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基于动网格技术的CMT-WAAM熔池温度场与流场数值模拟
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作者 申俊琦 张帆 +1 位作者 胡绳荪 耿辉 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第2期147-156,共10页
针对基于冷金属过渡(CMT)技术的镁合金摆动电弧增材制造(WAAM)过程,采用流体体积(VOF)法和动网格(DM)技术建立了分别考虑熔滴和熔池受力情况的三维瞬态数值模型,研究了熔滴过渡和熔池流动过程中的温度场和速度场变化.结果表明,相应试验... 针对基于冷金属过渡(CMT)技术的镁合金摆动电弧增材制造(WAAM)过程,采用流体体积(VOF)法和动网格(DM)技术建立了分别考虑熔滴和熔池受力情况的三维瞬态数值模型,研究了熔滴过渡和熔池流动过程中的温度场和速度场变化.结果表明,相应试验结果验证了所建立数值模型的有效性,熔池和熔滴尺寸参数模拟的误差均在10%之内.在CMT-WAAM开始阶段,基板表面和焊丝在电弧热作用下熔化分别形成熔池和熔滴.在焊丝向熔池送进过程中,熔滴不断长大,并在表面张力作用下长成球形.熔滴金属的热量主要通过热传导的形式向熔池传递,熔池最高温度随着熔滴金属的过渡而升高,熔池最高温度可达2100.0K;随着焊丝的回抽,熔池最高温度降低至1763.6K.随着焊丝向熔池送进,熔滴的最大速度从1.87 m/s逐渐减小到1.07 m/s,而熔池的最大速度仅为0.87 m/s.当熔滴金属前端与熔池发生接触后,液态金属的最大速度可达到4.21 m/s;随着焊丝的机械回抽,液态金属的最大速度在1.69~4.90 m/s范围内波动.当熔滴与熔池接触发生短路时,熔滴金属从熔池表面流向熔池底部和熔池两侧,增强了对熔池底部和熔池两侧的搅拌作用,使得熔池体积增加;当熔滴从焊丝端部脱离后,熔池中液态金属从熔池底部流向熔池表面和熔池两侧,熔池温度和流体速度随之降低,从而减缓了熔池体积的增加.此外,熔池自由表面在摆动电弧作用下呈现波浪式变形. 展开更多
关键词 动网格 电弧增材制造 熔滴过渡 熔池流 数值模拟
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基于动网格技术的双进/排气活塞式膨胀机动力性能研究
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作者 虞启辉 耿延歧 张立从 《工程设计学报》 北大核心 2025年第1期132-140,共9页
采用传统的分析方法难以获得活塞式膨胀机气缸内气体的压力场、温度场和速度场分布,因此,基于CFD(computational fluid dynamics,计算流体动力学)动网格技术,研究了双进/排气活塞式膨胀机的动力性能。首先,对双进/排气活塞式膨胀机气缸... 采用传统的分析方法难以获得活塞式膨胀机气缸内气体的压力场、温度场和速度场分布,因此,基于CFD(computational fluid dynamics,计算流体动力学)动网格技术,研究了双进/排气活塞式膨胀机的动力性能。首先,对双进/排气活塞式膨胀机气缸内气体的非定常流动进行数值仿真,得到其压力场、温度场和速度场的瞬态分布;其次,搭建膨胀机输出功率测试平台,比较多工况下输出功率的仿真值与测试值,得出两者的误差小于5.5%,验证了仿真方法的正确性;最后,通过正交试验,分析了进气压力、进气温度对膨胀机动力性能的影响。结果表明:压缩空气进入膨胀机气缸后,气体温度先快速升高,当曲轴转角为15°后持续下降;打开排气阀后,气缸内气体的压力高于环境压力,可以对剩余压力能进行回收;提高进气温度能有效提高膨胀机动力性能,当进气压力为0.5 MPa、进气温度从273 K升高到333 K时,膨胀机的输出功率增加19.8%,气体能量利用率提高18.3%;提高进气压力,则膨胀机的输出功率逐渐增大,气体能量利用率逐渐减小,当进气温度为273 K、进气压力从0.5 MPa提高到2 MPa时,膨胀机输出功率从0.81 kW增大到3.76 kW,气体能量利用率降低15.3%。研究结果为活塞式膨胀机的性能优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 活塞式膨胀机 计算流体力学 动网格技术 流场 正交试验
