基于拓扑优化方法的微通道反应器流动均匀性优化

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作者 袁洪磊 谭佳硕 +3 位作者 王昊东 唐腾飞 贾丽慧 袁军 《化学工程》 北大核心 2025年第4期72-76,94,共6页

微通道反应器是一种利用微细通道和微结构进行反应的装置,具有体积小、反应速度快、产物纯度高、反应效率高等优点,但也有设计制造成本高、热量和质量传递复杂等缺点,因此微通道反应器的结构优化至关重要。为了拓展微通道反应器应用领域... 微通道反应器是一种利用微细通道和微结构进行反应的装置,具有体积小、反应速度快、产物纯度高、反应效率高等优点,但也有设计制造成本高、热量和质量传递复杂等缺点,因此微通道反应器的结构优化至关重要。为了拓展微通道反应器应用领域,推动微反应器技术的应用。采用拓扑优化技术对微通道反应器进行结构优化,改善微通道反应器内流动均匀性,建立微通道反应器的拓扑优化模型。在进口流速为0.01、0.02、0.03 m/s的情况下对微通道反应器进行优化,共得到12种不同的结构构型,将这12种构型导出建模后进行CFD模拟验证,与传统的Z形多歧管式微通道模型进行对比。拓扑优化模型在进口流速为0.01、0.02、0.03 m/s时较传统模型流动均匀性分别提高了97.85%、97.99%、97.93%,压降降低了3.65%、5.34%、8.34%。拓扑优化模型有利于控制反应物在微通道内的停留时间分布,提高微通道反应器的流动均匀性。 展开更多

关键词 微通道反应器 拓扑优化 流动均匀性

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基于面积加权平均速度和质量加权平均速度的流体流动均匀性指标探讨 被引量：55

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作者 陶红歌 陈焕新 +3 位作者 谢军龙 舒朝晖 胡云鹏 鲁红亮 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S2期116-120,共5页

流动均匀性是很多领域中重要的衡量指标,为便于直接采用模拟结果进行均匀性分析,取消数据采集点的设置,简化计算过程,通过对假定截面上3种速度变化时24种速度分布均匀性的分析,提出了基于面积加权平均速度和质量加权平均速度的均匀性计... 流动均匀性是很多领域中重要的衡量指标,为便于直接采用模拟结果进行均匀性分析,取消数据采集点的设置,简化计算过程,通过对假定截面上3种速度变化时24种速度分布均匀性的分析,提出了基于面积加权平均速度和质量加权平均速度的均匀性计算关联式,并采用关联式和文献中相应公式分别对该截面上24种速度分布的均匀性进行计算,结果显示:当均匀性大于60%时,关联式和公式的结果基本吻合,当均匀性小于60%时,关联式的结果低于公式的结果,但由于均匀性较差的流动需要继续改善其结构,均匀度只是提供了需要改善的依据,所以关联式的结果完全有参考价值。最后以某地铁车辆风道送风为例对理论分析结果进行验证,确认了关联式反映流动均匀性的合理性。 展开更多

关键词 流动均匀性 面积加权平均速度 质量加权平均速度 数值模拟

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乏风氧化装置进气导流的流动均匀性研究 被引量：4

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作者 唐帅 刘永启 +1 位作者 毛明明 高振强 《煤炭工程》 北大核心 2012年第1期107-110,共4页

运用计算流体力学(CFD)方法对乏风氧化装置内气流流动规律进行数值计算。研究不同导流板安置方式、板形、板长以及导流板数量对流动均匀性的影响。模拟结果表明:末端悬空的导流板对流动均匀性的影响明显好于末段封闭的导流板;弯板对改... 运用计算流体力学(CFD)方法对乏风氧化装置内气流流动规律进行数值计算。研究不同导流板安置方式、板形、板长以及导流板数量对流动均匀性的影响。模拟结果表明:末端悬空的导流板对流动均匀性的影响明显好于末段封闭的导流板;弯板对改善氧化床内气流均匀分布的效果最明显,梯形板次之,直板最差;板长也是影响流动均匀性的重要参数之一,全板的流动均匀性最好,导流板相对板长越短,氧化床内气流分布均匀性越差;导流板的数量对流动均匀性也有较大影响,导流板数量越多流动均匀性越好,对应靠近入口处的氧化床内速度也越低。 展开更多

