旋涡结构

摘要： 为了确定某航空发动机中介机匣内部的流场旋涡结构,对其进行数值模拟,采用Q准则对流场进行分析,探索流场中的旋涡结构。研究发现,中介机匣中的旋涡模型主要由马蹄涡、壁角涡、轮毂/支板角区分离涡及机匣出口分离涡等4个旋涡构成。壁角涡与轮毂/支板角区分离涡位于轮毂端壁与支板的角区,主要因为角区的压力场导致了通道内较大的流动损失。机匣出口分离涡由机匣壁面较大的凸曲率产生,导致支板尾缘靠近机匣壁面的流场产生低速区。

摘要： 为描述和捕捉热敏感流体空化的流动特性,文中对Zwart-Gerber-Belamri(ZGB)空化模型进行了热力学修正.通过将ZGB模型与修正的ZGB空化模型对液氮绕二维水翼空化流动的模拟结果与Hord的试验数据进行对比.结果表明:修正的ZGB空化模型对于热敏空化流动的模拟结果与试验数据更加吻合,特别是能够较好地预测水翼表面温度和压力的分布.采用修正的ZGB空化模型对氟化酮绕NACA 0015三维水翼的空化流动进行研究,并将空腔脱落的演化过程与Kelly的试验数据进行对比,模拟结果可以合理预测到试验过程中三维水翼附近空腔的脱落及其演化过程,进一步证明了修正的ZGB空化模型对于不同热敏流体的适用性.最后,对热敏流体空化周期性脱落的动态特征进行了识别和分析.结果表明:Ω的等值面与脱落的空腔形状相似,这表明脱落的空腔区域中呈现大规模的旋涡运动.空腔的生长脱落使水翼壁面产生明显的温降,B因子能够有效地预测腔内温降.

摘要： 为了研究Lightnin静态混合器(LSM)内的瞬态流场结构和混合特性,以水为工质采用ANSYS FLUENT V16.1中的大涡模拟(large eddy simulation,LES)湍流模型对不同长径比和雷诺数下LSM内的湍流流动进行数值模拟,并用本征正交分解(POD)方法对流场结构进行模态分解以提取流场相干结构.结果 表明:当采样数量达到2000时,低阶模态蕴含流场主要的旋涡结构信息;混合段内横截面平均涡量分布呈正弦状周期性变化,在z/l=5.0 ～6.0范围内,Re =3981、5971和7962时的平均涡量相较于Re=1990时增长148.5％ ～ 322.7％,拉伸率提高11.5％～18.9％;小长径比的LSM中流体被拉伸的概率更大.

摘要： 基于自编程序发展了一种平板近壁面通气气液两相湍流流动数值模拟方法,并对近壁面双孔通气气液两相流场进行了数值模拟分析。研究结果表明:建立的数值计算方法摆脱了对传统RANS湍流模型的依赖,可以较好地捕捉气液界面的失稳现象,模拟结果与实验结果吻合较好。平板近壁面双孔通气气泡的掺混融合过程可以分为3个流动阶段:独立稳定发展阶段、初步掺混融合阶段以及充分融合阶段。流场中气泡的发展演化与旋涡结构相关,剪切层涡和反向旋转涡对在其掺混融合过程中起着主要作用。

摘要： 基于自编程序发展了一种平板近壁面通气气液两相湍流流动数值模拟方法,并对近壁面双孔通气气液两相流场进行了数值模拟分析.研究结果表明:建立的数值计算方法摆脱了对传统RANS湍流模型的依赖,可以较好地捕捉气液界面的失稳现象,模拟结果与实验结果吻合较好.平板近壁面双孔通气气泡的掺混融合过程可以分为3个流动阶段:独立稳定发展阶段、初步掺混融合阶段以及充分融合阶段.流场中气泡的发展演化与旋涡结构相关,剪切层涡和反向旋转涡对在其掺混融合过程中起着主要作用.