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面向混合单元动网格计算的雅可比弹簧法
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作者 杨帆 杨梦瑶 +3 位作者 江中正 陈丽华 李旭东 陈伟芳 《宇航学报》 北大核心 2025年第3期519-531,共13页
作为最常用的动网格变形方法之一,弹簧法被广泛应用于变体飞行器的变形、气动弹性、多体分离等非定常工程问题的计算。常用的弹簧法刚度系数由线弹簧刚度和扭转弹簧刚度线性叠加组成,但当网格几何尺寸较小时,扭转弹簧刚度远小于线弹簧刚... 作为最常用的动网格变形方法之一,弹簧法被广泛应用于变体飞行器的变形、气动弹性、多体分离等非定常工程问题的计算。常用的弹簧法刚度系数由线弹簧刚度和扭转弹簧刚度线性叠加组成,但当网格几何尺寸较小时,扭转弹簧刚度远小于线弹簧刚度,导致计算时会忽略扭转弹簧刚度对网格变形能力的影响。此外,扭转弹簧刚度公式包含网格面三角形顶角参数,只适用于三角形网格面,无法适用于包含四边形网格面的混合网格变形计算。为了兼顾动网格变形能力的鲁棒性和多种混合网格单元的适配性,引入雅可比参数替代原来扭转弹簧刚度系数中的三角形网格面顶角正弦值,并采用均值不等式改进雅可比参数计算公式,增大狭长网格单元的刚度,从而增强网格变形量分布的合理性以及减少网格边长度不均匀性对网格变形的影响。进一步改进线弹簧和扭转弹簧的组合刚度系数计算公式,以避免在网格几何尺寸较小的条件下忽略扭转弹簧刚度对动网格变形能力的影响。通过改进传统弹簧法提出雅可比弹簧法,并对矩形平动、翼形转动、DLR-F4机翼变形和半球头部变形进行了计算。计算结果表明:相比传统弹簧法,改进后的动网格弹簧方法能够用于混合网格变形计算,并有效提高了变形能力和变形后的网格质量。 展开更多
关键词 动网格 网格变形 混合网格 弹簧法 雅可比法
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基于COMSOL动网格的电磁轨道炮动态电磁特性仿真
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作者 闫林波 何欣波 +2 位作者 魏兵 杨谦 李林茜 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第1期26-32,共7页
精确、快速求解电磁轨道炮电磁特性,对于电磁轨道炮动态特性研究和可靠性设计具有重要意义。基于COMSOL动网格功能,提出一种新的网格划分形式—滑移网格+动网格划分。对电枢区域及枢轨接触的轨道部分进行滑移网格划分,对于其余轨道部分... 精确、快速求解电磁轨道炮电磁特性,对于电磁轨道炮动态特性研究和可靠性设计具有重要意义。基于COMSOL动网格功能,提出一种新的网格划分形式—滑移网格+动网格划分。对电枢区域及枢轨接触的轨道部分进行滑移网格划分,对于其余轨道部分进行动网格划分。这种划分方式不但能解决“静网格”计算准确性低(粗网格)与计算复杂度高(细网格)的问题,也能准确求解瞬态以及快速移动的模型的动态电磁特性。采用脉冲激励电流对所建立的电磁轨道炮模型进行仿真分析。比较了三种静网格与本文提出的网格划分方式的计算时间、计算单元个数。并对不同网格划分方式对于电枢运动速度、电枢中心位置处电流密度分布的仿真结果进行比较,数值计算结果证明了所提出的网格划分方式的有效性与高效性。 展开更多
关键词 电磁轨道炮 全局微分方程 动网格 电流扩散 激励电流
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基于动网格技术的水动力旋转喷雾降尘装置性能分析
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作者 关维娟 陈清华 +2 位作者 王德俊 江丙友 许曾生 《工程设计学报》 北大核心 2025年第2期240-251,共12页
