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NACA0012翼型不同襟翼偏转角度下的气动特性

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NACA0012翼型不同襟翼偏转角度下的气动特性

北京力学会第30届学术年会

作者：范佳乐逄燕刘赵淼北京工业大学

本研究通过Fluent仿真软件,采用动网格、重叠网格技术和用户自定义函数,模拟了NACA0012翼型在不同攻角(10°、15°)和襟翼偏转角(0°、10°、15°)下的流场,以探究其气动特性对航空器飞行性能优化的影响。研究发现,增加攻角和襟翼偏转... 详细信息

本研究通过Fluent仿真软件,采用动网格、重叠网格技术和用户自定义函数,模拟了NACA0012翼型在不同攻角(10°、15°)和襟翼偏转角(0°、10°、15°)下的流场,以探究其气动特性对航空器飞行性能优化的影响。研究发现,增加攻角和襟翼偏转角能显著提升升力,尤其是攻角10°、襟翼偏转角15°时的升力系数峰值超过攻角15°、襟翼偏转角0°的情况,突显了襟翼在机翼设计和气动性能优化中的重要性。然而,同时增大攻角和襟翼偏转角可能增加失速风险。因此,合理匹配机翼攻角和襟翼偏转角成为提升航空器性能的关键。本研究为机翼设计和气动控制提供了新的视角,未来将进一步研究不同飞行阶段机翼攻角与襟翼偏转角的最优匹配,实现航空器性能的全面提升。+

关键词： NACA0012翼型 cfd模拟仿真气动特性

来源： cnki会议评论

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新型内外管差压流量计特性研究

仪器仪表学报 2012年第10期33卷 2371-2379页

作者：李小亭王小杰方立德刘然卢庆华河北大学质量技术监督学院保定071002

针对现有各种流量计机械结构较复杂、节流方式对流体的扰动大、差压信号稳定性不足的缺点,设计了一种新型内外管差压流量计。运用三维cfd模拟仿真软件对其结构进行优化设计,通过实验验证了内外管差压流量计三维cfd仿真分析结果的可靠性... 详细信息

针对现有各种流量计机械结构较复杂、节流方式对流体的扰动大、差压信号稳定性不足的缺点,设计了一种新型内外管差压流量计。运用三维cfd模拟仿真软件对其结构进行优化设计,通过实验验证了内外管差压流量计三维cfd仿真分析结果的可靠性。以内锥流量计作为参照对象,对内外管差压流量计的特性进行了对比分析,对比分析的结果表明,内外管差压流量计较内锥流量计压力损失小、压损比小、差压信号稳定性高。为了得到本装置的其他特性参数,又进行了大量的标定试验,实验结果表明测量精度、量程比等参数均满足技术标准的要求。

关键词：内外管差压式流量计 cfd模拟仿真 origin绘图压损比内锥流量计

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孔隙深度对多孔储液介质摩擦学性能的影响研究

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摩擦学学报 2022年第3期42卷 570-579页

作者：徐行张立保舒现维郭蕊王晓龙秦红玲三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443000 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室甘肃兰州730000

多孔储液介质凭借其独特的孔隙结构可以储存并释放润滑介质,具备良好的自润滑性能.利用计算流体力学(cfd)方法研究了孔隙深度对多孔储液介质摩擦界面流体压力分布的影响;考虑气-液界面的弯月面力作用,研究了不同孔隙深度的多孔储液介质... 详细信息

多孔储液介质凭借其独特的孔隙结构可以储存并释放润滑介质,具备良好的自润滑性能.利用计算流体力学(cfd)方法研究了孔隙深度对多孔储液介质摩擦界面流体压力分布的影响;考虑气-液界面的弯月面力作用,研究了不同孔隙深度的多孔储液介质气-液承载模型以及气-液二相的最小压差分布规律.基于模拟计算结果,采用3D打印技术制备了不同孔隙深度的多孔储液介质,进一步考察了孔隙深度对其摩擦学性能的影响.cfd模拟结果表明合理设计孔隙深度能够增强多孔储液介质的流体动压润滑效应,孔隙深度较低会使得润滑升力不足,孔隙深度过高又会使得孔隙中流体产生回流循环,削弱楔形效应.气体进入多孔储液介质摩擦副表面后,在孔隙中形成气-液二相受压承载,其最大承载力随着孔隙深度的增加先升高后趋于平稳,但孔隙深度越小,对润滑作用的积极效果越显著.摩擦试验表明多孔储液介质的摩擦系数随着孔隙深度的增加呈先降低后增加的趋势,与模拟计算结果一致.因此合理设计多孔储液介质的孔隙深度,能优化多孔储液介质的润滑性能.

