旋转驱动装置流场数值模拟

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涡流管内三维强旋转流场数值模拟与分析

涡流管内三维强旋转流场数值模拟与分析
王朋涛 , 姜任秋 , 宋福元 , 张鹏 , 周少伟, 陈跃进
( 哈尔滨工程大学动力 与能源工程学 院,哈尔滨 10 0 ) 5 0 1 摘要 : 涡流管 内可压缩气体的强旋转流动是涡流管 能量分离 的根本原 因和驱动力 , 因而涡流管 内流场研究是揭示 涡流管
能量分离 物理机制的首要关键问题。由于涡流管 内可压缩气体的三维强旋转湍流流动 , 实验测量 中存在诸多 问题 , C D数 而 F 值模拟技术对此具有很大的优势 。文中以涡流管 内部流场为研究对象 , 建立了涡流管计算域 模型并进行 网格划 分 , 了边 讨论
l h w i eal h e u t s o a e Re l a l mo e ss a l e tr u e c o i to gs r.a d n n—d— f w a es o e n d ti o r d .T e r s l h w t t h ai b e K一 s h t z d li  ̄t et t u b l n e f w w t srn w 1 n o b oh l h i i
me so a u e c u t a ei aifc y a r e n s w t h t e g e p r n a a a nin n l m r a ms s r n s t a 沁r g e me t i t e o r x e me t d t. i l l s h h i l Ke wo d : re u e F o il S rn w r , e o d r o Nu rc i lt n y r s Votx t b , lw f d, t g s l S c n a y f w, me a smua o e o i l i l i
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低 温 与超 导

cfd数值模拟 流体力学参数

cfd数值模拟 流体力学参数

cfd数值模拟流体力学参数流体力学参数是研究流体运动和流体与固体之间相互作用的重要指标。

在工程领域,使用CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体力学)数值模拟方法可以对流体力学参数进行精确计算和预测。

本文将从不同角度介绍几个常见的流体力学参数,并探讨CFD 数值模拟方法在计算这些参数方面的应用。

我们来讨论雷诺数(Reynolds number)这一重要的流体力学参数。

雷诺数是描述流体流动状态的指标,它与流体的惯性力和粘性力之间的比值有关。

通过CFD数值模拟,我们可以计算出流体在不同雷诺数下的流动情况。

例如,当雷诺数较小时,流体流动主要受到粘性力的影响,流动状态呈现出层流的特点;而当雷诺数较大时,惯性力主导了流动过程,流动状态则呈现出湍流的特征。

CFD数值模拟可以帮助我们更好地理解和分析不同雷诺数下的流体流动行为,对于优化工程设计具有重要意义。

除了雷诺数,涡量(Vorticity)也是流体力学中常用的参数之一。

涡量描述了流体流动时旋转的程度,是流场旋转性质的度量。

在CFD数值模拟中,我们可以通过计算速度场的旋度来得到涡量的分布情况。

涡量的大小和分布可以反映流体流动的复杂性和旋转性质,对于分析和预测流体运动中的涡旋结构和涡街现象具有重要意义。

CFD数值模拟可以帮助我们直观地观察和分析涡量的分布,为相关工程问题的解决提供有力支持。

压力系数(Pressure coefficient)也是流体力学中的重要参数之一。

压力系数描述了流体流动中压力分布的非均匀性,是表征流场压力特征的关键指标。

通过CFD数值模拟,我们可以计算出流体在不同位置的压力系数分布。

压力系数的分布对于理解流体流动中的压力变化和力学特性具有重要意义。

CFD数值模拟可以帮助我们预测和优化流体流动中的压力分布,为工程设计和流体力学问题的解决提供参考。

湍流能量耗散率(Turbulent kinetic energy dissipation rate)也是流体力学中的关键参数之一。

旋流式进料喷嘴实验与流场结构数值模拟

旋流式进料喷嘴实验与流场结构数值模拟

旋流式进料喷嘴实验与流场结构数值模拟黄启龙;李进贤;郑亚;朱国强;赵思珍【摘要】针对旋流式催化裂化进料喷嘴进行了实验研究和数值模拟。

实验中测量了不同工况下的雾化粒径和喷嘴的雾化角,同时验证了各段的压降分配方案。

通过VOF( volume of fluid)方法对喷嘴气液两相流的流动过程进行了数值模拟,描述了喷嘴中两相流的填充过程,得到了喷嘴的压力、速度分布和雾化角,并与实验结果进行了比较,二者吻合较好。

