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长毛兔繁育舍冬夏热环境CFD模拟与笼结构优化设计
1
作者 王红英 孙悦涵 +1 位作者 雷逸群 王粮局 《农业机械学报》 北大核心 2026年第10期361-373,共13页
长毛兔舍的环境条件直接影响兔只健康、产毛性能及产业效益,合理的热环境控制是保障养殖效益的关键。本文以标准化封闭式长毛兔繁育舍为研究对象,基于CFD数值模拟方法构建冬夏两季兔舍三维模型,分析了温度和风速的空间分布特征。结果表... 长毛兔舍的环境条件直接影响兔只健康、产毛性能及产业效益,合理的热环境控制是保障养殖效益的关键。本文以标准化封闭式长毛兔繁育舍为研究对象,基于CFD数值模拟方法构建冬夏两季兔舍三维模型,分析了温度和风速的空间分布特征。结果表明:冬季兔舍内风速整体偏低,上层区域易形成紊流,下层温度偏高且波动较大;夏季风速显著增强,整体温度呈南低北高分布,存在下层热量滞留现象。结合试验测点数据对模型进行验证,温度仿真结果与实测数据相对误差为3.34%,能复现舍内温度场宏观空间分布;风速整体相对误差为11.97%,主要源于舍内低风速区域对测量精度与数值计算的敏感性。基于模拟结果,对兔笼防咬隔板结构进行优化设计,结果显示改进型隔板能有效改善笼内通风均匀性,降低温度与风速空间波动,提升笼内微环境稳定性。研究结果表明,CFD仿真结合结构优化可为环境调控及兔笼改良提供理论依据和工程指导,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 长毛兔 热环境 cfd模拟 结构优化
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基于CFD-DEM的微阀射流疏堵模拟研究
2
作者 魏列江 张海东 +3 位作者 魏小玲 刘豆豆 陈阳 强彦 《机床与液压》 北大核心 2026年第3期164-170,共7页
针对微阀在长期使用中因微小颗粒物沉积与黏附导致流道堵塞的问题,提出一种通过手指按压储液囊形成射流进行疏通的方法,清除堵塞物的同时避免损伤微阀结构。针对阀芯-阀座间颗粒团聚形成的堵塞,采用CFD-DEM耦合仿真方法,通过改变按压储... 针对微阀在长期使用中因微小颗粒物沉积与黏附导致流道堵塞的问题,提出一种通过手指按压储液囊形成射流进行疏通的方法,清除堵塞物的同时避免损伤微阀结构。针对阀芯-阀座间颗粒团聚形成的堵塞,采用CFD-DEM耦合仿真方法,通过改变按压储液囊时间,研究不同射流条件下颗粒聚集状态。仿真结果表明:当匀速按压时间为1.5 s时,射流速度增长平缓,只有20%的颗粒被冲刷出堵塞位置;按压时间为0.5 s时,射流速度迅速增大,97%的颗粒被冲刷掉,有效改善了微阀堵塞,按压时间显著影响疏堵效率。为进一步验证所提方法的有效性,使用放大样机进行实验验证。结果表明:按压1.5 s后,堵塞的明胶颗粒未能被完全冲刷,大量颗粒仍滞留于阀座区域;而按压时间缩短至0.5 s后,阀芯与阀座之间的明胶颗粒几乎完全被清除,微阀恢复正常工作状态。实验与仿真结果一致,证明基于CFD-DEM耦合仿真模拟按压储液囊射流冲刷堵塞物的方法可行。 展开更多
关键词 微阀 颗粒 堵塞 射流 cfd-DEM
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基于CFD-DEM耦合的大豆玉米复合种植深松气力深施肥装置设计与试验
3
作者 奚小波 杜恒通 +3 位作者 陈治国 史扬杰 张宝峰 于潇泽 《农业机械学报》 北大核心 2026年第10期77-87,共11页
针对大豆玉米带状复合种植中耕期协同深松与深施肥农艺需求,本文设计了一种深松气力深施肥装置,通过深松铲后侧集成风送式排肥系统,实现松土与肥料深施同步作业。采用计算流体力学与离散元法(CFD-DEM)耦合仿真方法优化气肥混合腔结构,... 针对大豆玉米带状复合种植中耕期协同深松与深施肥农艺需求,本文设计了一种深松气力深施肥装置,通过深松铲后侧集成风送式排肥系统,实现松土与肥料深施同步作业。采用计算流体力学与离散元法(CFD-DEM)耦合仿真方法优化气肥混合腔结构,以喉管收缩深度、喉管收缩角度和变径管半锥角为影响因素,以排肥管出口气流速度与肥料颗粒速度为试验指标,建立了回归模型。优化后喉管收缩深度28.08 mm、喉管收缩角度52.1°、变径管半锥角22.3°,模型预测得出肥口气流速度为16.59 m/s、肥料颗粒速度为2.69 m/s,与仿真验证误差小于1.5%。田间试验结果表明,设计的深松气力深施肥装置能够实现肥料精准稳定深施,平均施肥量偏差4.63%,各管路排肥一致性好且未发生堵塞,深松与施肥深度均达到农艺要求,大豆与玉米行深松深度稳定性系数均高于96%,施肥深度稳定性系数均高于95%。研究结果为大豆玉米复合种植下高效精准深松施肥作业提供有效装备解决方案与理论依据。 展开更多
