简介：建立了一个具有蛇形通道,采用Nafion117膜单体质子交换膜燃料电池的三维数学模型,该模型同时考虑了流动、传热、传质、电化学动力学和多组分传输现象.通过求解传输方程组,并耦合电化学动力学方程,获得了电池的极化性能曲线和电池内部的反应物浓度、温度、速度分布.计算结果表明,增加电极孔隙率、提高电池运行温度和压力有助于改善电池性能.估算的极化性能与文献中的实验数据基本符合.分析了运行条件对电池性能的影响.

简介：为研究中空纤维膜和吸湿溶液结合进行制冷预除湿过程的传质机理,建立了膜管外湿空气中的水蒸气通过膜孔最后被溴化锂溶液吸收传质过程的数值模型,研究了液体进口流速、进口质量分数和进口温度对管内溶液的温度分布、质量分数分布、膜孔内水蒸气质量分数分布和膜管外水蒸气质量分数分布的影响,并比较了这三种因素对传质的影响程度。在一般预除湿用疏水性膜组件的内部溶液压力条件下（小于10kPa）,溶液与水蒸气的接触面在疏水性膜内壁表面。溶液流速的增大、溶液进口质量分数的增大以及溶液进口温度的降低均有利于传质进行,其中,提高溶液进口质量分数对加强传质最为有效。

简介：为了了解液桥的几何尺度和工质的物性参数对液桥自由表面形状的影响，采用二维数值方法对半浮区液桥自由表面形状进行了模拟，模拟范围为：液桥纵横比ξAr=0．5～1．5，邦德数Bo=0～0．8。结果表明：Bo为0时，自由表面不发生变形；随着Bo和纵横比ξAr的增大，表面变形增大；在液桥中间截面．自由界面半径维持不变。

简介：采用CFD模拟方法对空调室外机风道系统进行了模拟计算。根据计算结果分析了室外机风道系统的流场，比较了不同声源下的噪声频谱，从而得出不同声源对噪声的影响。同时，根据流场的分布，分析了中隔板上的噪声，并提出了降低噪声的方法。

简介：采用数值求解Reynolds—AveragedNavier—Stokes方程技术，研究分析了小型离心血液泵内三维流动特性和水力性能。计算得到的不同流量条件下血液泵的水力性能与试验数据吻合良好，验证了计算方法的可靠性。分析了在设计流量、小流量和大流量条件下血液为工质的离心泵内流动形态。研究结果表明：在3种流量条件下，离心血液泵的出口流场均匀，满足设计要求。对血液泵内涡流产生及其容易产生溶血的位置进行了初步探讨，为改进血液泵结构设计提供参考。

简介：通过二维流动数值计算,分析了以水蒸气为工质的喷射器内工作流体压力、引射流体压力及出口压力对喷射系数的影响;探讨了各工作参数变化对喷射系数产生影响的原因,以及激波产生的条件、激波的位置、强度,产生引射流体雍塞的条件等.结果表明:喷射器存在临界的出口压力pd*,当喷射器出口压力大于pd*时,喷射器的喷射系数随出口压力升高而降低;当喷射器出口压力小于pd*时,喷射器的喷射系数将保持不变.在计算模拟的制冷工况范围内,工作流体压力升高,引起喷射系数降低,pd*升高;而引射流体压力升高时,喷射系数与pd*都升高.

简介：设计了两种孔间距比的雪花型层板冷却结构,采用有限体积法求解三维可压缩的N-S方程对其内部流动和换热进行了数值模拟.网格划分采用非结构化网格,湍流模型为Realizablek-ε双方程模型,近壁处湍流采用壁面函数法处理,采用SIMPLE算法求解速度与压力的耦合.计算获得了这两种冷却结构内部各气流参数的三维分布及流动阻力特性和换热特性.结果表明,层板内部的流场结构十分复杂,射流冲击后在扰流柱前反卷形成驻涡,呈雪花形分布的扰流柱阵列的存在对气流起到了较好的分流和引导作用,使气流在冷却通道内分布更为均匀,改善了层板换热的均匀性.数值计算对于改进层板内部结构优化设计有着重要的实际应用价值.

简介：以大空间中圆形陶瓷微管形成的液体乙醇扩散火焰为研究对象。用实验和数值解析的方法研究了微尺度液体乙醇扩散火焰的火焰结构和温度分布。实验证明,在喷管尺寸相同条件下液体乙醇流量增大,火焰温度随之升高,火焰体积增大。通过数值解析观察了火焰和微管内温度场分布以及微管内热质传递现象。数值解析结果与实验一致。

简介：应用CFD(computationalfluiddynamics)对具有两个进气道的JL475发动机气道内三维可压缩湍流流动进行了数值模拟,得出了气阀在不同升程下的进气流量系数;并将计算结果与试验结果进行了比较分析.结果表明所选模型和计算方法正确,说明了可以利用数值模拟计算代替试验测试得到进气门流量系数.

