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

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１００）５０１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，ＣＤ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
ｌｈｗｉｅａｌｈｅｕｔｓｏａｅＲｅｌａｌｍｏｅｓｓａｌｅｔｒｕｅｃｏｉｔｏｇｓｒ．ａｄｎｎ—ｄ— ｆｗａｅｓｏｅｎｄｔｉｏｒｄ．ＴｅｒｓｌｈｗｔｔｈａｉｂｅＫ一ｓｈｔｚｄｌｉ￣ｔｅｔｔｕｂｌｎｅｆｗｗｔｓｒｎｗ１ｎｏｂｏｈｌｈｉｉ
ｍｅｓｏａｕｅｃｕｔａｅｉａｉｆｃｙａｒｅｎｓｗｔｈｔｅｇｅｐｒｎａａａｎｉｎｎｌｍｒａｍｓｓｒｎｓｔａ沁ｒｇｅｍｅｔｉｔｅｏｒｘｅｍｅｔｄｔ．ｉｌｌｓｈｈｉｌＫｅｗｏｄ：ｒｅｕｅＦｏｉｌＳｒｎｗｒ，ｅｏｄｒｏＮｕｒｃｉｌｔｎｙｒｓＶｏｔｘｔｂ，ｌｗｆｄ，ｔｇｓｌＳｃｎａｙｆｗ，ｍｅａｓｍｕａｏｅｏｉｌｉｌｉ
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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

ｉｍａｇｉｎｇｔｅｓｔｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｆｒｏｍｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ。ｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｓｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｖａｌｕｅ．ｂｕｔｔｈｅｔｗｏｈａｖｅｔｈｅｓａｍｅｖａｒｉａｔｉｏｎｌａｗ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｅｓｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣＦＤ，ｘｉａａｌｆｌｏｗｐｕｍｐ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ＰＩＶｔｅｓｔ
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ＰＩＶ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｝２０１７年第３Ｏ卷第１期
８７
ＣＦＤ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

第２期２０１３年２月
机械设计与制造
ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ７
基于Ｆｌｕｅｎｔ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
ＳｈａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅｆｏｒＨｉｇｈＧｒａｖｉｔｙＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｈａｎｘｉＴａｉｙｕａｎ０３００５１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｉｇｈｓｐｅｅｄｒｏｔａｔｉｎｇｄｉｓｋｓｉｔｈｅｍｏｓｔｔｙｐｉｃａｌｂａｓｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｅｌｅｍｅｎｔｏｆｒｏｔｔｉａｎｇｍｅｃｈａｎｉｃａｌｄｅｖｉｃｅｓ，ａｎｄｉｔｓｉｗｉｄｅｌｙ
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：Ｆｌｕｅｎｔ；高速旋转圆盘；流场；数值模拟
中图分类号：ＴＨ１６；Ｏ３５３；ＴＢ７５２＋．２５文献标识码：Ａ文章编号：１００１ — ３９９７（２Ｏ１３）０２－０００７－０５

