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  • 简介:运用分子动力学方法对高分子稀溶液进行了模拟,分析了链长、溶液密度对高分子链构象参数和动态特性的影响。模拟结果表明:高分子链的构象参数随溶液密度的增大而减小,随着链长的增加逐渐增大,但增大的倍数逐渐减小;链长的增加和溶液密度的增大限制了高分子链的随机运动能力,但当链长增加到一定程度后,链长对随机运动能力的影响逐渐减弱;高分子链的松弛时间随着链长的增加和溶液密度的增大而增大。

  • 标签: 分子动力学 高分子链 构象参数 动态特性
  • 简介:进行感应炉熔炼中传热过程的简化,建立数学模型,用数值方法计算出炉内金属炉料在各时刻的温度分布以及在熔化发生时的温度分布和相界面的移动特性.讨论了感应炉的感应加热作为传热方程的内热源以及感应电流的集肤效应对数值计算的影响.结果表明,正是由于集肤效应的存在,才使得钢料首先从炉内表面处发生熔化直至炉圆柱中心.

  • 标签: 感应炉熔炼 相变 相界面 集肤效应 传热
  • 简介:使用FLUENT商业软件,采用RNGk-ε湍流模型,对稳定流动实验条件下,不同进气道角度时切向进气道-气门-气缸内的流场,在两种气门升程下进行了三维数值模拟;分析了气道-气门-气缸内气体的稳态流动特性;总结了不同气道角度、不同气门升程时气道和缸内气体流动的变化规律.随着气门升程的增加,气道角度对缸内涡流的影响增大,并且涡流和滚流相互抑制.

  • 标签: 柴油机 进气道 稳流试验 计算机模拟 RNG κ-ε湍流模型
  • 简介:针对青岛地区的气象与地质条件,以土壤温度恢复率为指标,对太阳能-土壤源热泵系统(SESHPS)的交替运行性能进行了数值模拟.结果表明:SESHPS以24h为周期交替运行时,近盘管处土壤温度恢复率取30%~60%为宜,太阳能热泵投入运行的时间比例应控制在42%~58%,以此可确定出太阳能集热器的面积,为SESHPS的实际工程设计与运行提供了理论参考.

  • 标签: 太阳能-土壤源热泵系统 交替运行 土壤温度恢复率
  • 简介:提出一种新型的正反两个方向交替扭转的扭带模型,并基于ANSYSFLUENT软件在层流状态下(Re=400~1800)对换热管中插入新型扭带的换热特性、流体阻力特性和综合性能指标进行数值模拟研究。对y=3.0,4.5,6.0三种扭率下的无缺口正反扭转扭带与传统单一方向扭带进行对比研究,并对扭率y=3.0的无缺口正反扭转扭带和带有三角、半圆及方形缺口的正反扭转扭带进行了对比计算。研究结果表明:插入不同扭率的扭带,换热管的努赛尔数Nu、摩擦系数f与综合性能PEC值均随着扭率的减小而增大;相同扭率下无缺口的正反扭转扭带在强化换热效果和综合性能表现上要优于传统扭带;扭率为3.0时,无缺口的正反扭转扭带比带三种缺口的正反扭转扭带换热效果好,而缺口的存在可以大幅度地降低插入扭带产生的摩擦阻力,且缺口的面积越大,摩擦和换热效果降低越多。

  • 标签: 数值模拟 层流 正反转扭带 扭率 强化传热
  • 简介:用“准三维”数值模拟方法研究吹气发泡法制备泡沫铝的过程中,单个气泡在铝熔液搅拌流场中的运动与变形。液体流场采用多重参考系法进行三维模拟,对气泡运动的二维模拟则在三维流场中的一个通过搅拌轴的特征平面上进行。这样既能捕获气泡在搅拌流场中运动的基本特征,又能大大降低计算成本。应用流体体积分数(volumeoffluid,VOF)方法对气液两相之间的界面进行追踪。通过对不同表面张力气泡的计算,总结出流场中关于气泡运动路径和导致气泡变形直至破碎的三种主要机理。

  • 标签: 气液两相流 CFD 搅拌箱 多重参考系 单个气泡 流体体积分数
  • 简介:采用计算机模拟的方法,对闪速炼铅炉进行了气粒两相流场、温度场、浓度场等多个物理场耦合模拟,着重研究炉内速度场的特性。采用传统的二维截面速度矢量图分析了两组截面的速度场,发现其对速度场信息描述不完整,而且难以对不同截面上速度矢量分布之间相互联系进行分析。借助可视化软件Para—View,提出了将立体流线、方向标识体和动画结合起来制作流线动画,对整个速度场进行分析,使问题得到有效改善。分析发现右侧喷嘴主流触底后斜向上喷射是影响速度场分布的重要原因。