对上述结果分析后表明,该型旋流式喷嘴雾化粒径在53~60μm,雾化角随气液比或流量的增大而有所增加,采用内外嵌套式旋流器可使射流厚度较为均匀。

%Experiments on and numerical simulation of a swirl fluid catalytic cracking ( FCC ) feed nozzle were presented. In the experiments, the spray angle and sauter mean droplet ( SMD) were measured at different flow rates. Then pressure drop on each section of nozzle was verified. Volume of Fluid ( VOF) method was used to simu⁃late the gas⁃liquid flow process in a swirl FCC feed nozzle. The simulation exhibited the process of two⁃phase flow filling feed nozzle. The nozzle pressure, velocity distribution and spray angle were calculated;the calculated results agreed well with validated by experimental data. The results show that: the SMD size of feed nozzle is 53⁃60μm;the spray angle increases with increasing gas/liquid mass ratio or flow rate;the spray pattern is fairly evenly distrib⁃uted within combined cyclone.【期刊名称】《西北工业大学学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】7页(P388-394)【关键词】催化裂化;喷嘴;流场;两相流;雾化粒径;VOF方法【作者】黄启龙;李进贤;郑亚;朱国强;赵思珍【作者单位】西北工业大学航天学院,陕西西安 710072;西北工业大学航天学院,陕西西安 710072;西北工业大学航天学院,陕西西安 710072;西北工业大学航天学院,陕西西安 710072;中国石化工程建设公司,北京 100101【正文语种】中文【中图分类】Q051旋流式进料喷嘴实验与流场结构数值模拟黄启龙1,李进贤1,郑亚1,朱国强1,赵思珍2(1.西北工业大学航天学院,陕西西安710072; 2.中国石化工程建设公司,北京100101)摘要:针对旋流式催化裂化进料喷嘴进行了实验研究和数值模拟。

CFD的轴流泵内部流场数值模拟与试验分析

CFD的轴流泵内部流场数值模拟与试验分析
i ma gi n g t e s t i s c ar r i e d ou t . F r o m t h e ex pe r i me nt a l r es ul t s 。 t h e ef f i c i e nc y i s l o wer t h an t h e s i mul at i o n v al u e. bu t t h e t wo h a v e t h e s ame v a r i at i o n l a w, whi ch pr ov e s t he a ccu r ac y o f t h e n umer i c al r es u l t s . Key wor d s : CF D, x i a al f l o w pu m p, nu mer i ca l s i mu l a t i on , PI V t e s t
摘 要: 为 确 保 轴 流 泵 能够 长期 、 稳定 、 安 全 运 行 。 以某 轴 流 泵 为 分 析 案 例 , 进行 了部 流场 的流 线 、 速 度 以及 压 力 分 布 规 律 。 同 时 , 为 了验 证 水 泵 的 真 实流 态 , 制 作 了试 验 模 型 , 并展开 了 P I V粒 子 成 像 试
轴 流 泵 …是 一 种 广 泛 应 用 于 建 筑 供 水 、 农业 灌溉 、 车 间 生 产 等领 域 的抽 水 设 备 。 由于 使 用 对 象 对 水 流 速 度 、 水 压 有 着 较 高的 要 求 ,且 泵 体 自身 的水 力 性 能 对 设 备 稳 定 运 行 和 寿 命 都 有 着 重
《 工业控制计算机} 2 0 1 7年 第 3 O卷 第 1期
8 7
C F D的轴流泵 内部流场数值模拟与试验分析

基于Fluent的高速旋转圆盘表面流场的数值模拟

基于Fluent的高速旋转圆盘表面流场的数值模拟
第 2期 2 0 1 3年 2月
机 械 设 计 与 制 造
Ma c h i n e r y De s i g n & Ma n u f a c t u r e 7
基于 F l u e n t 的高速旋转 圆盘表 面流场的数值模拟
李俊妮 , 一 , 栗秀萍 1 , 2 刘有智 . 一 , 涂传璞
S h a n x i P r o v i n c e f o r Hi g h G r a v i t y C h e mi c a l E n g i n e e r i n g a n d T e c h n o l o g y , S h a n x i T a i y u a n 0 3 0 0 5 1 , C h i n a )
A b s t r a c t : Hi g h s p e e d r o t a t i n g d i s k s i t h e m o s t t y p i c a l b a s i c s t r u c t u r e e l e m e n t o fr o t ti a n g m e c h a n i c a l d e v i c e s , a n d i t s i w i d e l y
入口 速度 、 圆盘半径 以 及 不同液体等 因 数 对其表面流场 的影响 , 最后将计算结果进行可视化显示 , 并进行 深入地研究分
析。
关键词 : F l u e n t ; 高速旋转圆盘 ; 流场 ; 数值模拟
中图分 类号 : T H1 6 ; O 3 5 3 ; T B 7 5 2 + . 2 5 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 1 — 3 9 9 7 ( 2 O 1 3 ) 0 2 - 0 0 0 7 - 0 5