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０Ｏ～０１．７．０ｍｍ粒径的分离效率呈简单的单调下降趋势；在相同操作
ｄｐｎｎｎｉｓｓｒｔｒ．Ａｓｔｏｅｒｔｏｎｃｅｓｄｔｅａａｉｆｅｔｖｎｓｅｄｅｏｅｅｄｉｇｏｔｔｕｃｕｅｈｅｃｎｃｎｔａｉｎｉｒａｅｈｅｓｐｒｔｏｎｅｆｃｉｅｅｓｔｎｄｔ
２２氲第Ｏ１
４卷１第３期第２ Байду номын сангаас页
石油矿场机械
ＦＥＥＩＬＤＱＵＩＭＥＮＴＰ２１，１３：１２Ｏ２４（）２～４
文章编号：００ — ４２（０２）３００ — ４ｉ１３８２１０ — ２１０
ｄｃｅｓｎｉｈｔｒｉｌｉｍｅｅａｉｒｅｒａｉｇｗｔｈｅｐａｔｃｅｄａｔｒｒｎｇｎｇｆｏｍ０ｏ０Ｏｍｍ．ｔｔａｅｏｅａｉｏｉ０．７ｔ．１ａｈｅｓｍｐｒｔｏｎｃｎｄ —
ｔｏｔｎｒａｅｔｈｉｋｎｓｖｒｌｗｕｏｄｉｒａｅｓｐａａｉｎｅｆｃｅｙｗｉｈｅｒｅｉｎ，ｏｉｃｅｓｈｅｔｃｅｓｏｆｏｅｆｏｔｂｅｃｕｌｎｃｅｓｅｒｔｏｆｉｉｎｃｔｎｅｇｙｒ — ｄｃｄ．ｕｅＫｅｒ：ｄｏｃｃｏｙｗｏｄｓｈｙｒｙｌｎｅ；ｕｍｅｉａｉｌｔｏｓｐａａｉｆｉｉｎｃｎｒｃｌｓｍｕａｉｎ；ｅｒｔｖｅｅｆｃｅｙ

旋转状态下姿态控制发动机喷流流场的数值模拟

ＴｈｅｌｗＦｅｄＳｍｕａｉｎｆａＲｏａｉｇＡｔｉｕｅＣｏｔｏｏｏｅＪｔＦｏｉｌｉｌｔｓｏｔｔｎｔｔｄｎｒｌＭｔｒｏ
ＷＡＮＧＹｕｆｎ —ａｇ，ＹＡＮＧｈ．ｉｇＳｕｘｎ
一
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ＮａｉＳｏｅｒ中图分类号：３Ｖ４５文献标志码：Ａ文章编号：１０—０３２０）５０４５００１９（０６０—９８０
Ｒｅａｌａｅａｅｖｅ — ｔｋｓｅｕｔｎｗａｍｐｏｅｏｉｅｔｏｎｗｌｄｅｏｃａｉｓｎｕｔｖｒｇｄＮａｉｒＳｏｅｑａｉｓｅｌｙｄｃｍｂｎｄｗｉｓｍｅｋｏｅｇｆｍｅｈｎｃ，ｏｈａｄｔｅｉｐｅｓｍｕａｉｎｅａｌｗａｉｅ，ｗｈｃｌｗ—ｉｌｔｕｔｒｓｃｎｅｇｄｅｓｒａｄｎｈｎａｓｍｌｉｌｔｘｍｐｅｏｓｇｖｎｉｈｆｏｆｄｓｒｃｕｅｉｏｖｒｅａｉｎｅｅ
２ＳｈｏｏｃａｏｉＥｇｎｅｉ，Ｂｉｎｓｔｔｏｅｈｏｏｙｅｉｇ１０８，Ｃｉａ．ｃｏｌｆＭｅｈｔｎｎｉｒｇｅｉＩｔｕｅｆｃｎｌ，Ｂｉｎ００１ｈｎ）ｒｃｅｎｊｇｎｉＴｇｊ
Ａｓｒｃ：Ｉｒｅｏｓｌｔｈｅｌｗｉｌｆａｔｕｅｃｎｒｌｔｒｉｈａｅｏｏａｉｇｎｂｔａｔｎｏｄｒｔｉａｅｔｅｊｔｆｍｕｏｆｅｏｔｉｄｏｔｏｏｎｔｅｃｓｆｒｔｔ，ａｄｄｔｍｏｎ

