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复合叶轮离心泵数值模拟正交试验设计方法（Orthogonal Test Design Method Based on Numerical Simulation for Non-overload Centrifugal Pump with Complex Impeller）
离心泵 复合叶轮 数值模拟 正交试验
2010/12/29
按无过载离心泵设计要求，选择对复合叶轮离心泵性能影响比较关键的叶片出口安放角β2、叶片出口宽度b2、喉部面积Ft和短叶片进口直径Di的4个参数为变化因素按正交方案设计了9台复合叶轮离心泵模型。采用Fluent全流场数值模拟方法对设计的9台模型泵进行正交试验，得到了各几何参数对复合叶轮离心泵各性能指标影响的主次顺序，并得出模型泵的最优设计方案。对最优设计方案的样机试验表明，全流场数值模拟...
阶梯隔舌对离心泵压力脉动和径向力影响的数值模拟（Numerical Simulation on Pressure Fluctuations and Radial Hydraulic Forces in Centrifugal Pump with Step-tongue）
离心泵 阶梯隔舌 动静干涉 径向力
2010/12/29
通过改变隔舌形状，采用SST模型分别对常规隔舌和阶梯隔舌蜗壳的离心泵进行全流道非稳态数值模拟。通过模拟分别获得了常规隔舌和阶梯隔舌蜗壳的离心泵压力脉动特性、作用在蜗壳和叶轮上的径向力特性，并对其进行比较分析。结果表明：采用常规隔舌和阶梯隔舌时，离心泵进出口压力、作用在蜗壳和叶轮上的径向力均随时间呈周期波动，脉动频率均以叶片通过频率为主；采用阶梯隔舌蜗壳后，进出口压力大小值和脉动幅值均明显减弱，高频...
离心泵压力脉动特性分析（Numerical Investigation of Unsteady Pressure Fluctuations in Centrifugal Pump）
离心泵 数值模拟 压力脉动
2010/12/28
为了研究压力脉动在离心泵不同位置的变化规律及其关系，利用CFD技术对离心泵内部流场进行多工况定常与非定常三维数值模拟，得到内部流场特性及计算点的压力脉动情况，并对其进行频域分析。结果表明，设计工况和大流量工况下，叶频是主要影响频率，而在小流量工况下，轴频是主要影响频率；压力脉动幅值随偏离工况的情况而变化，同一流量下，流道的进出口压力脉动变化大。
湍流模型在双吸离心泵数值模拟中的适用性分析（Applicability of Turbulence Models in Numerical Simulation of Double Suction Centrifugal Pump）
离心泵 湍流模型 CFD 数值模拟
2010/12/28
以双吸离心泵为研究对象，在Fluent软件中采用标准k-ε模型、RNG k-ε模型、Realizable k-ε模型和雷诺应力模型4种湍流模型在相同网格条件下进行三维、稳态数值模拟，计算其在不同工况下的扬程及水力效率；然后以RNG k-ε模型计算结果作为初值，用大涡模拟方法进行三维、非稳态数值模拟，计算叶轮旋转一周的平均扬程及平均水力效率，与真机数据进行对比分析。计算结果表明：Fluent软件在...
PY140型摇臂式喷头摇臂碰撞过程数值模拟（Numerical Simulation of Swing Arm Impact Process to the PY140 Impact Sprinkler）
摇臂式喷头 碰撞 有限元模拟
2010/1/28
基于显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA，建立了摇臂式喷头摇臂绕轴旋转、碰撞喷体的有限元分析模型，在3种摇臂转动角速度和喷体安装弹性橡胶垫与否的组合工况下，对摇臂与喷体的碰撞过程及动应力分布进行了计算模拟。结果表明，PY140型摇臂式喷头在转动角速度400(°)/s时，计算的碰撞动应力峰值为42.3MPa，与试验值的误差小于0.5%，预测的发生位置距离摇臂转轴中心15cm，与试验结果相同。摇...
机械通风条件下玻璃温室热环境数值模拟（Numerical Simulation of the Thermal Environment in a Mechanically Ventilated Greenhouse）
玻璃温室 机械通风 热环境
2010/1/28
利用CFD方法对机械通风条件下温室内热环境进行建模，在模型中考虑了作物、太阳辐射和热辐射，采用标准k-ε湍流模型和SIMPLE算法的有限体积法对流场微分方程进行离散，对室内流场和温度变化以及分布进行了数值模拟。通过在Venlo型温室采集关键位置的温度和速度数据，与仿真结果比较发现测试点的温度误差除少数外均控制在3 ℃之内，相对误差控制在10%之内，验证了建立CFD模型的有效性。
流固耦合作用对离心泵内部流场影响的数值计算（Numerical Calculation for Effect of Fluid-structure Interaction on Flow Field in Centrifugal Pump）
流固耦合 离心泵 流场 数值计算
2009/12/28
采用双向同步求解的方法对离心泵内流场和叶轮结构响应进行联合求解，研究了叶轮流固耦合作用对离心泵内部流场的影响。流场模拟基于Reynolds时均化N-S方程和标准k-ε两方程湍流模型，采用多重坐标系法；结构响应基于弹性体结构动力学方程。并将计算所得的流道网格变形、流场静压和速度的分布以及径向力等结果与非流固耦合计算的流场进行对比分析。分析结果表明，流固耦合作用使得流体和固体区域计算网格发生微小变形，...
前置导叶预旋调节离心泵性能的数值预测与试验（Numerical Simulation and Experiment of Inlet Guide Vane Pre-whirl Regulation for Centrifugal Pump）
离心泵 预旋调节 数值模拟 试验
2009/12/28
在分析叶轮进口流态的基础上，给出了一种用于调节离心泵工况点的前置导叶水力模型设计方法，目的是通过减小离心泵在变工况条件下叶轮进口的冲击损失和回流损失来改善在非设计工况的水力性能，拓宽高效运行范围。基于SIMPLEC算法，通过数值求解Reynolds平均Navier-Stokes方程和RNG k-ε 湍流模型方程，模拟了不同预旋角度下前置导叶离心泵全流道的三维湍流流场，外特性计算结果和试验数据吻合较...