简介：以5WY-2817A汽油机喷嘴为研究对象,旨在提高该汽油机喷嘴流动特性,利用UG软件对喷嘴进行实体建模,通过喷雾稳态试验对模拟计算提供边界条件。利用AVL-FIRE软件进行喷嘴稳流三维数值计算,研究了不同压力室高度、喷孔分布直径和阀座锥角对喷孔处压力与速度的影响关系。研究结果表明,压力室高度0.2mm,喷孔分布直径1.4mm,阀座锥角43°时喷孔处燃油流动特性最佳。该结构优化可作为改善喷嘴雾化性能的最佳方案。

简介：介绍一种数值处理界面的方法，对同一节点的不同方向，传递过程的唯象系数取不同数值（即各向异性物性），使用结构化的网格即可很好地计算包含复杂结构弯曲界面的导热问题，用很少的网格即可达到计算的网格无关性。采用这种方法对圆柱排列单元内导热进行分析，发现有效导热系数与填充流体的导热系数存在简单的幂函数关系，揭示出当气体中附加存在一种能在圆柱表面完全铺展的流体时，导热过程特性改变的基本规律。

简介：基于Brinkman-Darcy模型和两方程模型,对流体在金属泡沫平板通道内的强制对流传热进行了自编程数值模拟,采用体积平均法对流体在金属泡沫内的流动和传热进行宏观处理。模拟结果表明：流体主流速度随孔密度增大而减小,随孔隙率增大而增大;流体相和固体相之间的局部对流传热系数随孔隙率和孔密度增加而增加,金属泡沫对流传热性能随孔隙率增大而减小,随孔密度增大而增大。金属泡沫强化传热的效果十分明显,可以应用于需要强化传热的紧凑式换热器和散热器。

简介：建立了描述二元合金凝固的平面枝晶一维微观偏析数学模型，考虑溶质在固相中有限扩散，在液相中完全扩散。通过数值模拟，分析比较了Al—Cu和Fe—C合金的微观偏析特性。同时，进一步将微观数值模型与宏观凝固实验的传热传质数学模型相耦合，实现了凝固宏微观复合尺度的全数值模拟。研究表明，数值计算结果与实验数据吻合良好，证明微观模型能较准确地反映微观质量传输并能可靠地与宏观相变传热传质模型相耦合。此外，从微观到宏观的计算结果都说明Fe—C合金的凝固过程几乎接近平衡凝固。

简介：对某能源中心楼顶的冷却塔组、烟囱、通风孔等散热设备及整个楼顶空间的流场与温度场进行了整体数值模拟,探讨了高温烟囱帽引起的排烟方向改变对冷却塔组进风处空气温度场及流场的影响,并进行了实验测试。结果表明,烟囱帽使排烟向下折转,导致冷却塔进风处下部位置空气温度显著升高;较低的烟囱烟气直排时,高温烟气会先抬升一段距离,然后受冷却塔进风处负压区吸引进入冷却塔内。

简介：利用数值模拟方法研究了幂律流体在连续运动平板上的层流边界层问题。利用相似变换理论推导出无量纲剪切力的计算公式，数值求解了不同幂律指数n的流体在不同运动参数ξ的连续运动平板上的层流边界层流场，分析了各个参数对边界层速度分布和剪切力大小的影响。结果表明，边界层偏微分方程组的数值解与经过相似变换求得的非线性常微分方程的数值解吻合得很好，这既说明对幂律流体连续运动平板上的层流边界层问题的研究是有效且可靠的，同时也证明了连续运动平板问题存在相似解。

简介：提出预测气泡在静止的液体中上升时,形状演变对周围液体的温度和浓度场的影响的数值方法.在这个方法中,在每个时间步长内,使用直接预测(direct-predictor)和交替求解变量(ADV)两方法进行内部迭代.利用所发展的方法和程序,模拟无粘性的气泡在静止的粘性不可压缩牛顿流体中上升时的形状演变过程以及对浓度和温度场的影响.给出不同物理条件下,气泡演变的途径和终态稳定的气泡形状.结果表明气泡形状的演变对周围流体温度和浓度场均有直接影响.

简介：针对城市生活垃圾焚烧发电厂运行优化的需要，采用计算流体力学的方法建立了垃圾焚烧炉燃烧过程的数值计算模型，通过联合求解质量方程、动量方程、k-ε方程、能量方程．模拟得到了炉内热解气体组分分布、炉内温度场等参数。利用该模型计算得出了炉膛温度、NOx排放质量浓度随过量空气系数、生物质掺混比变化的特性曲线，并与实验结果进行了对比。结果表明：该模型能够预测炉内焚烧过程的变化趋势，且计算值与实验值吻合较好，模型误差在8％以内。

简介：喷雾冷却是一种高热流密度的冷却方式,按传热机理的不同可以分为单相区和两相区。针对单相区,建立三维传热模型,利用CFD仿真技术对喷雾冷却过程进行数值模拟,并研究了喷雾的高度、流量密度等参数对喷雾冷却传热性能的影响规律。结果显示：当传热稳定时,传热面温度由圆心沿径向逐渐增高,并且随喷雾流量密度的增大,温度分布的均匀性变差;保持喷雾作用面积不变,增大喷雾流量或减小喷雾高度,喷雾的传热能力显著增强;数值模拟结果与实验数据吻合,验证了该模型的可靠性,可为喷雾冷却系统的设计、优化提供依据。

简介：对较高流速下强迫竖直降膜进行了模拟。建立了描述竖直管内强迫降膜的物理模型和数学模型。采用RNGκ-ε模型描述管内气体和液体的复杂湍流流动过程。采用VOF方法对气液相界面进行追踪。通过观察流动过程中的液膜前端速度矢量变化、整个流场中的压力分布变化过程。对降膜前端的“托举”现象进行了分析。对竖直管内液膜形成过程中的两相复杂运动进行了分析研究，指出了避免“托举”现象出现的条件。

简介：针对燃烧低热值煤气的阳极焙烧炉炉内情况，采用数值模拟的方法和CFD软件进行了计算和分析，并探讨了将燃料改为高热值天然气的可行性．通过比较煤气和天然气的燃烧计算结果，指出燃烧煤气的阳极焙烧炉改为燃烧天然气，可以解决煤气燃烧速度过快导致的炉内温度分布不均匀的问题．