关键词：多孔储液介质孔隙深度摩擦磨损 cfd模拟仿真气-液二相

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基于cfd的KJS-Y型降尘器结构设计与研究

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基于CFD的KJS-Y型降尘器结构设计与研究

作者：付梦楠安徽理工大学

学位级别：硕士

KJS-Y型降尘器多应用于矿井下的掘进工作面、采煤工作面、带式输送机转载点等作业环境,降尘方法是通风降尘技术和喷雾降尘技术的结合。该降尘器是根据许多工程实践的经验研制出的一种降尘机器,在现场使用的过程中发现降尘器的降尘效率... 详细信息

KJS-Y型降尘器多应用于矿井下的掘进工作面、采煤工作面、带式输送机转载点等作业环境,降尘方法是通风降尘技术和喷雾降尘技术的结合。该降尘器是根据许多工程实践的经验研制出的一种降尘机器,在现场使用的过程中发现降尘器的降尘效率及风筒结构的可靠性方面仍具有很大的进步空间。为提高降尘器的工作性能,改善人在操作降尘器时的使用感,本文对其叶轮及其他结构形式进行初步设计,通过使用计算流体力学(cfd),对降尘器内部流场进行仿真模拟,基于人机工程学相关理论对降尘器外观进行优化,并在有限的实验条件下,探讨风筒及内部结构参数对降尘性能的影响。主要研究内容如下:(1)通过对湿式降尘机理的梳理与研究,基于已知的风机理论和公式,对降尘器的叶轮结构、集流器形状以及其他结构进行初步设计。对降尘器的性能参数进行分析,为后续评判降尘器的降尘性能提供理论依据。(2)基于数值模拟理论基础对初步设计的降尘器及初始降尘器进行模拟仿真,通过仿真结果的后处理分析,得到设计前后两种模型的速度与压力分布图,并对两种模型仿真数据进行比较,发现初步设计的降尘器各项性能指标明显提升。(3)对降尘器的风筒及导流体相关结构参数(集流器长度、进风筒长度、出风口直径、导流叶形状、导流叶数量、导流体长度)进行单因素试验研究,得到不同结构参数的变化对降尘性能的影响,从而选取最佳参数取值。(4)为改善作业者操作降尘器时的使用感,应用人机工程学相关理论于降尘器的结构设计中,重点考虑人体尺寸在降尘器尺寸设计中的应用,以及人对色彩语义的感知在降尘器色彩设计中的应用。(5)运用现有的实验条件,分析集流器长度、导流叶形状和导流叶个数对出口风速的影响,并对优化前后的降尘器进行对比实验,结果表明优化后的降尘器相对于原始降尘器出口截面的风速提升了24.5%。本文通过模拟仿真和实验相结合的方法,对KJS-Y型降尘器内部流场情况进行分析,得到不同结构参数对降尘器性能的影响,并应用人机工程学于降尘器的外观结构设计中,研究结果对解决粉尘问题,保障工作者的健康安全具有一定的现实意义。图 [44] 表 [17] 参 [82]

关键词：降尘器人机工程学降尘性能结构参数 cfd模拟仿真

滚动转子式压缩机内部工质泄漏的cfd仿真研究

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滚动转子式压缩机内部工质泄漏的CFD仿真研究

作者：粟奕勇广西大学

学位级别：硕士

滚动转子式压缩机存在多个运动副和泄漏通道,内部工质泄漏成为制约其容积效率的重要因素,研究压缩机内部工质泄漏特性从而改善压缩机性能具有重要的现实意义。本文以全封闭立式单缸滚动转子式压缩机为研究对象,分析了压缩机内部各泄漏... 详细信息