摘要： 火星多旋风火星勘测轨道飞行器于2009年6月15日拍摄到一张火星表面刮旋风的照片。在整个拍摄任务中,天文学家一直在观测这种旋涡结构。最终发现,这种旋涡结构使得气压急骤下降。在几周内,旋涡结构的气流强度不断增加。最后,这种旋涡的强度已足够卷起火星表面的尘沙,形成尘旋风。

摘要： 为了改善高负荷扩压叶栅流道内旋涡结构,达到降低流动损失,提高气动性能的目的.本文借助实验校核CFD方法,对某高负荷扩压叶片进行了非对称孔式附面层抽吸.使用Q准则作为本次旋涡判定的准则,并对原型及抽吸方案的损失和涡量场进行了分析,并对其建立了旋涡结构模型.在原型方案中,由通道涡与集中脱落涡的掺混形成的角区损失占出口损失的主要部分,采用非对称抽吸后,抽吸侧内角区损失有明显的减弱,但非抽吸侧的损失沿展向和周向迅速扩展.

摘要： 使用由青铜基体和铌丝组成的复合材料为模型对象,研究高压扭转(HPT)下材料体内的实际变形过程.铌丝的尺寸和其在青铜基体中的排列均具有规则的几何形状,这使我们能够监测和测量样品中铌丝由于高压扭转而导致的位移.将青铜/铌复合材料在室温、6 GPa压力下进行高压扭转,转数N=1/4、1/2、1、2、3和5.结果表明,当转数为1时,整个样品发生360°旋转,没有样品发生滑移.高塑性金属材料在HPT过程中也会发生类似的变形行为.当转数增加超过2时,试样体内的铌丝发生扭曲,形成"旋涡"状多层结构.文中讨论此结构的形成机理.%The deformation process in the material volume under high-pressure torsion (HPT) was studied. As a model object for the observation of deformation process, we used a composite comprising a bronze matrix and niobium filaments. The arrangements of the niobium filaments in the bronze matrix and their size have regular geometry. This allows us to monitor and measure the displacement of the niobium filaments in the sample volume, which results from HTP. The bronzeiobium composite samples were subjected to HPT at room temperature and 6 GPa, and the number of revolutions N=1/4, 1/2, 1, 2, 3 and 5. It was shown that HPT with revolution number of 1 leads to the 360° rotation of entire sample volume without sample slippage. Similar deformational behavior during HPT can be expected for high-ductility metallic materials. The increase in the number of revolutions more than 2 leads to twisting the niobium filaments in the sample volume and the formation of "vortex" multilayer structure. The mechanisms for the formation of such structures were discussed.

摘要： 本论文采用经已有实验标定过的数值模拟方法,针对菜单级轴流式跨音压气机的一级进行了详细的静叶流道旋涡结构研究,分析了静叶叶表和端壁的静压分布、等熵马赫数分布和极限流线分布,从流场逆压梯度和横向压力梯度的角度揭示了静叶分离产生的原因,同时对静叶流道内及出口段截取若干截面,分析截面上的二次流线分布,并运用拓扑分析的方法探索静叶阻塞工况旋涡结构演化机制,研究表明静叶流道内存在六个主要的旋涡结构,即马蹄涡、壁角涡、通道涡、通道涡的诱导涡、通道涡的衍生涡和集中脱落涡.

摘要： 本文通过对叶型转折角为160°的超高负荷平面涡轮叶栅内部的流场细节进行数值模拟,将数值模拟结果与流场流线拓扑分析理论相结合,对叶栅内的复杂旋涡结构进行定性分析,详述超高负荷平面涡轮叶栅内马蹄涡、通道涡、壁角涡和端壁二次涡等涡系的产生、发展和演化过程,以及它们之间的相互作用关系;在此基础上,通过总压损失系数分布和出口截面涡量分布给出定量分析.

摘要： 本文首先采用已有的Rotor37实验结果验证了数值模拟方法的可靠性,并采用已有的低速压气机静叶出口截面流场的实验结果验证了二次流处理方法的可靠性.然后,采用数值模拟方法研究了某型轴流式跨音速压气机静叶流道旋涡结构.结果表明,跨音压气机静叶流道存在三个主要的旋涡结构,即通道涡、通道涡诱导涡和集中脱落涡.气流流经压气机静叶在叶片压力面侧形成通道涡诱导涡和通道涡,通道涡在流动过程中不断壮大,卷吸并吞并通道涡诱导涡.在流道出口,通道涡上抬远离机匣,同时在叶片吸力面脱落出一个集中脱落涡.