水动力旋转喷雾降尘装置具有仅需水动力驱动、雾化效果好等优点,在煤矿井下工作面得到广泛应用。为了实现安全、精准、高效降尘,基于动网格技术对其性能进行了系统分析。采用DesignModeler软件建立了降尘装置三维模型,采用动网格技术分... 水动力旋转喷雾降尘装置具有仅需水动力驱动、雾化效果好等优点,在煤矿井下工作面得到广泛应用。为了实现安全、精准、高效降尘,基于动网格技术对其性能进行了系统分析。采用DesignModeler软件建立了降尘装置三维模型,采用动网格技术分析了水轴出口角度对水流出口速度和水轴转速的影响规律,并基于UDF(userdefined function,用户自定义函数)编程技术和VOF(volume of fluid method,流体体积法)模型,分析了降尘装置混合出口处的雾粒轴向速度和风流进口处的风流轴向速度随水轴出口角度的变化规律。结果表明:随着水轴出口角度的增大,水流最大出口速度从63.19 m/s减小到24.97 m/s,水轴转速逐步增大到1786.4 r/min;雾粒最大轴向速度从39.178 m/s减小到10.637 m/s,后增大到12.854 m/s,最后减小到8.014 m/s,速度均匀性先增强后减弱;风流最大轴向速度从0.804 m/s增大到1.524 m/s,后减小到1.272 m/s,速度均匀性先基本不变后减弱;当水轴出口角度为45°时,降尘装置的雾化性能最佳。搭建了水轴转速和风流轴向速度测试平台,通过实验验证了仿真结果的正确性。将降尘装置进行了现场应用,结果表明,采用水动力旋转喷雾降尘装置后,转载机进料口区域总粉尘和呼吸性粉尘的降尘率有了明显提高,均达到了75%以上,其中工人作业处的呼吸性粉尘质量浓度降到6.31 mg/m^(3)。研究结果为创建安全、健康、绿色的煤矿生产环境提供了新思路。 展开更多
关键词 旋转喷雾 动网格 数值模拟 负压除尘 降尘效率
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基于冲蚀流动与动网格耦合的弯管磨损量化研究
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作者 陈梦 淡娟君 +4 位作者 郭鹏程 张浩 孙龙刚 刘磊 孙帅辉 《水电能源科学》 北大核心 2025年第4期203-207,共5页
长期输送含沙流体的管道因泥沙颗粒冲蚀而导致局部变形、坑蚀甚至裂纹,影响系统运行安全。为量化分析管道磨损深度变化,采用冲蚀-动网格耦合方法,通过数值研究分析90°弯管在运行1、20、40、60 h后的冲蚀变形量。该方法利用自适应... 长期输送含沙流体的管道因泥沙颗粒冲蚀而导致局部变形、坑蚀甚至裂纹,影响系统运行安全。为量化分析管道磨损深度变化,采用冲蚀-动网格耦合方法,通过数值研究分析90°弯管在运行1、20、40、60 h后的冲蚀变形量。该方法利用自适应时间步长内的壁面冲蚀率更新网格位置,从而更精确地量化磨损变形。结果显示,随着时间增加,最大冲蚀率和最大冲蚀深度呈非线性增长。每延长20 h,最大冲蚀深度增加约1 mm,壁面最大冲蚀率缓慢增长,但高冲蚀率区迅速向下游转移。冲蚀60 h后,壁面最大冲蚀率增加1.5倍,最强冲蚀位置向下游偏移8°。此外,弯管最大磨损深度及其位置受颗粒运动速度和撞击角度的影响较大,而受颗粒堆积率的影响较小。研究结果可定量预测壁面的渐进磨损特性,并为管道磨损量化分析提供基础。 展开更多
关键词 冲蚀-动网格耦合 冲蚀深度 冲蚀率 量化分析
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轴向移动内压力梁动力学的动网格法
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作者 郑伶俐 华洪良 +2 位作者 吴小锋 蔡宪逸 廖振强 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期50-56,共7页
面向轴向移动内压力梁结构动力学特性研究,采用Lagrangian方法建立了轴向移动内压力梁的运动控制方程,基于有限元动网格法对轴向移动梁运动控制方程进行离散。将内压力作为边界条件,采用Newmark-β时间积分方法计算轴向移动梁动力学响应... 面向轴向移动内压力梁结构动力学特性研究,采用Lagrangian方法建立了轴向移动内压力梁的运动控制方程,基于有限元动网格法对轴向移动梁运动控制方程进行离散。将内压力作为边界条件,采用Newmark-β时间积分方法计算轴向移动梁动力学响应,并开展动力学特性研究。结果表明,建立的有限元动网格模型能够有效地实现轴向移动内压力梁动力学响应计算。轴向移动内压力梁在收缩运动过程中,自由端振动频率将逐渐增加。悬臂长度对梁自由端振动频率具有显著影响。同时,结构振动频率随内压力的增加而增加。本文中建立的有限元动网格模型能够为轴向移动内压力梁动力学研究提供新方法。 展开更多
关键词 轴向移 动网格 内压力 有限元法
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基于动网格技术的抛鸟运动轨迹分析