滚动转子式压缩机存在多个运动副和泄漏通道,内部工质泄漏成为制约其容积效率的重要因素,研究压缩机内部工质泄漏特性从而改善压缩机性能具有重要的现实意义。本文以全封闭立式单缸滚动转子式压缩机为研究对象,分析了压缩机内部各泄漏通道的特点并根据流体力学缝隙流动模型建立其数学模型,在此基础上运用cfd数值模拟研究方法对压缩机的滑片与滑槽间隙和转子与端盖间隙进行单相润滑油泄漏仿真,对径向间隙以及滑片与端盖间隙进行油气两相泄漏仿真,得到各间隙在压缩机设计参数要求下的最大值。仿真结果还表明间隙内油气两相流体的流动特性并非均匀混合状态,而是在粘性的作用下油气分层流动,油膜呈波浪状,径向间隙中间段出现润滑油堆积现象。本文的主要研究内容如下：(1)阐述滚动转子式压缩机的结构特点和工作原理,建立其吸气腔与压缩腔压力和容积的数学模型以及滑片的运动学模型。(2)针对压缩机的结构特点分析其内部各间隙的几何特征,结合流体力学微通道流动模型,建立了压缩机内部各泄漏通道的泄漏数学模型。(3)建立滑片与滑槽间隙和转子与端盖间隙的单相润滑油cfd模拟仿真模型,径向间隙和滑片与端盖间隙的油气两相cfd模拟仿真模型。通过仿真得到：要将压缩机因泄漏造成的容积损失控制在5%以下,各泄漏通道最大间隙值必须控制在以下范围内,径向间隙为27μm;滑片与滑槽间隙为25μm;滑片与端盖间隙为35μm;转子与端盖间隙为31μm。(4)分析了压缩机各运动副配合间隙内流体的泄漏特性和流场特点,表明间隙内油气两相流体的流动特性并非均匀混合状态。(5)利用滚动转子式压缩机动态等效泄漏实验装置进行间隙和转速等因素动态变化情况下的泄漏测量实验,通过实验结果与仿真结果的对比,证明本文的仿真方法正确。

关键词：滚动转子式压缩机泄漏特性 cfd模拟仿真等效实验

汽车发动机PCV阀结构设计及其cfd仿真模拟与实验研究

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汽车发动机PCV阀结构设计及其CFD仿真模拟与实验研究

作者：伊辉南华大学

学位级别：硕士

由于中国经济高速发展,随着人民生活水平的提高,汽车越来越受到人们的青睐,中国汽车行业发展趋势乐观。随着汽车越来越多,国家对汽车废气排放也越来越严格,并且把汽车废气排放纳入国家法令法规,减少废气排放是不容迟缓的责任。PCV阀是... 详细信息

由于中国经济高速发展,随着人民生活水平的提高,汽车越来越受到人们的青睐,中国汽车行业发展趋势乐观。随着汽车越来越多,国家对汽车废气排放也越来越严格,并且把汽车废气排放纳入国家法令法规,减少废气排放是不容迟缓的责任。PCV阀是汽车发动机曲轴箱油底壳重要零部件,它具有降低汽车发动机废气排放、降低腐蚀性、减少发动机异响等功能。本文以吉利GEM3 PCV阀项目为依据,进行了模型设计、模拟仿真验证、试验验证。其具体研究内容如下:(1)首先介绍了曲轴箱强制通风装置(PCV阀),并分析不同工况下PCV阀工作情况。利用solidworks建立PCV阀七个零部件三维模型,对比选择各零部件材料,文中重点介绍了PCV阀阀芯结构设计。(2)其次利用ANSYS/cfd有限元分析软件,把简化好的PCV阀装配体导入ANSYS,其网格节点数1569563个,单元数7431455个。运用CFX求解器进行迭代求解,残差收敛精度为10,通过内流道流线图及内部速度分布云图分析,可得结构设计计算与仿真模拟误差在7%左右,证明了理论设计的可行性。(3)最后依据实验条件,利用正向流量检测仪、反向流量检测仪、拉伸试验台等设备进行了正向流量、反向泄漏量、轴向拉力、径向剪切力实验等PCV阀性能研究,其实验结果表明各性能符合设计要求。通过以上一系列的设计、分析、仿真、试验,结果验证了PCV阀实际装配能够满足理论设计要求,完善了PCV阀整套开发流程,缩短了开发周期,为后期PCV阀项目开发提供理论与实践依据。