微尺度内流流场数值模拟方法及实验（Numerical Simulating Approaches and Experiment on Micro-scales Flow Field）
微通道 流场 数值模拟 粗糙度 多孔介质 微尺度粒子图像测速
2010/4/1
以Micro-PIV实验测量的微尺度流场为基础，利用Fluent数值计算软件设计最佳微尺度流动数值模拟方案。针对微尺度特性，采用设定壁面粗糙度和多孔介质模拟粗糙元的微尺度效应处理方法，利用Fluent软件提供的realizable k-ε模型和标准k-ω模型，分别在Reynolds数为100和300情况下对边长600μm的矩形断面的微通道内流场水流流动进行数值模拟，通过各种数值模拟方案下计算出的速...
蓄水多坑入渗条件下土壤水分运动建模与试验（Numerical Simulation on Soil Water Movement under Water Storage Pits Irrigation）
土壤水分运动 三维入渗 数值模拟 蓄水坑灌
2010/4/1
针对蓄水坑灌坑内水头高且非恒定和土壤入渗边界复杂的特点，建立了蓄水多坑三维入渗及土壤水分运动数学模型，采用ADI交替方向隐式差分格式结合Gauess-Seidel迭代法对模型进行求解，并进行了试验验证，结果表明计算值与实测值吻合较好，说明所建立的数学模型正确，采用的数值求解方法是可行的。 Aimed at the specialties of infiltration head higher an...
仓内谷物通风干燥孔道网络数值模拟与验证（Pore Network Numerical Simulation and Experiment on Drying of Corn Material in Bin）
谷物 干燥 模拟 孔道网络
2009/11/24
利用前已建立的仓内谷物通风干燥孔道网络模型，对玉米热风干燥实验过程进行了数值模拟，并将模拟结果与实验数据进行了比较。结果表明：该模型可有效模拟谷物的干燥过程；干燥时玉米颗粒平均温度与玉米堆孔隙气相平均温度之间存在明显的差别，后者始终比前者温度要高，故以往将谷物与孔隙气相温度不加区分，视为同一值的做法是不妥的；配位数对干燥的影响十分显著，其值越大，物料干燥越快；当物料含杂、配位数值较小时，干燥仓内会...
低比转数离心泵多相位定常全三维数值模拟（3-D Numerical Simulation for Low Specific-speed Centrifugal Pump with Multi-phase Position）
离心泵 低比转数 多参考系模型
2009/11/24
针对定常流动是否具有全局代表性的疑问，采用多参考系模型对某一低比转数离心泵在设计工况进行了多相位定常流动数值模拟。分析了由于叶轮与蜗壳相对位置的变化引起的泵扬程的变化规律，同时捕捉到了全流场的速度、压力分布以及蜗壳第Ⅷ断面漩涡的结构与演化特征等重要流动信息。结果表明,多相位定常流动数值模拟的结果实际上反映了泵内流场的非定常流动特性。
降雨灌溉蒸发条件下苹果园土壤水分运动数值模拟（Numerical Simulation for Root Zone Soil Moisture Movement of Apple Orchard under Rainfall-irrigation-evaporation）
苹果园 土壤水分运动 数值模拟
2009/11/24
根据土壤水动力学原理和果树根区土壤水分运动特点，建立了降雨灌溉蒸发条件下含根系吸水项的二维土壤水分运动数学模型，采用有限元法求解，对降雨灌溉蒸发条件下的地表边界条件进行处理。在田间进行了灌溉蒸发条件下果园土壤水分运动验证试验，采用田间实测土壤含水率分布资料对模型进行验证，结果表明模拟值与实测值吻合较好，所建的根区土壤水分运动模型是正确的，采用有限元法求解是可行的，该模型可用于预测果园田间土壤水分运...
双蜗壳泵压力脉动特性及叶轮径向力数值模拟（Numerical Simulation of Pressure Fluctuation and Radial Force in a Double Volute Pump）
双蜗壳泵 压力脉动 径向力
2009/11/24
为揭示双蜗壳离心泵的水力不稳定性，采用雷诺时均方法和SST k-ω湍流模型，对一双蜗壳双吸离心泵进行了三维非定常湍流数值模拟，得到了泵内部流场特性及双蜗壳内压力脉动情况，并对其进行了频谱分析。结果表明双蜗壳内存在比较明显的压力脉动。设计工况下压水室内的压力脉动强度小于非设计工况。在设计工况下，隔舌处和隔板区压力脉动频率均以叶片通过频率为主，其中隔板起始端的脉动幅值最大，约为隔舌处的2.5倍。在大流...
基于流场数值模拟的高速磁力泵汽蚀性能研究（Cavitation Performance Research in High-speed Magnetic Drive Pump Based on Numerical Simulation of Flow Field）
高速磁力泵 导流栅 流场
2009/9/25
为了改善高速磁力泵的抗汽蚀性能，在泵吸入口处设置导流栅。建立了吸入口设置导流栅和未设置导流栅的两种模型，采用Fluent软件对高速磁力泵内流场进行数值模拟，给出了各自内部压力分布以及粒子流动迹线图。通过两组数据的比较，得到了内部流场的主要特征，模拟表明高速磁力泵吸入口设置轴向可变位导流栅可以有效提高抗汽蚀性能。数值模拟与高速磁力泵真机的试验对比表明，两者几乎一致，为高速磁力泵的改进设计提供了一定的...