关键词 大豆玉米复合种植 深松施肥 气力施肥 cfd-DEM耦合 离散元仿真
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半解析CFD-DEM耦合方法研究进展
4
作者 许成顺 苏卓林 +1 位作者 徐佳琳 吴昕怡 《土木工程学报》 北大核心 2026年第2期1-19,共19页
流体-颗粒相互作用广泛存在于岩土工程、生物能源与工业过程等领域,CFD-DEM耦合方法因其能同时解析流体连续相与颗粒离散相的动态行为,已成为该类多相系统模拟的主流手段。文章系统综述了CFD-DEM耦合方法,重点聚焦于近年来快速发展的半... 流体-颗粒相互作用广泛存在于岩土工程、生物能源与工业过程等领域,CFD-DEM耦合方法因其能同时解析流体连续相与颗粒离散相的动态行为,已成为该类多相系统模拟的主流手段。文章系统综述了CFD-DEM耦合方法,重点聚焦于近年来快速发展的半解析策略。首先梳理了离散单元法在接触模型与非球形颗粒建模方面的进展;其次对比了全解析、非解析与半解析三类耦合方法的适用条件与技术特点;进而详细评述了基于统计核函数、扩散平滑、双网格及粒子点云等主流半解析算法的原理、优势与局限。最后,针对复杂颗粒形态处理、致密饱和体系模拟、多物理场耦合及机器学习融合等方面的挑战,提出未来研究方向。该文旨在为相关领域研究者提供方法选择与模型开发的参考依据,促进半解析CFD-DEM方法在岩土工程及相关领域的深入应用与发展。 展开更多
关键词 cfd-DEM耦合 半解析方法 流体颗粒相互作用 孔隙场重构
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横摇激励对压裂船混砂罐中固-液两相混合特性影响的CFD模拟
5
作者 郑雨杭 何霞 +3 位作者 王国荣 陈林燕 张万春 刘清友 《西南石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期95-106,共12页
混砂罐是压裂作业的核心装备,其搅拌效果决定了压裂液的性能,并进一步影响压裂作业进程。针对海洋晃动载荷对压裂船混砂罐内部混合过程的作用不明确的问题,基于CFD方法建立了考虑横摇激励下的压裂船混砂罐固-液两相混合模型,探究了不同... 混砂罐是压裂作业的核心装备,其搅拌效果决定了压裂液的性能,并进一步影响压裂作业进程。针对海洋晃动载荷对压裂船混砂罐内部混合过程的作用不明确的问题,基于CFD方法建立了考虑横摇激励下的压裂船混砂罐固-液两相混合模型,探究了不同横摇幅值和周期对其混合特性的影响。研究表明:横摇激励主要影响颗粒相的速度与分布,对罐内混合相的整体流场影响不大,且颗粒相表现出与横摇方向相同的运动趋势;颗粒相的分布受到罐体位置的影响,在左倾状态时左侧颗粒相体积分数明显大于不晃动时,右侧则明显小于不晃动时,右倾时则与之相反;横摇激励可以加速混合过程,随着横摇幅值增大或周期降低,罐体左右两侧颗粒相体积分数差异增大,颗粒相下沉趋势更加明显,导致排出口混合相平均密度也随之增加,但排出口密度均匀指数呈现下降的趋势,在T=8 s,A>6°或A=6°,T<8 s时均匀指数低于不晃动时。研究结果可为探究混合类罐体受晃动载荷的影响奠定理论基础。 展开更多
关键词 压裂船 混砂罐 cfd方法 横摇激励 混合特性
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CFD模拟检测核电厂主控室密封性
6
作者 王稹 刘思光 +4 位作者 高旭 张渊 吴涛 李晓晨 张雪平 《核电子学与探测技术》 北大核心 2026年第1期57-61,共5页
针对第四代核电高温气冷堆设计的模拟主控室,本研究采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真软件,对主控室房间及通风管道的气流与压力分布进行了模拟计算,并将仿真结果与进风量实测值进行了对比。结果表明:模拟计算... 针对第四代核电高温气冷堆设计的模拟主控室,本研究采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真软件,对主控室房间及通风管道的气流与压力分布进行了模拟计算,并将仿真结果与进风量实测值进行了对比。结果表明:模拟计算流量与实测流量偏差在5%以内,验证了仿真的准确性,表明主控室整体保压情况良好,能够维持12 Pa~14.3 Pa正压,且整体压力随房间高度增加而增大;CFD仿真技术的应用可降低设计与试验成本,为百万千瓦级高温气冷堆主控室通风系统的设计提供技术支持。 展开更多