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２２１．津市天发重型水电设备制造有限公司，天津３００３奇瑞１０３；天２０４０；．
ｒｓｌｓｓｏｔａｔｉｏｌｎａｅａｉｎｈｐｂｔｅｈｍｐｉｄｎｐｅｆｒｔｒｓｓｅｗｈｎｔｅｒ — ｅｕｔｈｗｈｔｉｓｎｎｉｅｒｒｌｔｓｉｅｗｅｎｔｅａｌｕｅａｄｓｅｄｏｏｏｙｔｍｅｈｏｏｔｔｒｓｓｅｉｐｒｔｄｉａｅｚｎｅｕｎｅｈｒｔｃｉｉａｐｅｄ．Ａｐｌｅｘｉｎｏｃｏｙｔｍｓｏｅａｅｎｓｆｏｄｒｔｅｆｓｒｔｌｓｅｉｃｐｉｄｅｃｔｇｆｒｅ，ｅｃｏｅａｅｉａｈｎｄｔｂ —
ｎｉｔ，ＷｕｕＡｈｉ４００，ＣｉａｙＬｍｉｄｅｈ，ｎｕ２１０ｈｎ）
Ａｂｓｒｃｔａｔ：Ａｃｏｄｎｏ２－ｍａｆｍｕｔｓａｅｐｃｒｉｇｔＤｐｏｌｉｔｇｕｍｐ，ｔｍａｎｐｎｓｏｏｏｙｔｍｒｍｏｅｅｙｈｅｉａｆｒｔｒｓｓｅｗｅｅｄｌｄｂ
Ｐｒ／Ｅｏｗａｅｏｓｆｒ．ＴｈｕｄｆｅｄｏｌｉｔｇｍｐｗａｕｒｃｌｓｍｕａｅｙＦＬｔｅｆｉｉｌｆｍｕｔｓａｅｐｕｓｎｍｅｉａｉｌｔｄｂＵＥＮＴｐｏｒｍｏａａｌｒｇａｔｎ — ｌｓｓｔｅｃｎｅｆａｉｌｆｒｅａｄｒｄａｏｃｔｄｆｅｅｔｗｏｋｃｎｉｉｎｓＷｉｈｔｔｏｄｉｇｏｙｉｈｈａｇｓｏｘａｏｃｎａｉｌｆｒｅａｉｆｒｎｒｏｄｔｏ．ｔｔｅｓａｉｌａｎｎｈｃ

旋转式混合器内流场数值模拟及研究

ＳｍｕａｉｎａｄＳｕｙｏｏｉｅｅａｔｔｇＭｔｎｅｎｉｌｔｎｔｄｆＦｌｗｎＳｖｒｌＲｏａｉ，ｇＥｌｍｅｔｏｎｄ
Ｕ＿ｏＪａｌＷＡｉ，Ｊ－ｅｇＡｉｎ，ＮＧＬＩｐｎ２，ＺＡＮＰｉＹｉＨＧｅ
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Ｋｎｓｅｉ混合元件的混合ｃ效果［。本文将对旋转式Ｋｎｓｅｉ、间断螺纹和交错平板混ｅ合器引人ＣＤ数值模拟，比较不可压缩流体在不同Ｆ
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塑料工业
ＣＨＡＩ１ＳＩＤＵｑＰＡｌＮＳ￣ＹＣ
第３卷第５６期
２００８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
ＫｅｗｏｄｓＭｉｉｇＥｌｍｅｔＮｕｒｃｌＳｍｕａｉｎ；ＭｉｉｇｉｌｔｉｏｘｎｅｒｎｅｆｔｎＲａｅａ
混合是化工、高分子材料成型加工、生物制药以
在对旋转式Ｋｎｓｅｉ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。