关键词 乏风氧化装置 流量分配 流动均匀性 导流板

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柴油机进气管瞬态流动均匀性三维数值模拟 被引量：3

4

作者 杨帅 管志云 +2 位作者 薛良君 魏亚男 周毅 《车用发动机》 北大核心 2017年第1期88-92,共5页

运用计算流体力学方法对柴油机进气管瞬态流动过程进行了三维数值模拟,讨论了在进气重叠期内,不同工况下进气管内部流场的变化情况。分析了柴油机进气增压压力、转速以及进气重叠时间对各进气歧管出口空气质量流量、进气分配质量、进气... 运用计算流体力学方法对柴油机进气管瞬态流动过程进行了三维数值模拟,讨论了在进气重叠期内,不同工况下进气管内部流场的变化情况。分析了柴油机进气增压压力、转速以及进气重叠时间对各进气歧管出口空气质量流量、进气分配质量、进气最大不均匀度的动态影响。计算结果表明:柴油机进气增压压力越低,进气最大不均匀度越大;进气重叠角越大,进气最大不均匀度也越大;柴油机低转速工作时的进气最大不均匀度要高于高转速最大不均匀度。通过提高进气增压压力、合理优化进气管几何结构,可以减小柴油机在进气过程中出现的进气分配不均匀现象。 展开更多

关键词 增压柴油机 瞬态流动 流动均匀性 进气重叠 数值模拟

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点阵结构对燃料电池大尺度流场流动均匀性影响 被引量：1

5

作者 毛绍宽 程友良 王玮 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期100-106,共7页

将已有的大尺度流场中的点阵结构拆解成主通道间的点阵和主通道与支流道间的点阵,并对未添加点阵结构的基础型流场进行改进。为探究该点阵结构如何影响基础型和改进型流场流量的分配,建立了二维稳态的层流模型来模拟在基础型流场和改进... 将已有的大尺度流场中的点阵结构拆解成主通道间的点阵和主通道与支流道间的点阵,并对未添加点阵结构的基础型流场进行改进。为探究该点阵结构如何影响基础型和改进型流场流量的分配,建立了二维稳态的层流模型来模拟在基础型流场和改进型流场的不同位置处加入点阵结构后流场的流动情况。研究结果表明:点阵结构引起的流量迁移是使大尺度流场流量分配更加均匀的主要原因;在改进型流场中加入未拆解的点阵后,流场流动均匀性最佳,支流道的流速方差最低。该结论对提高燃料电池的耐久性和稳定性有一定意义。 展开更多

关键词 燃料电池 大尺度流场 点阵 流动均匀性

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收缩式角孔通道对板式换热器流动均匀性的影响 被引量：6

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作者 王宏建 雷勇刚 张建伟 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第9期3617-3622,共6页

针对传统板式换热器流道之间流量分配不均的问题,提出新型收缩式角孔通道结构。按照收缩式角孔所处位置的不同,建立入口设置、出口设置、入口和出口同时设置收缩式角孔通道的板式换热器物理模型;通过全三维数值模拟,以水为流动介质,研... 针对传统板式换热器流道之间流量分配不均的问题,提出新型收缩式角孔通道结构。按照收缩式角孔所处位置的不同,建立入口设置、出口设置、入口和出口同时设置收缩式角孔通道的板式换热器物理模型;通过全三维数值模拟,以水为流动介质,研究具有收缩式角孔通道结构的板式换热器流量分布特性和流动均匀性;利用相对标准差对板式换热器整体流动均匀性进行评价。结果表明:传统板式换热器入口角孔通道末端存在涡流区,通过入口设置收缩式角孔通道结构有效避免了涡流区的产生,使得流场分布均匀;与传统板式换热器相比,入口设置收缩式角孔通道的板式换热器相对标准差减小16.7%~28.7%,并且随流量变化稳定。 展开更多