水力旋流器内部流场数值模拟及分离性能分析

水力旋流器内部流场数值模拟及分离性能分析
力旋 流 器的仿真模 拟 , 分析 了分流 比 、 口体 积分数及 溢流 管壁 厚 对水力 旋流 器分 离性能 产生 的影 进 响 。结果表 明 : 离性 能随 着分流 比 的升 高而升 高 , 其升 高的 幅度 由具 体 旋 流 器结 构 而定 ; 着 分 但 随
体积 分数 的增加 , 旋流 器对 0 O ~0 1 . 7 . 0mm 粒径 的 分 离效 率 呈 简单 的 单调 下 降趋 势 ; 在相 同操作
d p n n n is s r t r .As t o e r to nc e s d t e a a i fe tv n s e de o e e di g o t t uc u e he c nc nta i n i r a e he s p r ton e f c i e e s t n d t
2 2 氲 第 O1
4 卷 1 第 3期 第 2 Байду номын сангаас页
石 油 矿 场 机 械
FE E I LD QUI M ENT P 2 1 ,1 3 :1 2 O 2 4 ( )2 ~ 4
文 章 编 号 : 00 — 4 2( 0 2) 3 00 — 4 i 1 3 8 2 1 0 — 21 0
d c e sn ih t r il i m e e a i r e r a i g w t he pa tc e d a t rr ng ng fom 0 o 0 Om m . t t a e o e a i o i 0. 7 t .1 a he s m p r ton c nd —
to t n r a et hikn s v r l w u o d i r a e s pa a i n e fc e y wih e r e i n, o i c e s het c e sofo e fo t bec ul nc e s e r to f iinc t ne gy r — d c d. ue Ke r : d oc c o y wo ds hy r y l ne; ume ia i l to s pa a i f iinc n rc lsmu a i n; e r tve e fce y

旋转状态下姿态控制发动机喷流流场的数值模拟


Th e l w F ed S mu a i n fa Ro a i g Atiu e Co t o o o eJ tF o il i l t so t tn tt d n r lM t r o
W ANG Yu f n —a g ,YANG h . i g S uxn

定程度 上增 加 了燃气 消耗量 。
关 键词 :流体 力学 ; 态控 制发 动机 ;喷 流流场 ;旋转 ; ve—tks方程 ;数值 模 拟 姿 Nai Soe r 中图分 类号 : 3 V45 文献 标志码 : A 文章编 号 :10—03 20 )504 5 0 019 (06 0—9 80
Re a l a e a e v e — t k se u t n wa mp o e o i e t o n wld eo c a is n u t v r g d Na irS o e q a i s e ly d c mb n d wi s me k o e g fme h n c , o h a d t e i p e smu a in e a l wa ie , wh c l w—il tu t r s c n e g d e s r a d n h n a s m l i lt x mp e o sgv n ih f o f d sr cu e i o v r e a i n e e
2 S ho o c a oi E gnei ,B in stt o ehooy eig10 8 ,C ia .col f Meh t n n i r g ei I tue f cn l ,B in 0 0 1 hn ) r c e n jg n i T g j
A sr c :I r e o s lt h e lw il fa t u ec n r l t ri h aeo oaig n b ta t no d rt i a et ejtf mu o fe o ti d o to o n t ec s fr tt ,a d d t mo n