《2024年矿用对旋轴流风机的流场仿真分析研究》范文

《矿用对旋轴流风机的流场仿真分析研究》篇一一、引言矿用对旋轴流风机是矿山通风系统的重要组成部分，其性能直接关系到矿井作业的安全与效率。

为了更好地了解其工作原理及流场特性，本文将通过对矿用对旋轴流风机的流场仿真分析进行研究，以期为风机的优化设计和性能提升提供理论依据。

二、矿用对旋轴流风机概述矿用对旋轴流风机是一种采用双进风、双出风设计的通风设备，其工作原理是通过电机驱动叶轮旋转，产生气流，从而实现通风换气的目的。

该类风机具有结构紧凑、风量大、噪音低等优点，在矿井通风系统中得到广泛应用。

三、流场仿真分析方法本文采用计算流体动力学（CFD）方法对矿用对旋轴流风机进行流场仿真分析。

CFD是一种通过数值计算和图像显示技术对流体流动进行模拟分析的方法，具有较高的精度和可靠性。

通过对风机内部流场的数值模拟，可以获得风机的速度分布、压力分布等关键参数，从而为风机的优化设计提供依据。

四、仿真分析过程及结果1. 模型建立：根据矿用对旋轴流风机的实际结构，建立三维模型。

模型应包括叶轮、机壳、进风口和出风口等部分。

2. 网格划分：将三维模型进行网格划分，以便于进行数值计算。

网格的划分应尽可能保证其准确性和均匀性。

3. 边界条件设置：根据实际工作情况，设置边界条件，包括进出口风速、压力等参数。

4. 数值计算：采用CFD方法进行数值计算，获得风机内部流场的速度分布、压力分布等关键参数。

5. 结果分析：根据数值计算结果，分析风机的流场特性，包括气流在叶轮上的分布情况、压力变化等。

同时，还可以通过仿真结果与实际工作数据的对比，验证仿真分析的准确性。

五、结果与讨论通过对矿用对旋轴流风机的流场仿真分析，我们可以得到以下结论：1. 矿用对旋轴流风机内部流场具有明显的三维特性，气流在叶轮上的分布情况直接影响风机的性能。

2. 通过对速度分布和压力分布的分析，可以了解风机在工作过程中的能量转换和损失情况，为风机的优化设计提供依据。

3. 仿真分析结果与实际工作数据基本一致，验证了仿真分析的准确性。

动态旋流器流场数值模拟

（．Ｄｅｒｍｅｔｆｓｇａｕｔｎｇｅｎ：ｂｎｐａｔｎＰｏｔｒｄａｅＭａａｍｅｔ．ＤｅａｔｎｆＰｅｒｌｕＳｕｐｌｇｉｅｒｎｏｐｒｍｅｔｔｏｅｍｐｙＥｎｎｅｉｇ．ｏ
ＴｈｉｉａｒｇｉｔｃａｎＥｎｎｅｉｅＭｌｔｙＬｏｓｉｄｇｉｅｒｎｇｎｓｉｕｅ，ＩｔｔｔＣｈｏｇｑｉ４０６，Ｃｈｉａ）ｎｎｇ００１ｎ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＴｈｅｆｏｗｉｌｆｄａｃｈｙｒｃｌｎｅｗａｉｌｆｅｄｏｙｎｍｉｄｏｙｃｏｓｓｍｕｌｔｄｕｉｇＲｅｎｄｒｓｏｅｎｔａｅ．ａｅｓｎｙｏｌｓＳｔｅｓＭｄｌｉｈｅｐｐｒＴｈｅｕｌｓｓｗｈｔｉｏｒｅｔｙｐｒｄｉｔｈｅｄｓｒｂｕｉｎｒｅｆｔｅｖｌｃｔｎｄｔｈａａｔｒｓｉｓｏｅｒｓｔｈｏｔａｔｃｒｃｌｅｃｓｔｉｔｉｔｏｕｌｓｏｈｅｏｉｙａｈｅｃｒｃｅｉｔｃｆ
（。１）＋（ｕ１Ｄ）一Ｄ＋Ｐ＋ Ⅱ ＋ｓ。（）１
提出，于１８ —７研制出世界上第１台试验用样并９６０机ｌＪ０世纪９１。２０年代，国也开始有了相关方面我的研究，大庆石油学院在１９９９年研制出我国第１台
关键词：动态旋流器；ｅｎｌ应力模型；Ｒｙｏｄ数值模拟；流场
中图分类号：ＥＴ９

