流场仿真

摘要： 动力电池性能受温度影响显著,温度过高或温差过大会缩短其循环寿命。设计了一种动力电池冷却系统,为确定最佳的冷却系统管路连接方式,基于Star CCM+软件,对不同管路连接方案的流场分布进行仿真计算,结果表明先串后并且进出口位置在中间的方案流量分配最均匀、压降最小,并通过热仿真验证方案可行。

摘要： 针对熔融沉积成型(FDM)3D打印机产品成型过程中存在的物料熔融挤出不均匀、所能选择的打印材料单一等方面的不足和局限性,设计了一种新型桌面级3D打印机用变距螺杆。阐述了螺杆的挤出原理并分析了在螺杆的作用下物料挤出过程中发生的物理状态变化,基于螺杆的工作环境选择加工螺杆时所需要的材质。利用Solid Works软件建立了螺杆的三维模型并在Gambit软件内对螺杆和流体域进行网格的划分,以聚乳酸(PLA)为研究对象,结合Polyflow进行了不同螺距螺杆的流体数值模拟实验。通过对压力、速度、剪切速率的分析,结果表明在物料挤出过程中变距螺杆的压力以及速度的最大值相较等距螺杆都有一定程度地提升,与螺距10 mm等距螺杆相比最大压力提升了1.4%。变距螺杆良好的建压能力有利于改善PLA物料的熔融挤出并提高产品成型效果。该分析结果可为后续样机实验研究奠定理论基础。

摘要： 针对双圆弧斜齿轮泵在高速、高压工况条件下运转存在的流量泄漏的问题,对影响泄漏的因素进行了详细的分析,建立了泄漏模型,确定了选取齿轮泵最佳间隙的一般方法,完善了齿轮泵泄漏理论。利用FLUENT三维动网格技术模拟齿轮泵内部流场动态性能,并进行实例计算及分析。结果表明:在不同压力或转速下,理论流量(考虑泄漏情况下)与仿真流量差值在0.2143~0.3436 L/min之间,证明了理论泄漏模型的正确性;选用最佳间隙后的齿轮泵容积效率在94%~96%之间,符合齿轮泵容积效率≥89%的要求;考虑各影响因素后的齿轮泵仿真模型泄漏量减小,因此在泵体配合间隙设计时需要考虑到各影响因素。

摘要： 针对某电子水泵存在效率低下、运行不稳定的问题,对该电子水泵叶轮结构参数进行了优化。采用ANSYS Fluent软件对该型号电子水泵内部流场进行了仿真分析,求得了该型电子水泵的扬程,并将其与试验值进行了对比,对仿真模型的准确性进行了验证;以叶片数、叶轮出口直径、叶轮出口宽度为优化变量,采用Box-Behnken设计了其响应面模型,以扬程和效率最大为优化目标,对其进行了计算优化;在响应面分析变量的基础上,增加了叶片出口角作为遗传算法优化变量,以理论扬程最大、流量—扬程曲线最陡、损失最小为分目标函数,分别建立了其数学模型,并利用MATLAB对其进行了多目标优化;以优化后的参数进行了仿真。研究结果表明:经过响应面优化后,电子水泵的效率提升了4.7%,内部流场得到了一定改善;经过遗传算法优化后,电子水泵的效率提升了15.9%,内部流场改善显著,扬程都可满足使用要求。

摘要： 本文分析了孔板流量计的结构,其工作原理属差压流量计范畴,从仿真角度对孔板流量计进行瞬态分析,得出“压差-流量点”、“压差开方根-流量点”的拟合方程,流量值x_(i)与压差开方根y_(i)的线性关系;随着流量的逐渐增大,压差差值呈增大的趋势,且流体介质的分子量越大,k系数越小;相较于对称偏离,偏离程度的大小对k系数的影响不稳定,呈先增大、后减小、再增大波浪线上升的趋势,没有严格的规律而言。