摘要： 本文采用数值模拟方法对某型涡轮平面叶栅流道旋涡结构进行了详细分析.首先利用已有的平面叶栅吹风实验结果对数值模拟结果做了详细的校核,对比结果表明试验结果和数值模拟结果在叶栅气动性能的变化趋势上保持一致,因此用数值模拟结果来定性分析叶栅旋涡结构具有可行性.通过对叶栅流道内部和出口若干个截面上的二次流流线的分析,建立起该涡轮平面叶栅流道旋涡结构,结果表明该叶栅旋涡结构呈上下对称分布,共存在六个旋涡,即上马蹄涡、下马蹄涡、上通道涡、下通道涡、上通道涡的诱导涡、下通道涡的诱导涡.

摘要： 本文主要通过数值模拟的方法研究了柱体／平板角区三维分离流旋涡结构随边界层厚度的变化规律，最后利用奇点理论分析了角区附着鞍点结构的形成机理。

摘要： 旋转爆震流场中具有丰富的流动结构,包括激波,膨胀波,接触间断等,流场中可能出现因流动失稳而产生的复杂旋涡结构.虽然针对这些现象的数值模拟早已开展,但是迄今为止还缺乏对这些不稳定结构的详细分析.本文基于氢/空气的有限化学反应速率模型,采用高精度五阶格式WENO-PPM,对旋转爆震进行了二维数值模拟,详细地分析了爆震波与斜激波后燃烧产物之间接触间断面处旋涡结构的产生机理.研究表明,在爆震波与斜激波交叉点处,存在一段尺度很小的过渡区域,经过此区域的混气会沿着接触间断面形成一个条带型的低速区.低速区两侧的气体速度相对较高,则会沿接触间断面形成方向相反的双涡层结构,从而形成典型的尾迹流动.通过流动分析及对流速度的计算,认为尾迹不稳定性是诱导此处旋涡结构产生的主要原因.

摘要： 高负荷压气机是下一代航空发动机的关键技术之一，在结构减重、降低能耗方面有巨大优势。为探讨开槽控制高负荷叶栅尾迹流动的可行性和作用机理,在某高负荷扩压叶栅开槽实验的基础上展开数值研究,分析开槽前后叶栅通道中的流动规律及叶栅性能变化,总结开槽对二次流及旋涡结构的控制机理.结果表明,吸力面向压力面开槽能够减小尾迹宽度并降低总压损失,有效延迟了叶栅角区分离,提高叶栅的气动性能.流动控制的作用机制主要是重新吸附吸力面附面层的分离气流,抑制叶栅通道复杂旋涡结构的发展.

摘要： 本文采用经实验校核的数值方法,以拓扑分析为手段,从叶栅流向横截面流场、叶高截面流场和壁面流谱三个角度研究了高负荷扩压叶栅内的流动结构,探讨了马蹄涡、通道涡、集中脱落涡和壁角涡的演化与发展,并给出了高负荷扩压叶栅中各涡系之间相互作用规律.

摘要： 为了设计更先进的利用低品位风能/洋流能的掺混引射式风力/洋流涡轮,本文以风能利用率为66％-73.5％的具有端部阻碍效应的掺混引射式低速风力涡轮为研究对象,基于CFX求解雷诺时均N-S方程、k-e湍流模型数值研究了的其此风力机流场中的涡系结构.结果表明,在涡轮和波瓣掺混器结构后的流场中,存下大量独特的大尺度涡环结构及空间Lamb偶极子,给出多涡系共同作用下的波瓣后侧流向涡和正交涡的发展演变的规律.