动态水力旋流器流场数值模拟研究

第２Ｏ卷第１０期
２１０１年１Ｏ月
中国矿业
ＣＨＩＮＡＩＮＧＡＧＡＺＩＭＮＩＭＮＥ
Ｖｏ１Ｏ，Ｎｏ０．２．１０ｃ．ｔ２１Ｏ１
动态水力旋流器流场数值模拟研究
刘华炜，张广文
（中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，山东青岛２６７）６０１
ｌｓ，ｌｒｅｗｏｋｃｐｃｔｎａａｉｈｎｅｎｒｎｅＡｎｔｈｓｂｅｓｌｔｄｅｏｕｔｒｍｏａｏｓａｇｒａａｉａｄｃｐｃｔｃａｇｓｉａｇ．ｙｙｄｉａｅｎｍｏｔｙｓｕｉｄｆｒｄｓｅｖｌａｄｏｌｔｒｓｐｒｔｏｎｒｃｎｅｒ．ＢｓｄｏｈｒｎｉｌｆＣｏｕａｉｎｌＦｕｄＤｙａｃ，ｔｅｉｎｒｎｉｗａｅｅａａｉｎｉｅｅｔｙａｓａｅｎｔｅｐｉｃｐｅｏｍｐｔｔａｌｉｎｍｉｓｈｅ — ｏｎｆｗｉｌｆＣｅｔａｅｄｉｎｍｉｙｒｃｃｏｅｉｒｓａｃｅｎｎｌｓｄｂｓｎｌｏｆｄｏｎｒｌＦｅ —ｎＤｙａｃＨｄｏｙｌｎｓｅｅｒｈｄａｄａａｙｅｙｕｉｇＦＬＵＥｅＮＴｆｔｅｏｈ
（ｉｏｅａｅｙＥｎｉｅｒｎｎｔｕｅＱｉｇａ６０１ＳｎｐｃＳｆｔｇｎｅｉｇＩｓｉｔ，ｔｎｄｏ２６７，Ｃｈｎ）ｉａ

轴流泵装置三维非定常湍流流场的数值模拟

ｐｎａｋｎｉｔｃｎｉｒｔｎｈｐｆｕｐｗｓ００Ｉ５．６６Ｓｈｒｓｕｅｖｌｉａｓｓａｅｏｏｓｅａｉ．Ｔｅｙｅｏｍａ０Ｚ３５— ．Ｊ．Ｔｅｐｅｓｒ，ｅｃｙｗｔｎｄｏｔｐ４Ｑｏｔ
ｍｅｈｄａｄｓｉｉｇｍｅｈｔｃｎｑｅｗｅｅｕｅｏｎｍｅｉａｌｉｕａｅｔｅ３Ｄｕｂｌｎｏｆｔｅｆ１ｔｏｎｌｄｎｓｅｈｉｕｒｓｄｔｕｒｃｌｙｓｍｌｔｈｔｒｕｅｔｆｗｏｈｕ１ｌ
法和滑移网格技术，一个完整的转动周期中对４０ＺＱ３５—６６Ｓ型立式轴流泵全流道内在００Ｌ５．．Ｊ的三维湍流流场进行了数值模拟．出了在叶片角为０，给。设计流量工况为５．ｓ时叶轮进出３５ｍ／
一排灌机械工程学报
骥嗣黼ＪｕｎｌｆａｎｇｎｒｉａｉｎＭａｈｎｒｇｎｅｉｇ豳臻ｏｒａｉａｅａｄＩｒｇｔｏｃｉｅｙＥｎｉｅｒｎｏＤｒ
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轴流泵装置三维非定常湍流流场的数值模拟
ａｏｔｃｓｄｓｒｂｔｎｎｔｅｉｔｒｃｉｎｓｒａｅｗｅｅｇｖｎｕｄｒｔｏｄｔｏｈｔｂａｅａｇｅｗａｎｄｖｒｉｅｉｔｉｕｉｓｏｈｎｅａｔｏｕｃｒｉｅｎｅｈｅｃｎｉｉｎｓｔａｌｄｎｌｓｏｆｚｒｎｔｅｉｃａｇｗａ５ｅｏａｄｈｄｓｈｒｅｓ３．５ｎ／ｓＴｈｒｓｌｓｈｗｒｓｅｔｖｌｔｅａｉｔｏｏｏｆｅｄＩ．ｅｅｕｔｓｏｅｐｃｉｅｙｈｖｒａｉｎｆｆｗｉｌｌｃａａｔｒｓｉｓｉｈｍｐｌｒｎｕｌｆｏｐｓａｅｉｎｏａｉｇｃｃｅＮｕｒｃｌｓｍｕａｉｎｒｓｌｈｒｃｅｉｔｃｎｔｅｉｅｌ，ａｄｆｌｌｗａｓｇｎｏｅｒｔｔｎｙｌ．ｅｍｅｉａｉｌｔｏｅｕｔｓ