摘要： 对于风冷冰箱,风道作为连接蒸发器和各间室、输送冷量的部件,与冰箱的制冷效率和整机能耗息息相关。通过对某司一款380 L的两门单系统风冷冰箱的冷冻风道进行仿真分析,找到影响冰箱冷量和能耗的影响因素;通过优化,将原有冷冻外循环的送风方式改为内循环,减小送风的冷量外泄、提高送风冷却效率,从而达到降低能耗1.27%、3.38%的效果。

摘要： 目的:提高现有粉丝烘干室热空气利用效率。方法:以k—ε湍流模型作为模拟分析的理论模型,应用Fluent软件对烘干室进行模拟仿真运算,得到空气在烘干室中的运动特征和流速分布情况。结果:对烘干室结构进行优化后,加入引流管道,较原烘干室在垂直于粉丝烘干板方向的速度可提升120.83%,对引流管道的横截面形状及尺寸进一步优化,200 mm×200 mm横截面的引流管道出口位置的平均速度较第1次优化后可提升19.2%,风速不均匀系数下降8.89%。结论:优化后,烘干室的热空气利用效率提高,各出口处风速均匀性表现得到改善。

摘要： 利用CFD计算软件对流延膜机负压风刀系统流场进行仿真分析,发现用于均匀气流的阻风板和承接板均匀气流的效果不佳,反而在此处产生涡流,阻碍腔体内气流快速排出,影响薄膜受力的均匀性。为此对负压腔室内的阻风板和承接板结构进行优化,结果表明:优化后负压腔室的风量质量流量由0.138 kg/s增加至0.177 kg/s,增长了28.3%,负压腔室流通性增强;入口速度稳定段的速度分布标准差由0.93降低到0.17,入口速度均匀性提高了82%,显著提高了薄膜的受力均匀性。

摘要： 针对某钢铁企业500 m^(2)烧结机烟气循环系统,建立单个模块侧进风弧形罩物理模型、划分网格、并采用ANSYS FLUENT软件进行数值模拟和流场分析。通过组合不同型式的导流装置,优化烟罩内部结构,提高烟气循环罩流场分布均匀性。采用固定弧形导流板、活动导流板、立式导流板和均布导流筒组合,流场分布最理想,烟气出口最高流速3.0256 m/s,速度方差0.2392,与无导流板相比分别降低了51.32%和86.95%。开发基于流场仿真的烟气循环均气罩在精细化的高循环率烧结烟气循环、烧结氢系燃气料面喷吹与热风烧结耦合和富氧烧结与热风烧结耦合等对均匀性要求比较高的技术上具有广阔应用前景。

摘要： 为了探究使用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)评估离心血泵性能时采用非定常模拟方法的必要性,对美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)提供的标准模型进行数值仿真,分别使用定常单坐标系(Single Reference Frame,SRF)与非定常动静区域耦合的滑移网格模拟方法对4个工况进行模拟并与实验结果进行对比。结果表明,定常SRF预测的泵内速度场与实验结果误差在4%以内;非定常滑移网格的误差为2%以内,且确定系数相较定常SRF平均高0.4。对于溶血系数的计算,两种方法均未给出准确的定量预测。因此对于血泵流场的计算,非定常滑移网格模型与定常SRF模型相比,有一定的准确度上的提升,但并不明显。

摘要： 为加速新型引射器研制进程,在引射器设计阶段需要对引射器内流场进行快速仿真,计算引射器性能.采用CREO三维设计软件内嵌的MCAD软件进行流场仿真是将引射器设计与流场仿真紧密结合的有效方法.在某试验台引射系统设计过程中,采用CREO三维软件进行结构设计,采用内嵌的FLOEFD软件进行引射器内流场进行计算,免除了设计工程师深入了解CFD软件和网格划分等繁琐过程,能够快速得到引射器内流场参数分布与总体性能,且得到的计算结果与FLUENT等软件计算结果差别在10％左右,计算结果可信.这种流场计算方法可方便地推广到整个高空模拟系统的内流场和总体性能计算中,提高设计效率,缩短设计周期.

摘要： 针对柴油机一种L型风道的紧凑型冷却系统采用专业流场仿真软件进行全三维流场仿真,分析了在这种紧凑结构下各流通部件的流动特点,进一步掌握了其流动损失产生的机理,揭示了高紧凑性与冷却空气流动性之间存在的必然矛盾,以及流动不均匀性是引发散热能力下降的关键因素.