关键词 板式换热器 流动均匀性 收缩式角孔通道 结构优化

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中冷器内流道流动均匀性研究 被引量：7

7

作者 张博峰 王芳兰 索建秦 《农业装备与车辆工程》 2017年第12期24-28,共5页

为解决中冷器内部流动不均匀的问题,提出了具有整流装置的中冷器概念。基于计算流体力学方法,对具体的无整流装置和有整流装置的两种中冷器内部流场进行了比对分析。结果表明:具有整流装置的中冷器可有效提高中冷器内部气流的流动均匀... 为解决中冷器内部流动不均匀的问题,提出了具有整流装置的中冷器概念。基于计算流体力学方法,对具体的无整流装置和有整流装置的两种中冷器内部流场进行了比对分析。结果表明:具有整流装置的中冷器可有效提高中冷器内部气流的流动均匀性和温度分布均匀性。在此基础上,中冷器的冷却能力得到提升,同时提高了发动机的燃油经济性。 展开更多

关键词 中冷器 流动均匀性 整流装置 计算流体力学 温度

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空空中冷器流动均匀性研究 被引量：4

8

作者 李晗 田杰 李朝勇 《中国农机化学报》 北大核心 2019年第8期104-108,共5页

为提升空空中冷器的流动均匀性,首先根据中冷器的工作特点和使用要求,给出中冷器流动均匀性评价指标,即平均流量、平均流量偏差百分比以及平均流量偏差;其次分析中冷器气室结构、芯高、芯宽、芯厚以及中冷器内部气体压力、温度、流量对... 为提升空空中冷器的流动均匀性,首先根据中冷器的工作特点和使用要求,给出中冷器流动均匀性评价指标,即平均流量、平均流量偏差百分比以及平均流量偏差;其次分析中冷器气室结构、芯高、芯宽、芯厚以及中冷器内部气体压力、温度、流量对中冷器流动均匀性的影响,最后给出提高中冷器流动均匀性的具体方法及适用范围。结果表明:中冷器内部进气质量流量对流动均匀性几乎没有影响;且芯高、芯宽、芯厚以及进气压力与中冷器的内部流动均匀性负相关;进气温度与中冷器的内部流动均匀性正相关,在同等进气压力下,芯厚减薄30%,平均流量偏差提升1.5%,在同等温度下,芯厚减薄30%,平均流量偏差提升2.2%。 展开更多

关键词 空空中冷器 流动均匀性 气室结构 负相关 正相关

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压滤式水电解槽乳突板内的流动特性分析与优化 被引量：1

9

作者 白谨豪 管小平 杨宁 《化工学报》 北大核心 2025年第2期584-595,共12页

电解水制氢是引领未来绿色能源发展的重要途径。压滤式水电解槽是常用的工业制氢装置,其中电解液分布的均匀性对提高电解效率和延长电极寿命至关重要。然而,传统的乳突板内流场分布均匀性差,导致电解效率变低,甚至出现局部温度过高,从... 电解水制氢是引领未来绿色能源发展的重要途径。压滤式水电解槽是常用的工业制氢装置,其中电解液分布的均匀性对提高电解效率和延长电极寿命至关重要。然而,传统的乳突板内流场分布均匀性差,导致电解效率变低,甚至出现局部温度过高,从而引发电极烧蚀等安全问题。为改善这一现象,提出“中心密,两侧疏”的凹凸单元分布策略,以改善极板内部的碱液流场分布。首先,搭建乳突板可视化实验平台,研究碱液停留时间分布,并用于数学模型验证。进而模拟了四组不同结构乳突板的单相流特性,并耦合颗粒追踪算法定量表征流动死区。结果表明,新的凹凸单元分布策略能使电解液在电解槽内的流场更加均匀,减少碱液的返混现象,降低流动死区的产生。此外,该方法还提高了系统的操作弹性,使其能够适应更广泛的流量条件。 展开更多

关键词 电解水制氢 压滤式电解槽 凹凸结构 流动均匀性 结构改进 流动死区 停留时间分布

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流动不均匀性对核电机组再热器换热的影响

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作者 鹿纯彬 邢天阳 +1 位作者 朱小良 胥建群 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1696-1703,共8页