三偏心蝶阀流场数值模拟与流量特性分析

三偏心蝶阀流场数值模拟与流量特性分析偏心蝶阀是一种常用的调节阀门，其原理是通过旋转阀体来改变介质的流通面积，从而实现对流量的调节。

然而，由于偏心蝶阀的结构特殊，其流场分布和流量特性往往不容易直观地获得。

因此，数值模拟成为研究偏心蝶阀流动的重要手段之一偏心蝶阀的结构特点是阀轴与流体流动轴线不重合，即阀体开口截面的中点与轴线不重合。

这种结构使得流体在通过阀门时发生向上或向下偏转的现象，从而引起了流场的复杂分布。

为了研究这种流动现象，研究者将流场分为静态和动态两个部分进行分析。

在静态分析中，研究者通常采用计算流体力学（CFD）的方法对阀体开口截面的压力分布和速度分布进行数值模拟。

通过求解流体的连续性方程和动量方程，可以获得不同阀开度下的流场分布。

研究表明，当阀门关闭时，流体在阀体中形成压力梯度，由高压区流向低压区；当阀门打开时，流体经过蝶板时受到阻力的影响，使流场呈现出不均匀的分布。

在动态分析中，研究者通常关注流体在阀门启闭过程中的瞬态流动特性。

通过数值模拟和实验相结合的方法，可以研究阀门启闭时的压力变化和流量变化。

研究表明，当阀门打开时，流体受到蝶板阻力的影响，使流速增大，从而使得流量增大；当阀门关闭时，流速减小，流量减小。

此外，阀门启闭过程中还可能出现流动不稳定和涡脱落的现象，需要进一步研究。

对偏心蝶阀流场数值模拟与流量特性的研究有助于优化阀门结构，提高阀门的调节性能。

例如，可以通过改变阀体形状、调整阀板材料或改进阀座密封结构等方式来降低阀门的压力损失和流动噪声，提高阀门的流量调节精度和稳定性。

总之，偏心蝶阀的流场分布和流量特性是一个复杂的问题，需要使用数值模拟的方法来研究。

数值模拟可以通过求解流体的连续性方程和动量方程，获得不同阀开度下的流场分布和流量特性。

这些研究结果对于优化阀门结构，提高阀门的调节性能具有一定的理论和实际意义。

螺旋桨流场数值模拟与优化设计

螺旋桨流场数值模拟与优化设计螺旋桨是一种重要的船舶推进装置，它的设计和优化对于船舶的性能和效率具有关键作用。

而螺旋桨的性能与其流场密切相关。

为了更好地理解和优化螺旋桨的流场特性，数值模拟成为了一种重要的研究手段。

数值模拟是通过计算机模拟物理或工程现象的数学模型，以获取结果并推导出相应的结论。

在螺旋桨的数值模拟中，常用的方法是计算流体力学（CFD）方法。

CFD方法通过将流体划分成离散的计算单元，并运用守恒方程、流体运动方程和边界条件等基本原理，求解流体的速度、压力和其他相关参数。

首先，通过数值模拟可以获得螺旋桨的流场分布情况。

在数值模拟中，可以设定不同的边界条件和螺旋桨的几何参数，然后求解流场中的速度和压力分布。

通过分析螺旋桨周围的流场，可以了解到绕螺旋桨旋转的流体是如何受到螺旋桨叶片影响的。

这对于螺旋桨的设计和优化有着重要的参考价值。

其次，数值模拟还可以研究螺旋桨的性能参数，如推力、效率等。

在数值模拟中，可以计算螺旋桨叶片的力学特性，进而推导出螺旋桨的推力和效率。

通过改变螺旋桨的几何参数和边界条件，可以优化螺旋桨的设计，以达到更好的推进效果和节能效果。

此外，数值模拟还可以用于研究螺旋桨的噪声和振动特性。

对于大型船舶而言，螺旋桨的噪声和振动是非常重要的问题。

通过数值模拟可以预测和分析螺旋桨产生的噪声和振动，并寻找相应的改进方案。