关键词 cfd仿真 主控室 高温气冷堆 气流分布 正压分布
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基于CFD的浓差极化汲取膜浓缩过程强化研究
7
作者 殷嘉伟 杨旭 +3 位作者 沈飞 林春香 万印华 陈国强 《膜科学与技术》 北大核心 2026年第1期154-163,共10页
浓差极化汲取膜浓缩技术能够提取高倍蛋白浓缩液的浓差极化层,具有低剪切、低能耗的优势,但目前仍缺乏浓差极化层的高效汲取方法。为提高该技术对蛋白的浓缩效率,本研究采用计算流体力学(CFD),构建了二维数值模型,系统模拟了外场(重力... 浓差极化汲取膜浓缩技术能够提取高倍蛋白浓缩液的浓差极化层,具有低剪切、低能耗的优势,但目前仍缺乏浓差极化层的高效汲取方法。为提高该技术对蛋白的浓缩效率,本研究采用计算流体力学(CFD),构建了二维数值模型,系统模拟了外场(重力场、电场及重力场电场的复合场)和重要过程参数(蛋白黏度及入口流速)对浓差极化层迁移行为和汲取效率的影响。结果表明,重力场、电场及复合场都能有效促进浓差极化层的迁移。其中,复合场对浓差极化的汲取效率最高。此外,蛋白黏度和入口流速的提高均会对汲取效率产生负面影响。该研究以CFD模拟揭示了施加外场和过程参数对浓差极化汲取技术的重要作用,为该技术的过程强化和控制策略开发提供指导。 展开更多
关键词 浓差极化汲取 cfd模拟 重力场电场的复合场 蛋白黏度 入口流速
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离心纺丝技术:生产设备创新与CFD仿真模拟的进展研究
8
作者 郭永康 赵帆 +1 位作者 饶秉钧 王富军 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期168-179,共12页
离心纺丝技术作为一种兼具低成本与高效率优势的纤维制备方法,在生物医疗和高分子材料等领域具有重要应用价值。本文综述了自1924年Hooper研制首台离心纺丝装置以来,离心纺丝生产设备及技术与计算流体力学(CFD)仿真两方面的研究进展。... 离心纺丝技术作为一种兼具低成本与高效率优势的纤维制备方法,在生物医疗和高分子材料等领域具有重要应用价值。本文综述了自1924年Hooper研制首台离心纺丝装置以来,离心纺丝生产设备及技术与计算流体力学(CFD)仿真两方面的研究进展。在设备层面,纺丝系统从单一纺丝盘逐步发展为多室组合与气流辅助等复杂结构,显著提升了纤维的细度与均匀性;收集系统也实现了从固定式向连续输送式的演进,有效促进了纤维的高效可控沉积。在仿真层面,CFD技术通过气流场模拟与聚合物射流动力学分析,揭示了溶液浓度、转速等关键参数对纺丝过程的影响机制,为工艺优化提供了理论依据。然而,目前该技术仍面临设备定制化程度高、纳米纤维均匀性不足等问题。未来研究应着力于设备集成化以提升对射流动力的微观调控,并发展气流与聚合物直接耦合的多物理场CFD模型,以推动离心纺丝技术向工业化、高性能化方向持续发展。 展开更多
关键词 离心纺丝 cfd仿真 生产设备 纳米纤维
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基于CFD-DEM耦合的气力式导种装置中种子运动与受力研究
9
作者 李鸿盛 杨丽 +3 位作者 张东兴 崔涛 和贤桃 李治民 《农业机械学报》 北大核心 2026年第6期104-118,共15页
在高速作业条件下,为提高玉米气力式播种机的播种精度与均匀性,减少种子在导种过程碰撞与偏移,本文基于空气动力学原理,构建了种子颗粒在导种管内气流输送过程的CFD-DEM耦合仿真模型,分析在气流作用下种子的运动响应与受力特性。结合典... 在高速作业条件下,为提高玉米气力式播种机的播种精度与均匀性,减少种子在导种过程碰撞与偏移,本文基于空气动力学原理,构建了种子颗粒在导种管内气流输送过程的CFD-DEM耦合仿真模型,分析在气流作用下种子的运动响应与受力特性。结合典型导种结构,探讨了气流速度、结构参数与缓冲区尺寸对种子出口水平速度的影响。在此基础上,采用Box-Behnken试验设计方法,建立响应面模型,筛选并优化影响导种性能的关键结构参数。仿真结果表明,合理设计导种结构可显著降低颗粒壁面碰撞次数与出口水平速度波动,有效实现“零速投种”。导种系统台架试验表明,仿真结果与实测结果具有良好一致性,最大误差小于8%,表明所建CFD-DEM模型具有较高的预测精度。研究结果可为高速气力式播种机导种装置优化与投种控制提供理论基础与工程参考。 展开更多