关键词： PCV阀三维模型 cfd模拟仿真装配试验

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基于cfd数值模拟的洗衣机排水泵优化

机械工程师 2018年第5期 63-65,68页

作者：高勇康献民肖勇五邑大学机电工程学院广东江门529020 三一重工股份有限公司消防装备项目部长沙410000

针对目前市场洗衣机排水泵效率低下的问题,采用cfd模拟仿真技术,运用正交实验的分析方法对额定流量20L/m in、额定扬程1.25 m的洗衣机排水泵进行数值模拟仿真分析;得到了洗衣机排水泵在额定扬程,额定流量大体相同时的水力效率提升、各... 详细信息

针对目前市场洗衣机排水泵效率低下的问题,采用cfd模拟仿真技术,运用正交实验的分析方法对额定流量20L/m in、额定扬程1.25 m的洗衣机排水泵进行数值模拟仿真分析;得到了洗衣机排水泵在额定扬程,额定流量大体相同时的水力效率提升、各点位的速度及压力分布特点;研究结果表明,优化前后额定扬程额定流量大体相同时,排水泵出口回流减少,效率提高了5.95%。

关键词： cfd模拟仿真正交实验分析方法额定扬程额定流量排水泵水力效率

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跨音速涡轮内部流动机理与激波控制方法研究

跨音速涡轮内部流动机理与激波控制方法研究

作者：牛佳宝哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

涡轮作为航空发动机、船用燃气轮机、地面重型燃气轮机、船用低速机涡轮增压器等现代机械制造的高端产品的重要部件之一,其性能对整机的运行稳定性和安全性等有决定性的作用。现代涡轮的技术朝着提高涡轮进口温度和减少级数的方向发展,... 详细信息

涡轮作为航空发动机、船用燃气轮机、地面重型燃气轮机、船用低速机涡轮增压器等现代机械制造的高端产品的重要部件之一,其性能对整机的运行稳定性和安全性等有决定性的作用。现代涡轮的技术朝着提高涡轮进口温度和减少级数的方向发展,涡轮级数的减少带来的必然结果就是膨胀比的提高,所以发展大膨胀比、跨音速涡轮是亟待解决的问题。但是跨音速涡轮会导致马赫数水平提高,产生激波现象进而产生不可小觑的激波损失,使涡轮的气动性能有所下降。综上所述,开展跨音速涡轮内部流动机理与激波控制方法研究是提高跨音涡轮气动性能的重要手段,对指导跨音速涡轮的的气动设计方法意义深远。首先,选取某型跨音速涡轮的叶型为研究对象,采用cfd数值仿真和气动性能实验相结合的方法,对跨音速涡轮内部及尾缘的流动状况进行了深入的研究,获得了跨音速涡轮内部及尾缘的的激波、激波与尾迹干涉、激波与边界层干扰分布等,为发展低激波损失叶型提供新的设计思路。鉴于上述跨音速涡轮内部的流动特点,通过对跨音速叶型曲率的数学分析,提出了基于数学多项式模型的跨音速叶型设计理念,确保型线上任意点处曲率平滑且连续,以弥补传统叶型曲率调节的局限性进而实现曲率分布向目标函数逼近的便捷性。同时应用跨音速叶型验证了该数学模型的科学有效性。然后,针对跨音速叶型喉部位置、叶型喉部后吸力面曲率、叶型压力面曲率、叶型尾缘半径等方面对尾缘激波的影响进行了系统全面的分析研究。提出了降低激波损失的具体方法:（1）本文的跨音速涡轮叶栅流道选用收扩比率为1.11的缩放形式,可以弱化叶栅尾缘的内尾正激波,正激波之后产生微弱的斜激波,整体激波强度降低;（2）叶型的吸力面喉部之后采用“缓冲段+后续直叶背”的形式,减缓内尾正激波前的气流速度即降低马赫数水平,削弱正激波的强度和吸力面斜激波的强度;（3）叶型的压力面曲率略增大,实现叶片“负荷后移”的思路,用强膨胀波弱化内尾正激波,但是其斜激波与外尾正激波的干涉作用不可忽视;（4）叶型尾缘的激波强度随着尾缘半径的减小而降低,但是对叶型尾缘需综合考虑,切不可只追求弱化激波而忽略冷却、结构强度等因素。为探究激波控制方法在变工况下的特性,对叶型进行了宽工况的模拟,在设计工况或者略大于设计工况的范围内可以得到具有最佳气动性能的跨音速涡轮叶型。最后,探究激波在跨音速涡轮内部三维空间的作用机理,应用上述降低激波损失的具体方法,分析跨音速涡轮内部三维流场的改善情况。除此之外,通过以静叶重心积叠线为旋转轴逆时针转动静叶,探究静叶尾缘的激波变化情况与攻角对动叶尾缘激波的影响。研究结果如下:（1）通过增大静叶压力面的曲率来调节涡轮级的反动度分配,减小20%叶高以下的反动度,增大20%叶高以上的反动度,可以减小气流在静叶内部的膨胀进而减小尾缘的激波损失,增大气流在动叶上半部分的膨胀导致其激波损失略增,但是涡轮级整体的气动效率提高0.5个百分点;（2）逆时针转动静叶,静叶的叶栅喉部前移,增大气流在静叶流道内的膨胀进而增加其尾缘的激波损失,增大动叶前缘的正攻角,可以削弱其尾缘的激波强度,但是能使最大厚度位置产生涡流现象。