摘要： 在符合中国大学生方程式汽车大赛(FSC)规则的前提下,为了提高赛车性能,使其在转弯时有充足的下压力,在直道加速时有较小阻力,设计并制作一款上层翼片攻角可调的尾翼.针对翼型、端板大小等要素,利用fluent进行流场仿真得到的数据,指导设计并进行优化.赛车的可调式尾翼进行了设计和优化。设计合理机械结构，实现了上层翼片根据实际赛况进行转动。设计结果满足比赛需要。

摘要： 在进行阀口设计时,希望得到较为准确的阀口结构尺寸以获得理想的压力流量特性,但目前对非全周开口滑阀的设计多根据实际经验而没有系统的理论方法,针对以上问题,该文提出非全周开口U型阀口滑阀的一种设计方法.通过理论计算,研究非全周开口滑阀U型阀口各结构参数对等效过流面积的影响规律,并基于此规律根据理想的流量特性曲线反向设计阀口结构尺寸,通过流场仿真优化阀口结构参数.结果表明,节流槽的个数对流量影响最大,其次是U型槽半圆半径、节流槽深度,阀芯半径对流量影响最小,该文提出的设计方法是可行的.该阀口设计方法研究对于阀口的结构设计具有十分重要的的指导意义.

摘要： 仿真中边界条件的选取对于准确获得叶栅流动特性有着重要影响,进口条件更是直接决定了叶栅的流动结构.本文首先以NACA65K48的设计攻角为例,仿真验证了进口附面层条件对扩压叶栅流场结构模拟的重要性.为了直接通过数值方法获得进口附面层速度特性,针对平面叶栅风洞模型,开展了来流附面层的实验和数值研究.数值仿真中,通过改变计算域几何尺寸,使得来流附面层得到不同程度的发展,经过将数值模拟结果与风洞来流附面层实验测试结果进行对比,发现数值模拟方法很难真实反映进口附面速度特性,故为确保仿真结果的正确性,必须按实验结果添加进口附面层条件.最后进一步讨论了附面层速度特性和主流速度的关系.

摘要： 本文以大流量行星齿轮泵为研究对象,对包括行星齿轮泵的参数匹配、流量脉动、泄漏分析、流场仿真等多个方面进行了初步的研究,并通过实验验证取得了预期的效果.行星齿轮泵具有结构紧凑、质量轻、体积小、能实现大排量、流量脉动小、径向液压力平衡等很多优点。并针对行星齿轮泵的特点,提出了其在车辆传动装置上应用的设想。

摘要： 本文对高压力大流量飞机空调车中采用的通风单向阀的设计工作进行了阐述,介绍了其工作原理及其结构.并通过对单向阀的内部空气流场进行仿真计算,研究了其流场分布,得到了其在通过额定流量空气时的流动阻力损失,从该角度支持了该单向阀的设计工作.该阀门具有重量轻、尺寸小、结构简单、动作可靠的优点.

摘要： 本文对高压力大流量飞机空调车中采用的通风单向阀的设计工作进行了阐述,介绍了其工作原理及其结构.并通过对单向阀的内部空气流场进行仿真计算,研究了其流场分布,得到了其在通过额定流量空气时的流动阻力损失,从该角度支持了该单向阀的设计工作.该阀门具有重量轻、尺寸小、结构简单、动作可靠的优点.

摘要： 本文对高压力大流量飞机空调车中采用的通风单向阀的设计工作进行了阐述,介绍了其工作原理及其结构.并通过对单向阀的内部空气流场进行仿真计算,研究了其流场分布,得到了其在通过额定流量空气时的流动阻力损失,从该角度支持了该单向阀的设计工作.该阀门具有重量轻、尺寸小、结构简单、动作可靠的优点.

摘要： 本文对高压力大流量飞机空调车中采用的通风单向阀的设计工作进行了阐述,介绍了其工作原理及其结构.并通过对单向阀的内部空气流场进行仿真计算,研究了其流场分布,得到了其在通过额定流量空气时的流动阻力损失,从该角度支持了该单向阀的设计工作.该阀门具有重量轻、尺寸小、结构简单、动作可靠的优点.

