进行快速升温。