这不仅可以提高船舶的运行安全性，还能减少对水生生物的干扰。

在数值模拟中，还可以考虑其他因素对螺旋桨性能的影响，如流体的黏性、湍流等。

这些因素都会对螺旋桨的流场分布和性能参数产生影响，因此在模拟中需要进行相应的考虑和分析。

此外，数值模拟还可以结合实验数据和现场观测结果，进行验证和修正，以提高模拟的准确性和可靠性。

总结而言，螺旋桨的流场数值模拟与优化设计在船舶工程领域中具有重要意义。

通过数值模拟，我们可以深入研究螺旋桨的流场特性，优化螺旋桨的设计和性能参数，并研究螺旋桨的噪声和振动特性。

Taylor-Couette流场数值模拟及数学理论分析

Taylor-Couette流场数值模拟及数学理论分析Taylor-Couette 流场数值模拟及数学理论分析摘要：Taylor-Couette 流场是由两个同心旋转圆柱之间的流体运动构成的，该流场在许多领域中都有着重要的应用。

本文通过数值模拟和数学理论分析，研究 Taylor-Couette 流场的特性及其对物理环境的影响。

1. 引言Taylor-Couette 流场是由英国物理学家G.I. Taylor和M. J. Couette在20世纪20年代初首次提出的。

此后，该流场在许多科学研究领域中引起了广泛的关注。

Taylor-Couette 流场的研究具有理论和实际意义，可帮助我们深入了解流体运动的基本原理。

2. 数值模拟方法本文采用计算流体力学（CFD）方法对 Taylor-Couette 流场进行数值模拟。

基于 Navier-Stokes 方程和柯西黎曼拓扑定理，我们建立了相应的数学模型，并利用有限元方法对模型进行求解。

通过调整模型参数，我们可以研究流体的速度分布、压力分布以及其他相关属性。

3. 数学理论分析在数学理论分析中，我们主要关注 Taylor-Couette 流场的旋转速度和流体粘性对流场特性的影响。

从力学和流体力学的角度出发，我们推导了流体的速度分布和压力分布的解析表达式，并进一步探讨了其数学性质和物理意义。

4. 数值模拟结果与分析我们利用数值模拟方法得到了 Taylor-Couette 流场的具体数值结果。

通过对模拟结果的分析，我们发现在不同的条件下，流体的速度分布和压力分布存在明显的差异。

同时，我们还分析了旋转速度和流体粘性对流场特性造成的影响，并讨论了这些影响的物理机制。

5. 应用与展望Taylor-Couette 流场的研究具有重要的工程应用价值。

例如，在能源领域，该流场可应用于实现辐射熔盐堆等核能装置的冷却与传热。

此外，在材料科学领域，该流场的研究可帮助我们了解流体与表面相互作用的机理，为新材料的设计和制备提供理论指导。

旋流器内部流场的数值模拟方法研究

旋流器内部流场的数值模拟方法研究李娟; 闫小康; 李晓恒; 粟文兵; 张玉胜【期刊名称】《《煤炭学报》》【年(卷),期】2019(044)010【总页数】8页(P3250-3257)【关键词】旋流器; 数值模拟方法; 空气柱; 计算流体力学【作者】李娟; 闫小康; 李晓恒; 粟文兵; 张玉胜【作者单位】中国矿业大学化工学院江苏徐州221116; 中国矿业大学煤加工过程装备与控制工程研究中心江苏徐州221116; 迈安德集团有限公司江苏扬州225100【正文语种】中文【中图分类】TD45; TQ051.8旋流器以其操作简单，运行成本低，物理尺寸小等优点广泛应用于化工分离行业。