摘要： 一种高速列车铝合金齿轮箱的流场温度场耦合仿真分析方法，属于高速列车齿轮箱领域。该方法的步骤为：首先根据流体域和固体域的互补性，建立齿轮箱整体结构流固耦合三维模型，然后对模型流体域和固体域进行有限元网格划分，根据齿轮箱构造及各部件相对运动关系，对齿轮箱进行产热散热热平衡分析，计算热损失参数和换热系数，最后对流固耦合整体模型进行流场温度场仿真计算，并参照轴承温度测试数据，验证分析方法的准确性。利用该方法对齿轮箱整体结构进行流固耦合动态实时仿真分析，研究工况复杂更接近实际工况。该仿真分析过程经济、迅速，具有更大的自由度和灵活性，大大减小产品的研发周期，提高了产品设计的效率。

摘要： 本发明属于图像处理与物理方法相结合的技术领域，公开了一种仿真流场图像RGB与折射率场分布的转化方法；运用仿真软件模拟出高速飞行器在高空飞行的气体流场密度的分布云图；将密度分布的彩色云图截取出来，记录密度分布的上限与下限；运用编程技术将图像的RGB值提取并进行编号；将RGB值与密度值关联；将密度值转化为对应的折射率值，将密度转化为折射率的转化公式为G‑D公式，G‑D公式为n＝1+KGD·ρ；将编号下的密度值进行计算转化，以此循环，可得到带有编号折射率单元构成的折射率场的分布。本发明避开了分层计算分层的局限，令计算更加精确，误差更小，为后续进一步进行几何光学的其它工作提供了较好的传输平台。

摘要： 本发明属于图像处理与物理方法相结合的技术领域，公开了一种仿真流场图像RGB与折射率场分布的转化方法；运用仿真软件模拟出高速飞行器在高空飞行的气体流场密度的分布云图；将密度分布的彩色云图截取出来，记录密度分布的上限与下限；运用编程技术将图像的RGB值提取并进行编号；将RGB值与密度值关联；将密度值转化为对应的折射率值，将密度转化为折射率的转化公式为G‑D公式，G‑D公式为n＝1+KGD·ρ；将编号下的密度值进行计算转化，以此循环，可得到带有编号折射率单元构成的折射率场的分布。本发明避开了分层计算分层的局限，令计算更加精确，误差更小，为后续进一步进行几何光学的其它工作提供了较好的传输平台。

摘要： 一种高速列车铝合金齿轮箱的流场温度场耦合仿真分析方法，属于高速列车齿轮箱领域。该方法的步骤为：首先根据流体域和固体域的互补性，建立齿轮箱整体结构流固耦合三维模型，然后对模型流体域和固体域进行有限元网格划分，根据齿轮箱构造及各部件相对运动关系，对齿轮箱进行产热散热热平衡分析，计算热损失参数和换热系数，最后对流固耦合整体模型进行流场温度场仿真计算，并参照轴承温度测试数据，验证分析方法的准确性。利用该方法对齿轮箱整体结构进行流固耦合动态实时仿真分析，研究工况复杂更接近实际工况。该仿真分析过程经济、迅速，具有更大的自由度和灵活性，大大减小产品的研发周期，提高了产品设计的效率。

摘要： 本发明公开了一种平行流场与蛇形流场自动切换的燃料电池自适应流场板，流场板的结构包括：反应物进口和出口，进口总管和出口总管，流场板上设有若干条脊、流道和四周的流场板壁，总管两侧壁面上的凹槽以及布置的自适应结构。当总管中有积存的液态水时，流场中的自适应结构吸水膨胀，总管局部横截面积逐渐变小，甚至堵住总管，使流场板局部或全部从平行状流场变为蛇形流场；当总管中不再有积存的液态水时，在电池运行温度下受到气流吹扫，内部水分蒸发，自适应结构脱水收缩，变为平行流场。本发明能够根据总管中液态水含量发生自适应变化，适应不同的工况，加快液态水的移出，避免水淹现象，并减小泵功消耗，提升电池净功率的效果。