  • 标签: 闪速炼铅炉 速度场 二维速度矢量 流线动画
  • 简介:为满足高温升高热负荷燃烧室头部设计要求,参照旋流器设计准则,设计4种不同三级旋流杯燃烧室,采用数值模拟和PIV试验相结合方法对其冷态流场进行初步研究。研究结果表明:第3级旋流器叶片安装角增加,火焰筒头部旋流特性更显著,回流区直径增大,有利于火焰稳定;同时主燃孔射流深度增加,有利于截断火焰。第3级旋流器叶片数增加,主流速度衰减加快,气动损失增大,使火焰筒头部进气量减少,同时削弱三级旋流杯出口气流旋转强度,火焰筒头部回流区直径减小,不利于燃烧。

  • 标签: 航空发动机 燃烧室 三级旋流杯 PIV 数值模拟
  • 简介:最大化提高微燃烧室的燃烧效率对于微热光电系统是非常关键的。建立了微燃烧室内的流动、传热和燃烧模型并进行了数值模拟。利用试验结果验证了模型的可靠性。在此基础上,模拟了带有环形翅片燃烧壹的情况,表明环形翅片能增强微燃烧室内混合气体的湍流扰动,改善燃烧状况,有效地提高燃烧效率。

  • 标签: 微热光电系统 微燃烧室 环形翅片 数值模拟
  • 简介:采用扩展混合长度湍流模型和SIMPLE算法,用共轭数值计算的方法模拟航空发动机涡轮盎冷却系统的高位进气、径向出流转静系旋转盘腔模型的流场和温度场,分析了其盎面平均努塞尔数Nuav随旋转雷诺数R气和流量系数Cw的变化:结果表明,随着转速和冷气流量的提高换热得以增强,但在本次计算范围内提高转速对换热的增强幅度小于提高冷气流量对换热的增强幅度。

  • 标签: 旋转盘 传热 湍流模型
  • 简介:通过大涡模拟(LES)对T型通道内冷热流体混合过程的流动与传热情况进行了数值模拟,获得了混合区域内的瞬时速度和瞬时温度,通过时均值和均方根值来描述速度和温度的平均大小和波动程度。数值结果表明,在主管下游离主管和支管交汇中心不远处区域内速度和温度波动最为剧烈。该研究揭示了混合过程热波动的流动与传热本质,获得了温度波动强度与频率,对预测热疲劳和判断易发生区域具有指导意义。

  • 标签: T型通道 混合过程 热波动 大涡模拟
  • 简介:采用格子Boltzmann方法模拟二维液滴在非均匀表面上的铺展。非均匀表面由两块面积相等但润湿性不同的均匀表面拼接而成,左半部分为亲水表面(θcq=35.00°),右半部分为疏水表面(θcq=115.00°)。液滴初始为圆形,位干亲疏水表面交界处。由于表面两侧平衡接触角民相差较大,铺展的Young驱动力Fy=γ18(cosθcq-cosθD)有显著差异,因而液滴左右呈现出不同的铺展规律。模拟结果显示,铺展可分为三个阶段:第一阶段,液滴向两侧铺展直至疏水侧铺展速度为0,但亲水侧铺展速度始终快于疏水侧;第二阶段,整个液滴向亲水侧运动,直到液滴右侧到达亲疏水表面交界处;第三阶段,液滴在亲水表面铺展直至平衡。当液滴初始位于亲水侧或疏水侧,且其质心与亲疏水表面交界处的横向距离小于50lu时,液滴呈现出三种不同铺展形式,然而由于亲水侧更大的Young驱动力,最终的平衡液滴均位于亲水侧。

  • 标签: 格子BOLTZMANN方法 非均匀表面 铺展规律
  • 简介:基于数值模拟是现代高新技术开发和工程应用中强大的科技手段。本文简要介绍了数值模拟技术,并对其在太阳房设计应用中的科学意义、研究现状和前景作了分析和总结。更多还原

  • 标签: 太阳房 数值模拟
  • 简介:基于计算流体力学(CFD)平台的FLUENT软件,针对某工业锅炉小型湿法烟气脱硫喷淋塔进行了优化设计的数值模拟。采用欧拉-拉格朗日(E-L)方法分别描述烟气和液滴的运动,计算分析了不同烟气入口角度下的速度场、塔中轴线压力及温度变化,同时分析了不同截面上加权平均SO2摩尔分数分布,依据模拟结果提出喷淋塔烟气入口角度选取10°左右较为合理。