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作者 张琦 朱焕娜 +2 位作者 鲁勇帅 冯传奇 粟建波 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第13期5604-5610,共7页
发动机吞鸟试验是检验航空发动机安全性和可靠性的重要手段,为了探究在发动机吞鸟试验中,鸟体出膛后飞行轨迹的变化,优化抛鸟策略,采用动网格技术,使用六自由度模型对鸟体出膛后的轨迹进行计算分析。结果表明:鸟体出膛后,其肩部会形成... 发动机吞鸟试验是检验航空发动机安全性和可靠性的重要手段,为了探究在发动机吞鸟试验中,鸟体出膛后飞行轨迹的变化,优化抛鸟策略,采用动网格技术,使用六自由度模型对鸟体出膛后的轨迹进行计算分析。结果表明:鸟体出膛后,其肩部会形成一个高压区域,尾部形成一个低压区域,由此产生气动阻力,在运动方向阻力最大,在飞行过程中阻力会稳定在某一数值;运动方向垂向和横向所受气动力很小,但数值波动较大,且变化无规律;鸟体飞行过程中速度衰减小,弹道平直,可以采用直瞄的方式将鸟体抛向指定的位置。 展开更多
关键词 吞鸟试验 飞行轨迹 六自由度 动网格 CFD
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基于动网格6DOF模型的框架式流速仪水力特性数值模拟与明渠测流速率常数预测 被引量:2
9
作者 唐渊 申丽霞 +3 位作者 吴建华 张玉胜 成一雄 胥云彬 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期371-381,共11页
为分析明渠内框架式流速仪流场特性与运动姿态,同时对流速仪倍常数K和摩阻系数C进行率定,根据不可压缩流体流动的Navier-Stokes方程和SST k-ω湍流模型,结合VOF多相流模型,建立动态网格下的6自由度(6DOF)刚体动力学耦合数值仿真模型,对... 为分析明渠内框架式流速仪流场特性与运动姿态,同时对流速仪倍常数K和摩阻系数C进行率定,根据不可压缩流体流动的Navier-Stokes方程和SST k-ω湍流模型,结合VOF多相流模型,建立动态网格下的6自由度(6DOF)刚体动力学耦合数值仿真模型,对水冲击流速仪旋桨使之被动旋转过程进行了仿真,分析了流速仪在不同位置对流速仪倍常数K和摩阻系数C的影响规律。结果表明:采用动网格6DOF模型可以较好地模拟框架式流速仪在明渠的流动状态,仿真结果可靠性较高;通过对不同时刻转速与流速拟合曲线分析可知,流速仪位置不同会影响流速仪摩阻系数C,对流速仪倍常数K影响不大。研究结果可为进一步研究框架式流速仪优化和不同含沙水流条件下对流速仪的磨损提供参考。 展开更多
关键词 明渠测流 水力特性 框架式流速仪法 动网格6DOF仿真模型 速率常数预测
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分采泵迷宫密封泄漏率的动网格技术分析 被引量:3
10
作者 肖阳 刘旭辉 +1 位作者 高成 梅熠轩 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期163-170,共8页
分层采油泵作为油田开采中、后期常用设备,其柱塞与泵筒间的密封常采用迷宫密封,由于井下高温高压的工作环境,密封间隙漏失成为影响泵效的主要问题。为探究压差流和剪切流对密封泄漏率的影响,基于计算流体动力学和Fluent动网格技术对密... 分层采油泵作为油田开采中、后期常用设备,其柱塞与泵筒间的密封常采用迷宫密封,由于井下高温高压的工作环境,密封间隙漏失成为影响泵效的主要问题。为探究压差流和剪切流对密封泄漏率的影响,基于计算流体动力学和Fluent动网格技术对密封间隙流场进行仿真实验,利用动网格中网格弹性光顺和网格重构的方法,避免了由运动壁面引起的网格畸变,进一步揭示间隙流场的特性。研究结果表明:在瞬态仿真中由运动壁面引起的剪切流作用更加明显,剪切流速的增大使边界层厚度变薄,进而影响泄漏率;间隙宽度、两端压差和柱塞运动速度对泄漏率均呈现正相关的关系;泄漏率主要受间隙宽度和压差流的影响,受剪切流影响较小。 展开更多
关键词 分层采油泵 迷宫密封 剪切流 压差流 瞬态仿真 动网格技术
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基于动网格的液压活塞二级缸动态压缩性能
