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HTPB固体燃料冲压发动机流场仿真与燃速分析

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航空动力学报 2016年第6期31卷 1504-1510页

作者：李新田卢鑫李延成刘珺怡高晶晶中国航天科技集团公司中国运载火箭技术研究院北京100076

基于守恒方程建立了固体燃料冲压发动机燃速仿真模型,采用二维轴对称模型和二方程化学反应模型开展了HTPB(端羟基聚丁二烯)固体燃料冲压发动机流场数值仿真,分析了不同空气来流条件对流场分布及燃速的影响.结果表明:火焰层在氧气和固体... 详细信息

基于守恒方程建立了固体燃料冲压发动机燃速仿真模型,采用二维轴对称模型和二方程化学反应模型开展了HTPB(端羟基聚丁二烯)固体燃料冲压发动机流场数值仿真,分析了不同空气来流条件对流场分布及燃速的影响.结果表明:火焰层在氧气和固体燃料壁面之间形成,随着来流空气流量和空气总温的增加,火焰层厚度变薄并向固体燃料壁面侧移动;随着发动机轴向位置的增加,燃速先迅速增加后缓慢增加,最后在补燃室附近快速减小,变化趋势与文献中试验结果吻合较好;固体燃料平均燃速随来流空气总温及发动内空气流率的增加而增大,并根据仿真结果拟合得到了燃速公式.

关键词： HTPB 固体燃料冲压发动机流场仿真燃速

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以N_2O为工质的汽蚀文氏管流场仿真

航空动力学报 2012年第2期27卷 465-471页

作者：史刚梁国柱北京航空航天大学宇航学院北京100191

为得到N2O在汽蚀文氏管中的汽蚀流场分布,以实际气体状态方程和完全汽穴模型为基础,求解两相混合物流动的控制方程组.针对N2O的特点,对三种不同工况下文氏管的汽蚀流场分别考虑汽化热和不考虑汽化热进行了仿真,并对两种计算结果进行了... 详细信息

为得到N2O在汽蚀文氏管中的汽蚀流场分布,以实际气体状态方程和完全汽穴模型为基础,求解两相混合物流动的控制方程组.针对N2O的特点,对三种不同工况下文氏管的汽蚀流场分别考虑汽化热和不考虑汽化热进行了仿真,并对两种计算结果进行了对比分析.考虑汽化热计算得到的汽蚀区比不考虑汽化热计算得到的要小,而且汽蚀区及周边温度有明显的变化,计算结果更加真实合理,说明了考虑汽化热计算的必要性和正确性,对汽蚀文氏管的设计有一定的指导作用.

关键词： N2O 汽蚀文氏管流场仿真汽化热汽蚀区

基于流场仿真的涡扇发动机清洗系统参数优化设计

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航空动力学报 2011年第3期26卷 481-488页

作者：蒋科艺沈伟李本威刘海峰马力海军航空工程学院飞行器工程系烟台264001 中国人民解放军海军海军驻沈阳地区发动机专业军事代表室沈阳110015

给出了某型涡扇发动机的清洗方式、时机及清洗系统初始设计参数;利用流场仿真验证技术,对清洗系统进行了仿真验证和参数优选,结果表明:清洗液与空气的质量百分比不大于3%时,喷入清洗液不会影响风扇的稳定工作;300μm左右的液滴用于清洗... 详细信息

给出了某型涡扇发动机的清洗方式、时机及清洗系统初始设计参数;利用流场仿真验证技术,对清洗系统进行了仿真验证和参数优选,结果表明:清洗液与空气的质量百分比不大于3%时,喷入清洗液不会影响风扇的稳定工作;300μm左右的液滴用于清洗综合效果较佳;在系统其他参数相当的情况下,喷嘴喷雾锥角越大,液滴对风扇进口的径向覆盖越好;无法通过压气机流场仿真来确定喷嘴背压和清洗液流量对清洗效果的影响.

关键词：涡扇发动机清洗系统在线清洗流场仿真清洗效果

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冲蚀与空蚀交互磨损三相流场仿真与试验研究

机械工程学报 2012年第3期48卷 115-120页

作者：庞佑霞唐勇梁亮朱宗铭许焰刘厚才李彬长沙学院机电工程系长沙410003 湖南科技大学机电工程学院湘潭411201

基于计算流体力学方法,数值研究在模拟水轮机工况下,冲蚀与空蚀交互作用时,试件表面上汽液固三相流场的动力学特性(压力场、速度场、汽相体积比分布),然后在转盘式磨损装置上,进行汽液固三相冲蚀与空蚀交互磨损试验,并对试件微观形貌进... 详细信息