关键词：跨音速涡轮气动性能实验 cfd模拟仿真流动机理激波控制方法

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废弃热固性聚氨酯回收再生制备及试验研究

废弃热固性聚氨酯回收再生制备及试验研究

作者：阮浩达安徽建筑大学

学位级别：硕士

热固性聚氨酯以其良好的稳定性、抗腐蚀性,较低的密度和导热系数,广泛应用于建筑、汽车、涂料、家电、服装、航空等行业中。但随着聚氨酯的生产与消费,产生了数量巨大的聚氨酯废弃物,如何处理废旧聚氨酯,已成为节约能源、保护环境、实... 详细信息

热固性聚氨酯以其良好的稳定性、抗腐蚀性,较低的密度和导热系数,广泛应用于建筑、汽车、涂料、家电、服装、航空等行业中。但随着聚氨酯的生产与消费,产生了数量巨大的聚氨酯废弃物,如何处理废旧聚氨酯,已成为节约能源、保护环境、实现我国经济可持续发展的重要现实问题。传统的填埋法和焚烧法,在浪费资源的同时,容易产生二次污染,而热固性聚氨酯加热固化后,形成交联网状结构,也失去了可溶性,无法像热塑性塑料一样熔融再生,目前热固性聚氨酯的回收方式以物理粉碎后作为填料为主。本文探讨了机械力化学法在热固性聚氨酯回收中的应用。机械力化学法是对聚氨酯施加长时间的机械力,在减小聚氨酯粒度的同时,打断其化学键,降低聚氨酯粉末的交联密度,重新具备可塑性。本文主要研究工作如下:（1）阐述了热固性塑料的粉碎机理和计算流体力学的理论基础,设计了热固性塑料专用粉碎机,并对其密闭粉碎区域进行cfd模拟仿真。探究了粉碎仓内的流体分布情况,研究了转子转速和刀齿数对流场的影响情况。（2）以硬质聚氨酯保温板为研究对象,利用正交试验原理进行粉碎试验设计。研究粉碎机转速、时间、进料量三因素,对粉碎效果的影响。以200目粉末比率和能源留存率为评价指标,采用多决策者打分法,建立了粉碎效果评价体系。分别以直观、极差和方差分析法对试验结果进行分析。使用多种仪器,对粉碎过程中的机械力化学反应进行表征。（3）借助热压成型法,对聚氨酯粉末进行再资源化试验。以聚氨酯粉末目数、聚氨酯粉末比例、热压时间、热压温度为输入参数,以再生板材的力学性能和保温性能为输出参数,探究了工艺参数对再生板性能参数的影响机制。以极差分析和方差分析判断四个输入参数的显著性大小。并从最低导热系数、最大拉伸强度、平衡选择三个方向,获得最优工艺参数。图[32]表[16]参[77]

关键词：热固性聚氨酯机械力化学法 cfd模拟仿真热压成型回收