比如，重介质旋流器因能提供远远大于重力场的分选力，有效降低分选下限，取得灰分相对比较低的细粒煤，成为重要的选煤设备[1]。

旋流器内部流场对其分离性能起着关键作用。

由于旋流器物料的不透光性及流场空间的狭小，其流场测量变得困难。

近年来随着数值计算手段的逐步成熟以及高性能计算机的飞速发展，利用数值模拟来研究旋流器内部流场进而指导物料分离已经成为一种主流。

然而，由于旋流器高变量梯度和强旋转特性的流场特征，尤其是使气-液两相出现明显界面特征的空气柱，使得准确模拟旋流器内部流场具有不确定性，有普适性的一些数学模型无法准确预测该旋流场,例如在湍流模型的选取上，梁政等人将 RSM湍流模型，k-ε湍流模型模拟得到的旋流器流场与实验结果作比，指出k-ε模型模拟得到的旋流器流场准确度较低[2]，其中，k为湍流脉动动能;ε为湍流脉动动能的耗散率。

SONALI Swain选择Standard k-ε，RSM湍流模型模拟低速运行下的小直径水力旋流器，并将两者模拟结果与实验数据对比，发现结果相近[3]。

Irfan Karagoz对比Standard k-ε、RNG k-ε及RSM湍流模型预测的旋流器流场速度和湍流强度，发现后两者预测结果差异较小，因此基于内存和计算时间考量，笔者采用RNG k-ε模型进行后续计算[4]。

fluent旋转机械方法

fluent旋转机械方法Fluent旋转机械方法是一种有效的工程方法，用于解决旋转机械中的流体力学问题。

它基于计算流体力学（CFD）的原理，通过模拟流体在旋转机械中的运动和相互作用，来预测和优化旋转机械的性能。

我们需要了解什么是旋转机械。

旋转机械是一类将流体转换为机械能的装置，如风力发电机、汽车引擎、涡轮机等。

在旋转机械中，流体的流动和旋转运动是密切相关的，因此了解流体在旋转机械中的行为对于优化机械性能至关重要。

Fluent旋转机械方法的核心是基于CFD的数值模拟。

通过将旋转机械的几何形状、边界条件和流体性质输入计算模型，可以模拟流体在机械中的流动。

利用计算机的高性能计算能力，可以对流体动力学进行详细的数值计算和分析。

在进行Fluent旋转机械方法的分析时，需要考虑以下几个关键因素：1. 旋转机械的几何形状：不同的旋转机械具有不同的几何形状，如叶片、叶轮等。

在模拟时，需要将机械的几何形状导入计算模型，并进行网格划分，以便进行流场分析。

2. 边界条件的设定：边界条件是指在数值模拟中对流体流动进行限制的条件。

例如，在旋转机械的入口处可以设定流体的入口速度和压力，出口处可以设定出口压力等。

合理设定边界条件可以准确模拟实际流动情况。

3. 流体性质的定义：流体性质包括密度、粘度、温度等。

在Fluent旋转机械方法中，需要根据实际情况定义流体的性质，并将其输入模型进行计算。

通过对旋转机械的数值模拟，可以获得以下几方面的信息：1. 流体速度和压力分布：通过Fluent旋转机械方法，可以计算得到旋转机械内部流体的速度和压力分布。

这对于了解机械内部流动的特点和机械性能的优化具有重要意义。

2. 流体力学特性：通过数值模拟，可以得到流体在旋转机械中的受力情况，如离心力、作用力等。

这些信息对于设计和改进旋转机械具有指导意义。

3. 流体损失和能量转换效率：Fluent旋转机械方法可以计算出流体在旋转机械中的能量损失情况，以及机械的能量转换效率。