基于计算流体力学方法,数值研究在模拟水轮机工况下,冲蚀与空蚀交互作用时,试件表面上汽液固三相流场的动力学特性(压力场、速度场、汽相体积比分布),然后在转盘式磨损装置上,进行汽液固三相冲蚀与空蚀交互磨损试验,并对试件微观形貌进行分析。结果表明:数值分析得到试件表面最小和最大压力值、气泡速度最大值和汽相比例最大值均出现在空化孔附近,其他位置基本不变,说明空化孔附近交互磨损比单一空蚀磨损严重。就某一空化孔而言,顺着转盘旋转方向的孔边某一夹角展开区域汽相比例较大,并且出现最小和最大压力;从试件微观磨痕分析,其上存在短程犁沟和空蚀孔,磨痕呈现规律性。仿真的气泡轨迹和试件磨痕基本一致,数值计算结果和试验结果吻合得较好,从而证明了数值分析的正确性和合理性。上述数值仿真为揭示流体机械过流部件冲蚀与空蚀交互作用磨损机理奠定了基础。

关键词：冲蚀与空蚀交互磨损汽液固三相流场仿真试验研究

龙卷风原理的吸尘装置结构设计及流场仿真分析

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哈尔滨工业大学学报 2020年第3期52卷 106-114页

作者：刘晓静章易程刘凡吴强运张鸣凤郭员畅中南大学交通运输工程学院长沙410075 广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院广州511434

为提升垃圾清扫性能,利用龙卷风原理设计吸尘装置并对其结构参数和扩展域进行研究,采用ANSYS FLUENT 16.0、有限体积法与RNG k⁃ε模型对吸尘装置的流场进行计算,分析探讨各结构参数和扩展域参数对龙卷风的形成及吸尘效果的影响规律,提... 详细信息

为提升垃圾清扫性能,利用龙卷风原理设计吸尘装置并对其结构参数和扩展域进行研究,采用ANSYS FLUENT 16.0、有限体积法与RNG k⁃ε模型对吸尘装置的流场进行计算,分析探讨各结构参数和扩展域参数对龙卷风的形成及吸尘效果的影响规律,提出了新型的吸尘装置的原理以及设计方案.研究结果表明:排尘口高度与吸嘴直径的比值是1.6时,此时装置产生的龙卷风上部完全发展且结构稳定;吸嘴进风口距地面高度与圆筒直径的比值是0.2时,此时装置产生的龙卷风具有明显的单涡结构,吸嘴覆盖区域的近地面风速最大,吸尘效果最好;导流孔倾斜角度为45°或-45°时装置产生的龙卷风最稳定且强度最大;涡流比在一定范围内增加时装置内的风场结构的强度变大,有利于吸尘效率的提高;扩展域的高度和直径均存在阈值,当扩展域参数大于相应阈值时,其影响可以忽略不计.吸尘装置通过设置合适的结构参数,能够形成高稳定性与强吸尘效果的类龙卷风流场,可实现高效清扫效果.

关键词：吸尘装置结构参数龙卷风扩展域流场仿真垃圾清扫

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前混合式磨料水射流喷嘴外流场仿真与实验

煤炭学报 2009年第3期34卷 410-414页

作者：崔俊奎赵军李国威郭仁宁武春晓天津大学机械工程学院天津300072 辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000

通过建立磨料水射流喷嘴有限元模型，对2种不同直径的前混合式磨料水射流的喷嘴外流场进行仿真分析．结果表明，在喷嘴其它几何条件相同的情况下，出口直径对喷嘴的出口速度影响比较大，出口直径越大，出口速度越小；在一定程度上将混... 详细信息

通过建立磨料水射流喷嘴有限元模型，对2种不同直径的前混合式磨料水射流的喷嘴外流场进行仿真分析．结果表明，在喷嘴其它几何条件相同的情况下，出口直径对喷嘴的出口速度影响比较大，出口直径越大，出口速度越小；在一定程度上将混合管适当地加长，可以提高磨料射流在喷嘴出口处的速度；磨料水射流最佳的切割距离为喷嘴出1：7直径的2．0—5．0倍．磨料水射流切割靶体实验结果与靶体冲击仿真结果基本吻合．

关键词：前混合式磨料水射流喷嘴流场仿真有限元法

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果园多风管喷雾机风送系统流场仿真和试验

吉林大学学报（工学版） 2024年第9期54卷 2723-2732页

作者：杨欣刘玉肖王阳陈春皓吕林硕河北农业大学机电工程学院河北保定071001

针对传统环形风送喷雾机气流分布不均匀、雾滴穿透性差的问题,设计了果园多风管喷雾机风送系统。通过对风道、转换接口、柔性风管和出风口构成的内流场进行仿真确定了最优结构参数,通过外流场仿真确定了风机转速及出风口总高度最佳参数... 详细信息