摘要： 影响扩压叶栅气动性能的各因素中,附面层流动状况具有决定作用.通过流动显示和叶栅试验,研究了高负荷、大弯角扩压叶栅流道内真实的流场结构和损失产生机理;在认识扩压叶栅分离结构和旋涡模型的基础上,分析了附面层分离形态和损失的相互关系,认为开展附面层抽吸主动控制方法的研究十分必要.试验结果表明,叶片吸力面的涡—涡干涉、涡—附面层干涉以及其与周围流体的掺混是流动损失的主要来源,随着负荷的增加,吸力面上的流动趋于复杂,扩压叶栅端壁流动具有很强的三维性和有旋性,自由涡层的迁移尤其是分离形态的改变对叶栅性能影响很大.

摘要： 本申请公开了一种漩涡泵和用于旋涡泵的组合连接部件的制造方法，其中，旋涡泵包括：内部具有泵腔的泵体，泵腔的一侧设置有开口；可旋转地安装在泵腔内的叶轮；能驱动叶轮旋转运动的驱动部件；以及组合连接部件，组合连接部件包括与泵体固定连接并封闭泵腔的开口的泵盖和与驱动部件固定连接的连接架，泵盖与连接架固定连接；其中，泵盖采用第一材质制成，连接架采用第二材质制成，且第一材质的耐腐蚀、耐锈蚀性能强于第二材质的耐腐蚀、耐锈蚀性能。通过将组合连接部件分解为与流体接触的泵盖和与驱动部件配合承力的连接架，可以根据使用需要分别采用不同的材料制造，满足对耐锈蚀、耐腐蚀性能的特殊要求的同时，降低了生产制造成本。

摘要： 本发明公开了一种改善动静部件间隙密封效果的旋涡泵叶轮结构，在旋涡泵叶轮两侧壁面分别加工出多个径向离心叶片，形成泵送效应，在泄露量较小时改善动静部件间隙密封效果显著，本发明进一步公开了由多个径向离心叶片和环形密封槽交错形成的网型结构，利用泵送效应和节流效的共同作用，形成了适用于旋涡泵全工况范围的旋涡泵叶轮，尤其能够改善泄露量较大时动静部件间隙密封效果，减少间隙泄露，提高容积效率。本发明还公开了一种包含上述旋涡泵叶轮结构的旋涡泵。

摘要： 一种旋涡产生器、旋涡产生系统及旋涡对流增氧方法，它涉及增氧设备技术领域。其中旋涡产生器包括：用于为底层水与上层水的对流提供动力的防水电机；设置于所述防水电机上并与所述防水电机的动力输出轴固定装配的、可随所述防水电机的动力输出轴同步转动以抽取水的混流叶轮；设置于所述混流叶轮远离所述防水电机一侧的、用于供水差速流入所述混流叶轮以形成旋涡的旋涡产生件；以及，设置于所述防水电机上的、用于保护所述混流叶轮并将所述旋涡产生件流入的水从不同方向导出所述旋涡产生件的导流保护罩。采用上述技术方案能够在水中产生旋涡，从而带动底层水与上层水对流，消除水温差，改善水质，具有增氧效率高、增氧效果好、节省电能的优势。

摘要： 本发明公开了一种旋涡柱喷嘴，所述旋涡柱喷嘴包括：喷嘴主体；加料管，所述加料管穿过所述气室并延伸至所述喷口部，用于供给精矿；设置在所述喷嘴主体上的供氧部；其中所述喷口部内形成有旋涡导向部，用于使氧气和精矿的混合物以旋涡柱的形式向下运动。此外，本发明公开了一种旋涡柱熔炼设备及方法。由于气流呈旋涡状的轨迹向下运动，化学反应行程及时间得到显著延长，允许降低必要的反应塔高度，减少散热损失和工厂投资，同时显著减轻颗粒对砌体的冲刷，减少了维护费用。进一步地，根据本发明的旋涡柱熔炼整个工艺流程短、操作连续，且整个生产过程全密闭、减少了热量的损失，此外，本发明的旋涡柱熔炼方法安全性良好且不会对环境造成污染。