摘要： 本发明公开了一种直升机旋翼桨‑涡干扰流场和噪声高精度仿真方法，包括：获取旋翼构型参数并生成桨叶网格，构建笛卡尔型背景网格，基于桨叶网格和笛卡尔型背景网格建立旋翼桨‑涡干扰模拟的计算模型；在建立旋翼桨‑涡干扰模拟的计算模型中，建立适用于旋翼桨‑涡干扰流场求解的高精度CFD方法并对桨‑涡干扰状态下的旋翼气动力和流场进行仿真；基于仿真结果进行旋翼BVI噪声的计算。本发明基于五阶WENO格式求解旋翼桨‑涡干扰流场，有效地降低旋翼流场尾迹模拟的数值耗散，提高了旋翼BVI气动载荷计算精度，基于高阶WENO格式求解的桨叶载荷数据，准确地模拟出了BVI噪声的脉冲特性，噪声声压峰值的预测误差显著降低。

摘要： 本发明公开了一种用于血液动力学仿真的时变流场超分辨率重建方法。本发明步骤如下：步骤(1)数据集制作，使用SimVascular软件进行血管仿真，通过图像采集、几何建模、网格生成、仿真步骤构建时变流场数据集；步骤(2)速度场特征提取，通过PointNet提取数据集输入数据特征，生成1024维特征向量fv；步骤(3)时间及阻值特征提取，通过阻值‑时间编码器提取输入数据的时间及阻值特征向量，生成1024维特征向量frt；步骤(4)特征解码并重建高时间分辨率速度场；步骤(5)重建结果评价及分析，使用速度场的幅度及方向损失函数训练网络，通过平均模长误差及相对误差对重建结果进行评价和分析。

摘要： 本发明提供一种基于有限元方法的含增材制造随形控温流道的模具温度场和应力场仿真方法，包括1)利用三维建模软件设计出模具内部控温流道模型，建立模具整体模型；2)将步骤1)建立的模具整体模型导入模拟分析软件中，设置材料参数，并划分网格；3)设置材料表面及内部控温流道的接触条件，模拟计算模具使用时模具整体温度分布，得到温度场数据；4)将步骤3)得到的温度场分布数据导入模拟分析软件中，并修改参数，模拟计算模具使用时模具整体应力分布，得到应力场数据；5)分析步骤3)得到的温度场数据和步骤4)得到的应力场数据，判断是否需要优化模具内部控温流道模型，从而便得到合格的包含控温流道的模具模型。

摘要： 本发明公开了一种换电装置液冷系统流场仿真模型建立方法及设备。该方法包括：获取电池包热管理系统的流道的设定流阻、计算流阻、第一流速和第一惯性系数值，并根据设定流阻、计算流阻、第一流速和第一惯性系数值确定第一粘性系数值；根据第一惯性系数值和第一粘性系数值建立换电装置液冷系统流场仿真的初始模型；对初始模型进行仿真，并对换电装置液冷系统进行实体测试，或者对电池包热管理系统模型进行仿真，修正第一惯性系数值为第二惯性系数值，修正第一粘性系数值为第二粘性系数值；根据第二惯性系数值和第二粘性系数值建立换电装置液冷系统流场仿真的修正模型。本发明达到了减小换电装置液冷系统流场仿真误差的效果。

摘要： 本发明公开了一种基于B/S框架的水流二维流场仿真可视化方法及系统，所述方法包括：通过获取水流的水动力数值计算成果数据，将所述水动力数值计算成果数据转换为结构化数据，再将所述结构化数据映射到可视化平台,在模拟区域上生成用于展示水流演进过程的动态轨线，通过WebGL加速渲染技术，在网页端展示持续、动态、流畅、形象的水动力演进效果。本发明可实现根据水动力数值计算成果数据在可视化平台上对水动力演进过程进行仿真展示，解决传统的CFD(计算流体动力学)后处理软件处理成果难以共享，或展示过程操作复杂、使用门槛较高、价格比较贵的问题。