针对传统环形风送喷雾机气流分布不均匀、雾滴穿透性差的问题,设计了果园多风管喷雾机风送系统。通过对风道、转换接口、柔性风管和出风口构成的内流场进行仿真确定了最优结构参数,通过外流场仿真确定了风机转速及出风口总高度最佳参数。根据仿真结果得到最优参数组合如下:风道宽度为170 mm、转换接口夹角为40°、柔性风管直径为123 mm、出风口宽度为52 mm、风机转速为2 160 r/min、出风口总高度为1.9 m,此参数下风送系统内外流场分布均匀,气流速度大小满足作业要求。按优化参数组建喷雾机风送系统并设计气流速度试验,结果表明:仿真值与试验值符合程度高,出风口左右两侧气流速度误差小于10%。通过田间试验得到雾滴穿透性良好,冠层之间雾滴沉积密度偏差小于12%,雾滴在冠层垂直方向上分布均匀。

关键词：农业机械化工程果园喷雾机风送系统流场仿真气流速度

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GPCM控制阀内流道流场仿真

农业机械学报 2005年第4期36卷 72-74页

作者：刘荣王宣银浙江大学流体传动及控制国家重点实验室

广义脉码调制( GPCM)控制阀是一种组合型式的阀,组成的各基元通过液压集成块连接到一起。流体运动在液压集成块流道内的分布规律是研究液压阀流量控制与节能的关键之一,流体在流道内的分布规律决定流体能量损失的大小。利用计算流体力学... 详细信息

广义脉码调制( GPCM)控制阀是一种组合型式的阀,组成的各基元通过液压集成块连接到一起。流体运动在液压集成块流道内的分布规律是研究液压阀流量控制与节能的关键之一,流体在流道内的分布规律决定流体能量损失的大小。利用计算流体力学( CFD)对GPCM控制阀进行了流场的仿真研究,得到了阀内部压力变化与基元流量之间的关系。研究结果有助于在设计GPCM控制阀时使结构优化,降低阀内部能耗与噪声。

关键词：控制阀流场仿真流道计算流体力学(CFD) 液压集成块广义脉码调制分布规律组合型式流量控制流体运动能量损失仿真研究压力变化结构优化研究结果液压阀基元内部

新型旋流式涡流空化器的流场仿真及该空化器对废水中土霉素的去除效果

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环境工程学报 2022年第5期16卷 1490-1496页

作者：王宝娥张日红李义勇练晓明佘梓鹏仲恺农业工程学院资源与环境学院广州510225 仲恺农业工程学院机电工程学院广州510225

为有效去除废水中的残留抗生素,设计了一种由涡流腔与螺旋线流道相组合的新型旋流式涡流空化器。运用ANSYS流场计算软件仿真该涡流空化器核心部件流场的绝对压力;研究了不同溶液初始pH值、土霉素初始质量浓度、降解时间及温度控制范围... 详细信息

为有效去除废水中的残留抗生素,设计了一种由涡流腔与螺旋线流道相组合的新型旋流式涡流空化器。运用ANSYS流场计算软件仿真该涡流空化器核心部件流场的绝对压力;研究了不同溶液初始pH值、土霉素初始质量浓度、降解时间及温度控制范围等条件下该旋流式涡流空化器对水中土霉素的去除效果;用亚甲基蓝法检测该旋流式涡流空化器产生的羟基自由基质量浓度,初步推断其降解土霉素的机理。结果表明:本研究中设计的新型旋流式涡流空化器在局部区域可形成远低于饱和蒸汽压的低压区域,具有较明显的涡流空化效应;酸性和中性条件有利于涡流空化器中土霉素的降解,但总体上,溶液初始pH值对降解率影响不大;随土霉素初始浓度的增大,土霉素的降解率相应下降;在最初10 min内土霉素的降解速率较快,随后变慢,至50 min时初始质量浓度2 mg·L^(−1)的土霉素溶液的降解率为76.45%;控制溶液温度在25~50℃时,对土霉素的降解更有利;该旋流式涡流空化器产生的羟基自由基质量浓度为4.58μmol·L^(−1),由此可推断,土霉素的降解可能主要在羟基自由基的强氧化作用下完成。涡流空化法降解抗生素技术可为废水中抗生素的去除提供一种新的途径。

关键词：旋流式涡流空化器流场仿真土霉素降解

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