摘要： 本发明属于流体缓冲设备技术领域，尤其涉及一种螺旋涡阻能量消散结构及具有该结构的配流盘。本发明，针对现有技术中能量消散结构过于复杂，导致加工成本较高的问题，提供一种螺旋涡阻能量消散结构及具有该结构的配流盘，包括主通道和涡阻分支通道，所述涡阻分支通道的两端分别设有进液通道和出液通道，所述主通道内的流通方向为向量a，所述出液通道内的流通方向为向量b，所述向量a与向量b的夹角大于90度。本发明液体介质在出液通道与主通道的交汇处由于流动方向的夹角超过90度，故会阻碍主通道内液体的正常流动，形成涡流，使能量降低，起到能量消散的作用。

摘要： 一种旋进旋涡流量计的电路及旋进旋涡流量计，旋进旋涡流量计的电路包括：处理器、信号处理电路、温度采集电路、压力采集电路和通信接口电路；信号处理电路与处理器相连接；温度采集电路和压力采集电路与处理器相连接；通信接口电路与处理器相连接，处理器对信号处理电路传输的压电信号进行处理和转换并将对应的控制信号传输至通信接口电路，通信接口电路根据控制信号输出二线制电流信号。压电信号经过信号处理电路的处理后将直流干扰信号和外界干扰信号过滤掉，有效解决了现有技术中流量计信号掺杂复杂的噪声信号且抗干扰能力差的问题。

摘要： 本实用新型属于流体缓冲设备技术领域，尤其涉及一种螺旋涡阻能量消散结构及具有该结构的配流盘。本实用新型，针对现有技术中能量消散结构过于复杂，导致加工成本较高的问题，提供一种螺旋涡阻能量消散结构及具有该结构的配流盘，包括主通道和涡阻分支通道，所述涡阻分支通道的两端分别设有进液通道和出液通道，所述主通道内的流通方向为向量a，所述出液通道内的流通方向为向量b，所述向量a与向量b的夹角大于90度。本实用新型液体介质在出液通道与主通道的交汇处由于流动方向的夹角超过90度，故会阻碍主通道内液体的正常流动，形成涡流，使能量降低，起到能量消散的作用。

摘要： 本实用新型公开了一种多功能的旋进旋涡流量计直板式旋涡发生器，包括发生器本体，所述发生器本体上设有缓冲结构；所述缓冲结构包括：缓冲套筒、若干个支杆、安装环、分散部、第一缓冲部以及第二缓冲部；所述缓冲套筒安装于发生器本体进口上，本实用新型涉及旋涡发生器技术领域,液体或气体从缓冲套筒一端进入，由于缓冲套筒的直径尺寸由小变大，液体或气体的冲击力因此变小，再经过分散部、第一缓冲部以及第二缓冲部进入发生器本体中，形成漩涡，避免旋涡发生器上的叶片受损，延长了旋涡发生器上叶片的使用寿命，同时降低了噪声，同时缓冲结构还具有过滤液体或气体的功能，保证发生器本体的正常工作。

摘要： 本实用新型公开了一种新型的旋进旋涡流量计直板式旋涡发生器，包括入口端、安装顶板、折弯轨、螺旋导板、旋涡发生器本体、主旋涡以及中心通道，所述入口端设置于旋涡发生器本体的顶端，所述安装顶板设置于旋涡发生器本体的顶部，所述折弯轨分布于旋涡发生器本体的外表面，所述螺旋导板设置于折弯轨上，所述主旋涡设置于中心通道的底端，所述中心通道设置于旋涡发生器本体的内部，且所述中心通道与所述入口端连接。本实用新型的表面设置有角度倾斜螺旋导板，能够平稳旋涡发生器的漩涡运行，产生的旋涡频率更加稳定，能够有效的降低压力损失，减小噪声。

摘要： 本实用新型公开了旋涡泵技术领域一种旋涡泵用环形不锈钢流道贴片及其旋涡泵，包括贴片环和限位环组成的不锈钢贴片本体，贴片环内部中空两端开口，限位环固接在贴片环一端外壁并连成一体，贴片环形状呈薄壁圆环片状，贴片环的内外径其两端向中部逐渐变大，本实用新型不锈钢贴片与主泵体连接处不用胶水就可以贴合在一起，将环形不锈钢贴片压入铸件中即可，缩段了加工流程与时间；不锈钢贴片采用环形结构避免了传统不锈钢片隔舌容易上翘而造成水泵故障增多。