再热器是核电机组中用于提高汽轮机功率并减少零部件腐蚀的关键设备,其壳程蒸汽轴向流动不均匀性对机组效率与安全有重要影响。对此,首先建立再热器的一维分布数值与仿真模型,进行不同工况的稳态验证与流量阶跃动态准确性验证。考虑到... 再热器是核电机组中用于提高汽轮机功率并减少零部件腐蚀的关键设备,其壳程蒸汽轴向流动不均匀性对机组效率与安全有重要影响。对此,首先建立再热器的一维分布数值与仿真模型,进行不同工况的稳态验证与流量阶跃动态准确性验证。考虑到再热器内循环蒸汽分布沿管长方向有较强的流动不均匀性,对不同流量偏差系数下再热器管内外蒸汽的流动与换热进行了仿真研究。结果表明:额定工况下,循环蒸汽出口温度的变化与流量分布成反比,随着流量偏差系数增大,温度分布越不均匀;各管段再热蒸汽出口焓值与干度受到的影响较小,同时流量偏差系数越大,再热管束出口出现过冷现象的概率下降;设备低功率运行导致再热管束出口更易出现过冷现象,流动不均匀性的影响增大。 展开更多

关键词 再热器 流动不均匀性 一维分布 温度 干度

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聚合物微挤出成型过程流动的均匀性 被引量：18

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作者 赵丹阳 王敏杰 +2 位作者 李凯 宋满仓 金翼飞 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期159-162,共4页

微挤出模具内聚合物熔体流动的均匀性直接决定着制品的成型质量,是挤出模具设计的基础。根据聚合物流变测试理论,基于Kelvin-Voigt本构方程,建立了相对微尺度黏度模型;基于Navier滑移定律,建立了壁面滑移模型;以双腔微管的挤出流动为例... 微挤出模具内聚合物熔体流动的均匀性直接决定着制品的成型质量,是挤出模具设计的基础。根据聚合物流变测试理论,基于Kelvin-Voigt本构方程,建立了相对微尺度黏度模型;基于Navier滑移定律,建立了壁面滑移模型;以双腔微管的挤出流动为例,研究了模具流道主要结构参数对挤出流动均匀性的影响,结果表明,各参数对流动均匀性影响的显著程度由强到弱的顺序依次是分流角、内筋定型段长度、压缩角和压缩比。根据确定的最佳流道结构参数,设计制造了双腔微管挤出模具,挤出实验结果验证了该方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 微尺度效应 流变特性 壁面滑移 流动均匀性 微挤出成型

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蜗壳周向流动非均匀性对可调向心涡轮性能的影响 被引量：6

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作者 邢世凯 马朝臣 +2 位作者 胡辽平 潘航宇 高建兵 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期265-271,共7页

基于蜗壳周向流动不均匀的特性,建立增压器涡轮级全周计算模型,并与试验数据进行对比,验证数值计算结果的有效性.在此基础上,根据试验数据确定边界条件进行三维黏性数值计算,重点探讨蜗壳周向流动非均匀性对可调向心涡轮内部流场的影响... 基于蜗壳周向流动不均匀的特性,建立增压器涡轮级全周计算模型,并与试验数据进行对比,验证数值计算结果的有效性.在此基础上,根据试验数据确定边界条件进行三维黏性数值计算,重点探讨蜗壳周向流动非均匀性对可调向心涡轮内部流场的影响.计算结果表明:该增压器蜗壳周向流动的非均匀性导致导叶和叶轮内部的流场分布出现周向不均匀的特性,即导叶入口气流角周向分布变化较大,叶轮各叶片负荷和各通道流量均呈现周向分布不均匀的特点.个别叶片负荷突变,有可能诱发叶片振动,降低涡轮使用寿命. 展开更多

关键词 导流叶片可调涡轮 蜗壳流动非均匀性 径向涡轮 内部流场 数值模拟

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多缸柴油机冷却水腔流动不均匀性的仿真研究 被引量：3

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作者 杜巍 包文华 刘福水 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期476-480,共5页