基于流场数值模拟的多级泵转子动力学分析


基 于流 场 数 值模 拟 的多级 泵 转 子 动力 学 分 析
,张 洪 利 孔繁 余 王 婷 ,
(. 1 江苏大学 流体机械工程技术研究 中心 ,江苏 镇江 2 2 1 . 津 市 天发 重 型水 电设 备 制 造 有 限 公 司 ,天 津 3 00 3 奇 瑞 10 3; 天 2 0 40; .
r s ls s o t a ti o ln a eai n hp b t e h mp i d n p e fr t rs se wh n t er — e u t h w h ti sn n i e rr l t s i ewe n t e a l u e a d s e d o oo y tm e h o o t t rs se i p r td i ae z neun e h rtc iia pe d.Ap le x i n o c o y t m s o e a e n s f o d rt e f s rt ls e i c p i d e ct g fr e,e c o e a e i a h n d tb —
n i t ,Wu u A h i 4 00,C ia yLmid e h , n u 2 10 hn )
Absr c t a t:Ac o d n o 2- ma f mu tsa e p c r i g t D p o lit g ump,t man p ns o oo y tm r mo ee y he i a f r tr s se we e d ld b
Pr/E o wa e o s f r .Th u d fe d o lit g mp wa u rc lsmu ae y FL t e f i i l fmu tsa e pu sn mei a i l td b UENT p o r m o a a l r g a t n — l ss t e c n e f a ilfr e a d r d a o c td fe e two k c n iins W i h t t o dig o y i h ha g so xa o c n a i lfr e a ifr n r o d to . t t e sa i l a n n h c

旋转式混合器内流场数值模拟及研究


Sm u a i n a d S u y o o i e e a t t g M t n e n i l t n t d fFlw n S v r lRo a i , g Elme t o n d
U_o Ja l W A i ,J - e g A in , NG L I p n 2,Z AN P i Yi H G e
个 研究 热点 。
外热像 仪记 录 的反 应注射 充模 过程温 度场 比较 了开 发 的螺纹 元件 、交错 平板元 件与 K n s ei 混合元 件 的混合 c 效果 [ 。 本 文将对 旋转 式 K n s ei 、间断螺 纹 和交 错 平板 混 e 合器 引人 C D数 值模 拟 , 比较 不 可 压 缩 流 体 在 不 同 F
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塑料 工 业
C H A I 1 S I DU q P A l N S  ̄Y C
第 3 卷第 5 6 期
20 08年 5 月
旋 转 式 混 合 器 内流场 数值 模 拟 及研 究
廖 键 。王 丽 。姬宜 朋 , ,张 沛
K e wo ds M iig Elme t Nu rc lS muain; Mii gi lt i o xn e r n e f t n Rae a
混 合是化 工 、高分 子材料 成型加 工 、生物制 药 以
在对旋 转式 K n s ei 混合 元件 深人分 析的基 础上 开发 了 c 两种新 型 混合元件 并进行 了反应 注射 过程 的混合性 能
实验研 究 ,通过实 验过程 观察 、成 品质量 以及利用 红
及食品等行业 中的重要单元操作 。混合器作为高分子
材料快 速成 型技术 核心 工 艺反 应 注射 (I 中的关 RM) 键设备 ,对其 进行 开发 和研究 一直是 该技 术领域 的一

鼓风机的流场模拟及性能优化

鼓风机的流场模拟及性能优化鼓风机是一种常见的风机,它将动力源(如电机、柴油机等)产生的动力传递给叶轮,通过叶轮的旋转产生气流,提供给工业生产或生活所需要的气动力。