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作者 王梦阳 孙巧雷 +2 位作者 冯定 侯学文 罗光福 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第31期13368-13375,共8页
为了研究液压活塞压缩机压缩气体的动态压缩过程,探究压缩机结构参数与压缩机压缩性能的关系,以撬装式井口天然气回收处理系统的液压活塞式压缩机二级缸为研究对象,基于液压活塞式压缩机二级缸工作原理,将仿真过程划分为3个阶段分步模拟... 为了研究液压活塞压缩机压缩气体的动态压缩过程,探究压缩机结构参数与压缩机压缩性能的关系,以撬装式井口天然气回收处理系统的液压活塞式压缩机二级缸为研究对象,基于液压活塞式压缩机二级缸工作原理,将仿真过程划分为3个阶段分步模拟,借助Fluent软件,结合动网格和UDF(user defined functions)编译进行仿真分析,明确了二级缸内天然气的动态压缩过程,并将活塞运动作为压缩机压缩性能的评判指标,得到了二级缸结构参数对压缩机压缩性能的影响。研究表明:工作行程和下气缸出口分布与压缩性能关系不大,而下气缸出口大小的增大对压缩性能有较大提升,范围内最大增幅47.6%。相关研究为液压活塞式压缩机的优化与设计提供一定的参考。 展开更多
关键词 液压活塞压缩机 动网格 UDF编译 态压缩过程 压缩性能
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基于动网格技术的垂直发射燃气流效应自排导仿真
12
作者 肖金石 余德磊 张帆 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期15-20,共6页
为了研究垂直发射燃气流自排导装置结构的排导特性,建立了垂直发射自排导装置实体与三维湍流模型,设计了燃气流排导数值仿真流程,用正四面体动网格更新方法实现了燃气流自排导“非定常”精细化数值仿真。该方法的变量残差值均较快收敛(&... 为了研究垂直发射燃气流自排导装置结构的排导特性,建立了垂直发射自排导装置实体与三维湍流模型,设计了燃气流排导数值仿真流程,用正四面体动网格更新方法实现了燃气流自排导“非定常”精细化数值仿真。该方法的变量残差值均较快收敛(<10^(-3)),满足工程数值计算要求。研究发现:燃气流对筒底压力瞬时温度近3000 K、冲击达2.5 MPa,内外筒间隙对排导效率有直接影响,导流锥形状对燃气流折返效率的影响不规则,但0.2 s后随收缩角增大而增强。这些排导特性为垂直发射燃气流自排导优化研究提供了参考借鉴。 展开更多
关键词 垂直发射 动网格技术 燃气射流 自排导
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基于VOF模型与动网格技术的油气悬架气液两相流数值模拟 被引量:17
13
作者 张沙 谷正气 +2 位作者 赵敬凯 徐亚 伍文广 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第15期2091-2099,2106,共10页
针对某型大吨位矿用自卸车油气悬架为油气两相相互接触的特点,拟从多相流数值仿真的角度对其非线性刚度阻尼特性进行分析。首先,在探讨了现有多相流建模方法适用性、湍流模型适用性的基础上,结合VOF模型和动网格技术,在Fluent软件中建... 针对某型大吨位矿用自卸车油气悬架为油气两相相互接触的特点,拟从多相流数值仿真的角度对其非线性刚度阻尼特性进行分析。首先,在探讨了现有多相流建模方法适用性、湍流模型适用性的基础上,结合VOF模型和动网格技术,在Fluent软件中建立悬架的气液两相流模型,并采用UDF方法对两相流模型的边界运动形式进行预定义。其次,模拟了悬架拉伸和压缩状态下的内部瞬态流场特性,得到不同时刻相应流道中的速度和压力云图,提取出气室内压力的变化以及悬架内因阀系结构而产生的压力差的变化,进而计算得到其刚度和阻尼特性曲线。再次,将所求力学特性曲线通过Spline函数导入ADAMS/View中,建立了某型矿用自卸车的多体动力学模型,开展了随机道路平顺性仿真分析,并借助实车道路振动测试验证了仿真结果的准确性。最后,通过两相流仿真分析了阻尼孔倒圆大小、开孔角度、不同单向阀开度对悬架阻尼特性的影响。 展开更多
关键词 油气悬架 VOF模型 动网格技术 刚度阻尼特性
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动网格在涡旋压缩机三维流场数值模拟中的应用 被引量:35
14