以多缸柴油机的冷却水腔为研究对象,使用Fluent软件对直列3、4、5、6缸柴油机冷却系统的流场进行仿真.结果表明:对于冷却水套进出水口在曲轴同一端的直列柴油机,从距离入口最近的缸到远离入口的最后一缸,各缸水套间通道压力逐渐降低,各... 以多缸柴油机的冷却水腔为研究对象,使用Fluent软件对直列3、4、5、6缸柴油机冷却系统的流场进行仿真.结果表明:对于冷却水套进出水口在曲轴同一端的直列柴油机,从距离入口最近的缸到远离入口的最后一缸,各缸水套间通道压力逐渐降低,各缸缸盖进口和出口压力逐渐增加,各缸缸盖的流量逐渐降低.在相同入口流量条件下,随着发动机气缸数增加,总进口和总出口的压差逐渐降低,整个冷却水套的流动阻力减小,各缸缸盖进出口压差的平均值逐渐减小,发动机各缸盖中最大流量和最小流量之间的差值增加,发动机各缸缸盖流量的不均匀度大幅度增加. 展开更多

关键词 多缸柴油机 冷却水腔 流动不均匀性

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平行管超临界流体流动不均匀特性试验研究

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作者 彭宇 程乐鸣 +3 位作者 张维国 王勤辉 方梦祥 骆仲泱 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第5期58-64,共7页

为了解超临界循环流化床(CFB)锅炉炉膛中悬吊屏平行管束内工质流动不均匀性,基于流体模化理论,设计超临界工质平行管束试验系统,以R-134a模化超临界水蒸气进行试验研究。试验在工质质量流率500~700 kg/(m^2·s),入口温度503~543 K,... 为了解超临界循环流化床(CFB)锅炉炉膛中悬吊屏平行管束内工质流动不均匀性,基于流体模化理论,设计超临界工质平行管束试验系统,以R-134a模化超临界水蒸气进行试验研究。试验在工质质量流率500~700 kg/(m^2·s),入口温度503~543 K,入口压力4.0~4.3 MPa,CFB颗粒浓度3.9~15.0 kg/m^3下进行,研究了上述参数对平行管束中工质流动不均匀性的影响。结果表明:影响工质在管束内流动不均匀性的主要因素包括管外的换热特性、管内的换热特性和管内压降;工质入口温度增加,其在平行管束内的流动不均匀性降低;当工质入口压力高于其临界压力时,入口压力变化对工质整体流动不均匀性影响较小;工质质量流率增加,其流动不均匀性增加;管束外侧颗粒浓度增加,工质流动不均匀性增强;试验条件下,平行管束两侧流动不均系数相对较小。 展开更多

关键词 超临界 CFB锅炉 悬吊屏 平行管束 流体模化理论 流动不均匀性

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管内周向不均匀流动对超临界锅炉膜式水冷壁温度分布的影响及简化计算 被引量：7

15

作者 李舟航 唐国力 +2 位作者 吴玉新 张海 吕俊复 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1153-1160,共8页

对于半周受热的超临界锅炉膜式水冷壁,管内工质温度和对流换热系数的周向分布具有较强的不均匀性。文中选取SST k-ω湍流模型,在使用实验数据校验了模型后,对半周受热的鳍片管内超临界水的换热和通过管壁的导热进行耦合计算。计算结果... 对于半周受热的超临界锅炉膜式水冷壁,管内工质温度和对流换热系数的周向分布具有较强的不均匀性。文中选取SST k-ω湍流模型,在使用实验数据校验了模型后,对半周受热的鳍片管内超临界水的换热和通过管壁的导热进行耦合计算。计算结果表明在拟临界区外,工质温度和换热系数的周向不均匀性对壁温分布的影响很明显;在拟临界区内,周向不均匀性的影响则可忽略。采用周向均匀假设进行简化计算时,换热系数应该选取向火侧中点处的值,这样能保证在拟临界区内、外都能准确地预测向火侧的温度场以及危险点的位置和温度。此外,结果还表明可以使用基于全周加热实验数据得到的换热关联式和水动力计算标准JB/Z201-83来预测危险点的壁温,计算偏差在±10K以内。 展开更多