鼓风机在各行各业都有着广泛的应用,如空调、通风、烘干、风力发电等领域。

本文将要探讨鼓风机的流场模拟及性能优化。

一、鼓风机的基本原理鼓风机是一种轴流式风机,其叶轮由一系列叶片组成,可以通过驱动设备的力量旋转,产生气流。

气流的流量与压力取决于叶轮的几何形状和转速。

鼓风机一般由机壳、电动机和叶轮组成。

机壳是叶轮和电动机的承载部分,叶轮则是负责产生气流的实际部分,电动机则为其提供动力。

二、鼓风机的流场模拟2.1. 流场模拟概述鼓风机的流场模拟主要是针对叶轮的流线设计和内部流体压力、速度场的计算,其目的是优化鼓风机的工作效果。

具体地说,它可以帮助工程师了解气流的流动方向和速度,以及在不同转速下的压力分布,从而优化叶轮和其它零部件的设计。

2.2. 流场模拟的方法在鼓风机的流场模拟中,一般采用数值模拟方法,即计算流体力学方法,简称CFD。

CFD是利用计算机模拟流体的部分或全部运动,用数值计算方法对流体的各项物理量(如温度、压力、密度等)进行求解的一种方法。

CFD模拟能精确地模拟气流在鼓风机内的流动情况,并预测气流的流线、速度、压力等重要参数,为鼓风机的性能优化提供基础数据。

2.3. 流场模拟的准备工作在进行流场模拟之前,需要对鼓风机的实体进行建模并进行一系列的前处理工作。

具体步骤如下:(1)扫描鼓风机实体的三维模型并构建几何模型。

(2)为模型设置边界条件,包括载荷、边界类型和相应的初始条件。

(3)为CFD计算选择适当的网格,将几何模型细分成小的网格单元。

(4)选择合适的物理模型和计算方法,并设置几何参数和计算参数。

(5)导入模型到CFD软件,并启动CFD计算。

2.4. 流场模拟的后处理CFD计算完成后,需要对结果进行后处理。

后处理主要包括对计算结果进行分析、提取和可视化操作。

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L i Di n g p e n g , Qi a n J i a n p i n g , Hu a n g We i p i n g , S u J i n g z h a o
( 1 . S c h o o l o fMe c h a n i c a l E n g i n e e r i n g , Na n j i n g U n i v e r s i t y o fS c i e n c e& T e c h n o l o g y , Na n j i n g 2 1 0 0 9 4 , C h i n a ;
i n lu f e n c e o f d r i v i n g c a p a b i l i t y o n d r i v i n g d e v i c e . Th e s i mu l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t t h e o u t l e t g a s p r e s s u r e a n d t h e o u t l e t g a s s p e e d a r e mu ma l r e s t r i c t i o n ,wh e n t h e g a s t h r o u g h t h e d r i v i n g d e v i c e o f p i p e b e n d i n g r e g i o n ,t h e p r e s s u r e a n d v e l o c i t y o f g a s a r e l i t t l e c h a n g e , o t h e r c o n d i t i o n s a r e u n c h a n g e d . Wh e n t h e o u t l e t d i a me t e r o f d r i v i n g d e v i c e i s 2 mm , t h e o u t l e t n u mb e r o f d r i v i n g d e v i c e i s 3 , p r o v i d e d t he ma x i mu m d r i v i n g mo me n t .
关键 词 :旋转 驱 动装 置 ;驱 动性 能;数 值模 拟 中图 分类 号 :T J 4 1 3 . 9 文献 标志 码 :A
Nu me r i c a l Si mu l a t i o n o f Fl o w Fi e l d i n Ro t a t i ng De v i c e
p e r f o r me d or f lo f w ie f l d o f d r i v i n g d e v i c e , c h a n g e t h e o u t l e t d i a me t e r a n d t h e o u t l e t n u mb e r o f d r i v i n g d e v i c e , a n a l y s i s t h e
工作 原 理 ,建 立 计算 模 型 ,然后 对 驱 动装 置 进行 流 场仿 真 , 改 变驱 动装 置 的 出 口直径 及 出 口数 ,分析 结 构 参数 对 驱 动 性 能的 影 响 。仿真 结 果表 明 : 出口压 力和 出 口速 度相 互制 约 , 当气体 通 过驱 动 装置 弯 管 区域 时 ,气体 压 力 和速 度 变化 不大 ;其 他条 件 不 变 , 当驱 动装 置 出口直径 为 2mm, 出 口数 为 3时 ,提 供 的驱 动 力矩 最 大。
2 . L i a o s h e n I n d u s t r y Gr o u p C o . L t d . , S h e n y a n g 1 1 0 0 4 5 , C h i n a )
Abs t r a c t : I n o r d e r t o k e e p s us p e n s i o n b u l l e t s s t a y i n g i n t h e a i r f o r a wh i l e , a r o t a r y d r i v i n g d e v i c e wa s d e s i g n e d . F i r s t l y i n t r o d u c e s t h e wo r k i n g p r i n c i p l e o f t h e r o t a y r d r i v i n g d e v i c e ,c a l c u l a t i o n mo d e l wa s p r e s e n t e d ,n u me r i c a l c a l c u l a t i o n wa s
兵 工 自 动 化
・l 4・
2 0 1 5 . 0 5
Or dn a n c e I n d us t r y Au t o ma t i o n
3 4 ( 5 )
d o i :1 O. 7 6 9 0 / b g z d h. 20 1 5 . 0 5 . 0 0 5
旋转 驱 动装 置 流场 1 .南京 理 工大 学机 械 工 程学 院 ,南 京 2 1 0 0 9 4 ;2 .辽沈 工业 集 团有 限 公司 ,沈 阳 1 1 0 0 4 5 ) 摘 要 : 为 了让 悬浮 子 弹能在 空 中达到 一段 滞 空 悬浮 时 间 ,设 计 了一种 旋 转 驱动 装 置 。首 先介 绍旋 转 驱 动装 置 的
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