作者 肖根福 刘国平 +1 位作者 王俊亭 宋红滚 《流体机械》 CSCD 北大核心 2014年第1期25-29,共5页
基于局部弹性变形与网格重划的CFD动网格技术,对涡旋空气压缩机动态内流场进行了数值模拟。该模拟以理想气体为工作介质,满足流体控制方程及气体状态方程,湍流模型采用RNG k-ε模型,用壁面函数法描述近壁区流动。数值计算的结果表明,涡... 基于局部弹性变形与网格重划的CFD动网格技术,对涡旋空气压缩机动态内流场进行了数值模拟。该模拟以理想气体为工作介质,满足流体控制方程及气体状态方程,湍流模型采用RNG k-ε模型,用壁面函数法描述近壁区流动。数值计算的结果表明,涡旋压缩机内部流场随时间周期变化,涡旋压缩机内存在旋涡生成、运动等现象。该计算非常形象地揭示了涡旋压缩机内部流动规律,为涡旋压缩机的优化设计提供了理论参考。 展开更多
关键词 涡旋压缩机 动网格 流场 数值模拟
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基于动网格的上游泵送机械密封性能参数分析 被引量:10
15
作者 陈汇龙 刘玉辉 +3 位作者 刘彤 王强 刘志斌 张珈彬 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2012年第5期583-587,共5页
为了准确获得上游泵送机械密封的液膜厚度,采用Pro/E软件建立螺旋槽上游泵送机械密封的三维参数化模型,应用Fluent软件的动网格技术,同时考虑空化的影响,对机械密封微间隙内流场进行了数值模拟.将得到的液膜厚度与有关文献的测试结果进... 为了准确获得上游泵送机械密封的液膜厚度,采用Pro/E软件建立螺旋槽上游泵送机械密封的三维参数化模型,应用Fluent软件的动网格技术,同时考虑空化的影响,对机械密封微间隙内流场进行了数值模拟.将得到的液膜厚度与有关文献的测试结果进行对比分析.在同时考虑空化模型和动网格技术的基础上,计算分析了工况参数对液膜刚度和泄漏量的影响.结果表明,应用动网格计算的液膜厚度与测试结果所获得的结果基本一致,最大相对误差为19.6%,最小相对误差为0,平均相对误差为8%,从而验证了动网格技术在机械密封内流场模拟中的可行性;机械密封内流场计算应当考虑空化问题,才能得到比较真实的内流场特性;液膜厚度、泄漏量和液膜刚度随着转速、介质压力的增大而增大,端面螺旋槽在产生泵送效应的同时也产生动压效应. 展开更多
关键词 机械密封 上游泵送 液膜厚度 动网格 空化
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基于动网格的火炮制退机内部流场数值模拟 被引量:12
16
作者 张晓东 张培林 +1 位作者 傅建平 王成 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期533-536,546,共5页
针对火炮制退机流场一维计算模型无法全面、准确反映其内部流场特征的局限,建立了基于动网格的制退机实际结构二维计算模型。利用流体计算软件Fluent,对火炮后坐过程制退机内二维流动进行了数值模拟。采用动态层变方法结合Profile运动... 针对火炮制退机流场一维计算模型无法全面、准确反映其内部流场特征的局限,建立了基于动网格的制退机实际结构二维计算模型。利用流体计算软件Fluent,对火炮后坐过程制退机内二维流动进行了数值模拟。采用动态层变方法结合Profile运动边界驱动机制实现网格区域运动,确保模型符合实际运动规律。对比计算压力与实际压力,结果表明该方法具有较高精度,模拟结果显示了制退机内压力、速度分布,并清晰地捕捉到其内部流场的瞬时变化,揭示了典型机构处漩涡的生成、运动、合并与分裂规律。研究结果为进一步完善制退机结构设计提供了理论支持。 展开更多
关键词 制退机 流场 动网格 数值模拟
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基于动网格的离心泵内部流场数值模拟 被引量:25
17
作者 江帆 陈维平 +1 位作者 王一军 区嘉洁 《流体机械》 CSCD 北大核心 2007年第7期20-24,共5页
为了实时地模拟离心叶片泵的内部动态流场,将动网格技术引入到离心泵内部流场的数值模拟中,并分析了离心泵在叶轮旋转情况下的内部流场的动态变化及对水泵蜗壳结构改进计算。模拟结果显示,动网格技术能较好地模拟离心泵内部流场的动态变... 为了实时地模拟离心叶片泵的内部动态流场,将动网格技术引入到离心泵内部流场的数值模拟中,并分析了离心泵在叶轮旋转情况下的内部流场的动态变化及对水泵蜗壳结构改进计算。模拟结果显示,动网格技术能较好地模拟离心泵内部流场的动态变化,便于研究人员分析离心泵内部流场参数的瞬时变化情况。 展开更多
