基于CFD的土工离心机风阻及流场特性分析

目的估计土工离心机的风阻功率。方法针对一稳态运行的中低速土工离心机,利用多参考坐标系(MRF)模拟转臂与墙壁之间的相对运动,对离心机稳态运行时机室内的空气流场进行CFD仿真,对计算流体力学仿真、解析公式方法和试验的风阻功率进行对比。结果三种方法得到的风阻功率较为接近,验证了数值仿真方法的正确性。同时,研究了机室内空气流速和压力的空间分布特征,验证了经典解析公式的假设合理性。结论 CFD仿真方法避免了传统解析方法对试验数据的依赖和参数选取主观性,能够得到较高精度的分析结果,该研究为基于计算流体力学的土工离心机的高置信度风阻计算打下了基础。     

基于查表插值算法的高压CO2管道泄漏瞬态特性数值模拟

为准确高效地模拟高压CO₂管道泄漏的瞬态特性,基于Fluent仿真平台,利用用户自定义真实气体模型(User Defined Real Gas Model, UDRGM)和用户自定义函数(User Defined Function, UDF),结合查表法和双线性插值法建立CO₂的真实气体模型,并将压力驱动的Lee模型通过用户自定义函数嵌入Fluent求解器来模拟CO₂的非平衡相变过程,建立了高压CO₂管道泄漏的非平衡相变数值模型。通过与Botros等的试验数据进行对比分析,验证了该模型的准确性。在此基础上,对比了上述模拟方法与编译S-W(Span-Wagner)状态方程模拟方法的精度和效率,最后使用本模型研究了不同初始压力对高压CO₂管道泄漏瞬态特性的影响。结果表明：两种模拟方法精度接近,最大相差为7.37%,但提出的模拟方法效率明显优于编译S-W状态方程的模拟方法,计算时间相较缩短约86.9%;初始压力为11.27 MPa的最大总出口质量流量比4.36 MPa的大7.24 k...     

空气作用张开式尾翼设计及仿真

目的 适配发射过程无火药气体且弹丸不自旋的电磁发射技术,设计一种直接由空气作用的张开式尾翼。方法 该尾翼预制斜角,通过进气道气流在斜面上产生的压差,推动尾翼绕螺钉打开。采用动网格技术耦合流体控制方程、六自由度(6DOF)方程,对不同马赫数下尾翼张开过程进行仿真。结果 设计的空气作用张开式尾翼在流场作用下可以正常张开,来流流速为2、3、4马赫时,张开耗时分别为4.7、3.7、3.1 s。结论 该空气作用张开式尾翼方案设计有效。马赫数越高,张开过程耗时越短。迎风面积显著影响尾翼张开过程。     

利用FDS评估公共聚集场所火灾风险

近年来,随着社会经济的发展,公众聚集场所迅速增加,在提高人们生活质量的同时也增加了安全隐患。由于这些场所具有面积大、人员多、流动性大等特点,一旦发生火灾,就会给紧急情况下的人员疏散带来很大困难,造成众多人员伤亡。因此有必要对公共聚集场所进行火灾风险评估,这就需要对火灾的全部过程进行模拟分析。FDS（Fire Dynamics Simulator）是一种火灾动力学模拟工具,由美国国家标准技术局开发,是计算流体力学（Computational Fluid Dynamics）的一种模型。其     

电除尘器喇叭口气流分布仿真分析

根据N-S方程建立电除尘器工作时喇叭口空腔内气体分布的简化模型,将求解的速度结果转化为标准偏差值.通过计算流体动力学(CFD)方法对除尘器运作时喇叭口断面的气流分布状态进行数值计算.结果表明,对安置双层分布板的电除尘器模型,在不同喇叭口长度(0.26 m、0.24 m)与不同分布板间距(0.1 m、0.11 m)条件下,简化模型与CFD数值计算结果吻合.研究表明,气流分布简化模型为除尘器的设计提供了简易、可行方法.     

湿法烟气脱硫技术研究进展

阐述了有关湿法烟气脱硫技术的国内外最新进展,指出其存在的问题和解决对策,预测了我国烟气脱硫的趋势仍将是以湿法脱硫为主,并建议在消化吸收引进的基础上,探求全新实用的气液固接触方式,加强开展CFD技术在湿法系统中的应用研究,这对加速脱硫技术国产化并最终获取自主知识产权具有重要的现实意义。     

泄爆容器中粉尘爆炸的试验研究与数值模拟

为了解泄爆容器中粉尘爆炸的发展过程,采用试验和数值模拟相结合的方法对玉米淀粉在圆柱形容器内的泄爆过程进行研究。数值模型采用欧拉–拉格朗日方法模拟粉尘爆炸的两相流问题,通过求解非稳态的湍流两相反应流守恒方程对试验进行二维仿真。试验和模拟结果表明,点火位置对爆炸发展过程有明显影响,点火位置离泄爆口越远,容器中的最大泄爆压力Pred,max越高。在粉尘爆炸的安全防护设计中,应把点火位置作为重要影响因素之一加以考虑。     

低矮房屋风致干扰效应研究

采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟方法,对低矮双坡屋面单体房屋屋面的局部风压进行了数值模拟,并将模拟结果同风洞试验结果做了对比,验证了数值模拟方法在模拟低矮双坡屋面房屋屋面风压方面的准确性和可靠性。此外研究了两栋同体型双坡屋面房屋的风致干扰效应,综合考虑了不同排列方式、布置间距以及风向角的影响。结果表明:该类房屋的迎风挑檐最易受风致干扰影响,且并列布置下干扰效应最为明显,错列布置次之,并列布置则较弱。为考虑放大的干扰影响,定量给出了房屋屋面风压增大部位的干扰系数,以供同类房屋抗风设计时采用。     

“双一流”学科建设背景下流体力学课程教学改革研究

“双一流”学科建设背景下,为提高研究生阶段流体力学课程的教学质量,分析传统教学过程中“教与学”内部存在的矛盾和教材应用过程中的问题,提出建设具有安全学科特色的流体力学案例库,并开展研讨式案例教学改革。结果表明：流体力学教学改革成功地将理论知识与实践相结合,可提升课程的实用性和实践性,达到良好的教学效果。     

糠醛渣球形炭的制备及脱硫性能

以糠醛渣为原料,配以一定比例的粘合剂制备出球形活性炭(SAC-F).比较了SAC-F与活性炭纤维(ACF)和粒状活性炭(GAC-C)的流体力学性能,初步探讨了直径为4～5mm SAC-F的制备参数,考察了它的碘吸附值和对模拟烟气中SO2的脱除性能,以及物理和表面化学性质.结果表明,在相同的装填高度下,随着空速的增加,SAC-F上压降增加得最慢,ACF的增加速率是它的6～7倍,GAC-C是它的1～2倍;虽然SAC-F比GAC-C的比表面积和孔容都小,但其平均脱硫率为87%,明显优于GAC-C,与GAC-C相比,SAC-F表面含有较少的C-O.