关键词 超临界锅炉 膜式水冷壁 流动周向不均匀性 壁温分布 危险点

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独立式散热舱冷却空气侧流动特性试验研究 被引量：3

16

作者 郭震 刘震涛 傅佳宏 《机电工程》 CAS 2016年第3期298-302,356,共6页

针对独立式散热舱与传统轴向散热舱在布置形式、风扇与多个散热器之间的匹配关系、散热舱内部流场分布等都方面差异很大的问题,开发了独立式散热舱模拟试验系统,对具有不同散热器安装倾角和安装位置的独立式散热舱进行了试验,利用测压... 针对独立式散热舱与传统轴向散热舱在布置形式、风扇与多个散热器之间的匹配关系、散热舱内部流场分布等都方面差异很大的问题,开发了独立式散热舱模拟试验系统,对具有不同散热器安装倾角和安装位置的独立式散热舱进行了试验,利用测压管、叶轮风速仪等测量了不同工况下散热舱流动阻力、散热器表面风速分布等流动特性,计算分析了风速分布相对不均匀性系数及散热舱匹配特性曲线。研究结果表明,散热器倾角在30°以内时,随着角度增大,散热器流动阻力减小,表面风速分布更不均匀;散热器由对置布置改为垂直布置时,散热器流动阻力增大,表面风速分布更不均匀;风扇与散热舱的匹配区域为风扇压升小、气体流量大的区域。 展开更多

关键词 独立式散热舱 安装角度 安装位置 流动阻力 流动不均匀性 匹配

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分隔板结构对挤出流动影响的数值分析 被引量：2

17

作者 刘斌 江开勇 +1 位作者 郑清娟 王敏杰 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期206-209,共4页

采用有限元数值分析方法,分析了分隔板结构对挤出流动平衡性的影响,指出其调节流动均匀性的效果是非常明显的,对于型材截面上相邻区域壁厚相差悬殊的情况,采用分隔板结构是减小横向流动、提高挤出流动均匀性的最有效措施之一.针对分隔... 采用有限元数值分析方法,分析了分隔板结构对挤出流动平衡性的影响,指出其调节流动均匀性的效果是非常明显的,对于型材截面上相邻区域壁厚相差悬殊的情况,采用分隔板结构是减小横向流动、提高挤出流动均匀性的最有效措施之一.针对分隔板有限元建模困难问题,提出了用边界约束条件替代模具结构几何特征的方法,其分析结果和采用真实分隔板结构时的分析结果基本一致,说明所采用的处理方法是合理的、有效的,能够大大降低有限元建模的困难性,提高分析效率和速度. 展开更多

关键词 板结构 挤出流动 流动均匀性 有限元建模 数值分析方法 分析结果 动平衡性 型材截面 横向流动 有效措施 几何特征 模具结构 约束条件 处理方法 分析效率 分隔板 减小

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结构参数对发动机空气滤清器性能的影响研究 被引量：5

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作者 许致华 彭松伟 +1 位作者 洪振宇 张桂昌 《机床与液压》 北大核心 2021年第9期77-82,共6页

为探究空气滤清器结构参数对发动机空气滤清器性能的影响,应用ANSYS软件,采用格子波尔兹曼方法和κ-ε湍流模型方法对滤清器内部流场进行数值模拟及仿真研究,滤芯部分采用多孔介质模型取代,以滤芯褶数、滤芯内外直径作为结构参数变量,... 为探究空气滤清器结构参数对发动机空气滤清器性能的影响,应用ANSYS软件,采用格子波尔兹曼方法和κ-ε湍流模型方法对滤清器内部流场进行数值模拟及仿真研究,滤芯部分采用多孔介质模型取代,以滤芯褶数、滤芯内外直径作为结构参数变量,着重研究结构参数变化对空气滤清器的流动均匀性、流通阻力和使用寿命的影响。研究结果表明:针对某型号发动机空气滤清器存在最优滤芯褶数、最佳滤芯内外直径;结构优化后的空气滤清器整体性能优于原始空气滤清器,改进后的空气滤清器流通阻力小、涡流数减少、速度冲击力小、空气流动均匀度增加。 展开更多