关键词 离心泵 数值模拟 动网格
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非结构动网格在三维可动边界问题中的应用 被引量:38
18
作者 郭正 刘君 瞿章华 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期140-146,共7页
研究用于非结构动网格的弹簧近似方法,采用顶点弹簧描述,导出并讨论了弹簧倔强系数的取值.通过引入边界修正和扭转效应修正,对标准弹簧近似方法进行了改进.转动翼型算例的结果表明,改进后的方法大大提高了网格变形能力和网格质量.应用... 研究用于非结构动网格的弹簧近似方法,采用顶点弹簧描述,导出并讨论了弹簧倔强系数的取值.通过引入边界修正和扭转效应修正,对标准弹簧近似方法进行了改进.转动翼型算例的结果表明,改进后的方法大大提高了网格变形能力和网格质量.应用该动网格方法耦合求解基于(Arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)描述的三维Euler方程,模拟了作俯仰振动的矩形机翼绕流,计算结果与实验数据及文献计算结果十分一致.作为多个自由刚体与流体耦合运动问题的简单例证,耦合刚体动力学方程,模拟了激波与双立方体的相互作用,得到了非定常流场结构.研究表明,基于弹簧近似的非结构动网格与有限体积格式流场解算器相结合,是模拟包含运动边界的非定常流动问题的有效方法. 展开更多
关键词 非结构动网格 弹簧近似 边界 非定常流 EULER方程 计算流体力学
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用非结构动网格方法模拟有相对运动的多体绕流 被引量:39
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作者 郭正 李晓斌 +1 位作者 瞿章华 刘君 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2001年第3期310-316,共7页
发展了用于模拟有相对运动的多体非定常绕流 ,并计算由流场决定的外弹道的数值方法。该方法采用非结构动网格 ,显式NND有限体积格式 ,求解非定常Euler方程 ,并耦合了刚体动力学方程。作为例证 ,计算了俯仰振动的NACA0 0 12翼型绕流 ,计... 发展了用于模拟有相对运动的多体非定常绕流 ,并计算由流场决定的外弹道的数值方法。该方法采用非结构动网格 ,显式NND有限体积格式 ,求解非定常Euler方程 ,并耦合了刚体动力学方程。作为例证 ,计算了俯仰振动的NACA0 0 12翼型绕流 ,计算结果与实验及文献结果吻合。最后 ,整个策略用于计算二维机翼 外挂物分离流场 ,并确定了外挂物下落轨迹。 展开更多
关键词 非结构动网格 相对运 多体非定常绕流 数值模拟 刚体力学方程 NACA0012翼型绕流
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基于非结构动网格的多体分离数值仿真研究 被引量:14
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作者 朱冰 祝小平 +1 位作者 周洲 许小平 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期181-185,共5页
发展了一种新的动网格弹性变形方法。将非结构动网格技术与六自由度运动方程相结合,应用于察/打一体无人机机载武器自由投放问题。求解非定常Euler方程时引入GMRES隐式方法,模拟了无人机平台的航空炸弹投放过程,获得了包括弹体空间轨迹... 发展了一种新的动网格弹性变形方法。将非结构动网格技术与六自由度运动方程相结合,应用于察/打一体无人机机载武器自由投放问题。求解非定常Euler方程时引入GMRES隐式方法,模拟了无人机平台的航空炸弹投放过程,获得了包括弹体空间轨迹和受力情况等在内丰富的运动信息,确定了投放过程中载机的安全性。通过算例,证明了本文方法的有效性和合理性,并且验证了本文仿真条件下载机的安全性。 展开更多
关键词 数值模拟 武器投放 非结构动网格 倔强系数 GMRES方法 干扰
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