  • 标签: 湿法脱硫 优化 喷淋塔 SO2摩尔分数
  • 简介:对中频无芯感应熔炼炉内钢料在熔化过程中断后的降温和凝固过程进行了数值模拟.研究了熔化过程中突然断电后熔炼炉内钢料的相界面变化、温度分布及变化的规律.讨论了正常熔化时间即断电前炉内状态对断电后钢液凝固和炉内温度变化的影响.结果表明:正常熔化中突然断电后,熔化仍将进行,但相界面移动速度变小,熔化逐渐终止;正常熔化时间越长后,断电后继续熔化的钢量越多.

  • 标签: 感应熔炼 熔化过程 凝固过程 中频 对中 熔炼炉
  • 简介:机械蒸汽压缩海水淡化是一种很有前景的消纳风能的方式,其中的压缩机是这种能源利用方式的核心部件。建立了离心式蒸汽压缩机数学模型,研究了压缩机性能参数间的关系,重点探讨了压缩机输入功率及吸气蒸汽参数与压缩机流量、压比和转速间的关系,并通过耦合风力发电机模型,研究了定压比条件下,压缩机流量和转速在风力发电机随机功率变化时的响应曲线。结果表明,风力发电机驱动的机械蒸汽压缩机需要辅助能源来保证在较小的风力发电机输入功率情况下,压缩机能稳定运行在非喘振区。对于额定功率为160kW的压缩机,在压比2.4条件下的最小输入功率为50kW。

  • 标签: 机械蒸汽压缩机 风力发电机 模拟研究 性能参数
  • 简介:采用内热源结合固定电极壁温的方法替代实际电熔窑交变电场焦耳热的产生,通过数值求解基于雷诺时均的三维定常黏性N-S方程及能量方程,对某实际运行的六角形玻璃电熔窑内部的流场、温度场进行了数值模拟研究。通过与物理模拟试验结果相比对,验证了提出的内热源结合固定电极壁温方法的正确性,运用该方法对玻璃电熔窑内温度场及流场开展模拟研究,获得了其内部温度分布特点、涡系结构及流场细节,为玻璃电熔窑的设计及优化提供了一定参考。

  • 标签: 玻璃电熔窑 流动 传热 数值模拟
  • 简介:研究了亚低温治疗过程中颅脑温度场的变化规律及影响因素并提出降低颅脑温度的有效方法。基于Pennes生物传热方程,利用有限容积法建立颅脑传热的三维球坐标模型,数值方法求解亚低温治疗过程中颅脑内部的温度变化规律,通过活体动物试验对该方法进行评价,并分析模型中主要参数:血液灌注率、新陈代谢率和动脉血液温度对颅脑温度分布的影响。通过数值计算,得到不同情况下颅脑的温度分布,给出降低脑温的有效方法。所建模型较真实反映了实际颅脑温度变化,数值模拟结果对亚低温治疗的深入探讨具有参考价值。

  • 标签: 亚低温 生物传热 Pennes方程 数值模拟
  • 简介:以东方锅炉600MW超临界W火焰锅炉为研究对象,从非预混燃烧、气相湍流、颗粒相轨道模型、辐射传热、煤粉挥发分燃烧等模型入手,运用计算流体力学软件FLUENT进行了计算流体力学(CFD)模拟,同时建立了炉膛水冷壁一维分布参数模型,将其得到的水冷壁温度分布作为CFD模拟的边界条件,通过两种模型的混合模拟,得到了更为准确的基础工况和变负荷工况下炉膛内温度场、流场、组分浓度场的分布特性,并分析了炉内煤粉燃烧规律的变化。

  • 标签: W火焰锅炉 CFD模拟 水冷壁分布参数模型 混合模拟
  • 简介:利用数值模拟方法研究了多孔介质中存在温度梯度、浓度梯度并具有热质渗透壁面时的受迫对流对传热传质的影响.采用有限容积法在同位网格上离散控制多孔介质内流体流动与热质传递方程守恒方程(即N-S),对流项采用二阶精度的QUICK格式,扩散项采用中心差分格式.利用SIMPLE算法求解压力和速度耦合问题.利用所发展的程序研究了在不同孔隙率,不同的温度、浓度边界条件下,流场、温度场和浓度场以及Nu和Sh的变化规律.

  • 标签: 饱和多孔介质 壁面 QUICK格式 二阶精度 同位网格 中心差分格式