关键词 计算流体动力学 结构参数 流通阻力 流动均匀性

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双载体汽车催化转化器反应流动的数值模拟 被引量：3

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作者 孙树平 黄震 +3 位作者 乔信起 林赫 陈家骅 苏庆运 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期461-466,共6页

用计算流体力学(CFD)方法对汽车尾气单级双载体催化转化器流场进行数值模拟,并采用合理的统计公式计算出流动均匀性指数,直观地反映出载体间隙、载体孔密度以及前后载体长度等结构参数对转化器内流动特性的影响.结果表明:载体间隙越大,... 用计算流体力学(CFD)方法对汽车尾气单级双载体催化转化器流场进行数值模拟,并采用合理的统计公式计算出流动均匀性指数,直观地反映出载体间隙、载体孔密度以及前后载体长度等结构参数对转化器内流动特性的影响.结果表明:载体间隙越大,流动分布越均匀;增加前载体孔密度,气流速度分布得以改善,且催化转化器内的压力损失在可接受范围内;载体间隙不变时,前载体越长,气流速度分布越均匀.以铑催化剂表面的CO-O2反应为例,采用详细反应机理耦合CFD模型,研究了起燃阶段前后载体长度变化对转化率的影响.结果显示,在保持载体总长度不变情况下,前载体越长,催化剂起燃温度越低. 展开更多

关键词 汽车催化转化器 双载体 计算流体力学 流动均匀性

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基于FLOW-3D的船载舱养流场特性分析 被引量：6

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作者 秦康 崔铭超 +2 位作者 刘晃 张成林 吉泽坤 《渔业现代化》 CSCD 2022年第5期35-44,共10页

以船载舱养为核心的工船养殖为在深远海开展海水鱼养殖提供了一条新的途径。为研究进水射流对养殖工船鱼舱流场的影响并评估横摇运动下进水射流对鱼舱流场的调节能力,采用FLOW-3D软件,对3000吨级养殖工船鱼舱流场特性进行数值模拟研究,... 以船载舱养为核心的工船养殖为在深远海开展海水鱼养殖提供了一条新的途径。为研究进水射流对养殖工船鱼舱流场的影响并评估横摇运动下进水射流对鱼舱流场的调节能力,采用FLOW-3D软件,对3000吨级养殖工船鱼舱流场特性进行数值模拟研究,分析总进水流量、进水口数目和横摇角度幅值对鱼舱流速大小和流动均匀性的影响。结果显示:随着总进水流量从110 m3/h增加到215 m3/h,鱼舱流速大幅增加,而流动均匀性的变化并不显著;随着进水口数目从4个增加到16个,鱼舱流速大幅降低,流动均匀性显著增加。对于锚泊状态下的工船,其横摇运动的周期变化范围较小,多在5.3~6.4 s间;随着横摇角度从0°增加到2°,鱼舱最大流速从0.385 m/s增加到0.413 m/s,流场变化较小,而当横摇角度从0°增加到5°,鱼舱最大流速从0.385 m/s增加到0.507 m/s,流场变化较大。研究表明:对于工船鱼舱,当进水口数目一定时,鱼舱最大流速与总进水流量呈线性正相关;故对于4个进水口的鱼舱,当总进水流量小于184 m^(3)/h时,鱼舱流速始终小于0.5 m/s,是适合1龄以上大黄鱼(体长大于27 cm)养殖的。当因增加总进水流量而导致舱内流速大于鱼类适养流速上限时,可以通过增加进水口数目来降低鱼舱流速,同时增加水体流动的均匀性。对于锚泊状态下的工船,当横摇角度幅值小于2°时,横摇运动对鱼舱流场的影响较小,此时可以通过改变总进水流量和进水口数目来调节鱼舱流场;当横摇角度幅值大于2°时,横摇运动对鱼舱流场的影响较大,尤其当横摇角度幅值达到5°后,此时进水射流对鱼舱流场的调节作用有限。 展开更多

关键词 水产养殖 养殖工船 横摇 流速 流动均匀性

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