关键词 cfd-DEM 气流输送 空气动力学 导种结构 响应面试验
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基于CFD的育肥猪舍风送式喷雾消毒机雾滴沉积特性研究
10
作者 李守润 魏培莲 +3 位作者 周昕 徐杏 金梦阳 周卫东 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第3期215-221,共7页
现有猪舍喷雾消毒装备存在消毒雾滴沉积效果难以预测,药液利用率低等问题,为此研究不同条件下的风送式喷雾消毒机的雾滴沉积特性。通过计算流体力学(CFD)对喷雾流场进行数值仿真,设计单因素与多因素试验对不同区域的雾滴沉积率进行分析... 现有猪舍喷雾消毒装备存在消毒雾滴沉积效果难以预测,药液利用率低等问题,为此研究不同条件下的风送式喷雾消毒机的雾滴沉积特性。通过计算流体力学(CFD)对喷雾流场进行数值仿真,设计单因素与多因素试验对不同区域的雾滴沉积率进行分析以确定最佳喷雾参数组合,并基于响应面法建立风送角度、风送速度和喷雾流量与雾滴沉积覆盖率的预测模型。结果表明:0~4 m的距离下,雾滴沉积覆盖率主要受风送角度和喷雾流量影响,在4~6 m的距离,风送角度、风送速度、喷雾流量的共同作用对雾滴沉积覆盖率影响较为明显。各区域最优参数组合为0~2 m时,风送角度为-44.81°、风送速度为7.82 m/s、喷雾流量为2.99 L/min,此时雾滴覆盖率为41.2%;2~4 m时,风送角度为-18.22°、风送速度为8.81 m/s、喷雾流量为2.74 L/min,此时雾滴覆盖率为76.8%;4~6 m时,风送角度为1.31°、风送速度为11.25 m/s、喷雾流量为2.59 L/min,此时雾滴覆盖率为96.7%。 展开更多
关键词 风送式喷雾机 雾滴沉积效果 cfd 响应面法
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CFD辅助的柴油加氢裂解反应过程分子水平模拟
11
作者 黄泽义 叶磊 +8 位作者 覃兴龙 田冬妮 马明轩 张雅欣 宋子杰 刘纪昌 张健 张金山 胡炳星 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2026年第1期145-161,共17页
柴油加氢裂解工艺是炼油厂改善油品质量、提高化学品收率的典型技术。为提升柴油加氢裂解工艺应对油化市场需求变化的灵活性,采用结构导向集总(SOL)方法和计算流体力学(CFD)对柴油加氢裂解反应过程进行了分子水平的模拟与优化。依据气... 柴油加氢裂解工艺是炼油厂改善油品质量、提高化学品收率的典型技术。为提升柴油加氢裂解工艺应对油化市场需求变化的灵活性,采用结构导向集总(SOL)方法和计算流体力学(CFD)对柴油加氢裂解反应过程进行了分子水平的模拟与优化。依据气相色谱仪与全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪对原料柴油的分析结果,采用22个结构单元构建由1210个结构向量组成的1210行×23列分子组成矩阵。结合临氢催化反应机理,设计了34条反应规则描述柴油加氢裂解反应网络,依据阿伦尼乌斯方程计算反应速率,运用改进的Runge-Kutta法求解反应网络,建立了分子水平的柴油加氢裂解反应动力学模型。结合反应器结构与流体流动状态,采用Fluent软件模拟反应器内的三维流动和传热过程。研究表明:将CFD模拟得到的反应器内部温度场数据引入基于SOL方法的柴油加氢裂解反应动力学模型的热反馈,显著提升了模型的预测精度;与未引入CFD温度场的模型相比,引入CFD温度场的模型对产物收率、族组成分布和典型分子四氢萘的质量分数计算偏差分别降低了0.76、1.04和0.22百分点。CFD计算与分子水平反应动力学模型相结合可以模拟反应器内的温度场和流场变化,从而更为精准地反映柴油加氢裂解反应器内的分子组成分布,揭示分子转化规律,指导柴油加氢裂解反应过程的模拟与优化。 展开更多
关键词 加氢裂解 反应动力学 计算流体力学(cfd) 结构导向集总 分子管理
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基于CFD的银电阻温度计在含NO_(x)气体中的热响应时间
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作者 张文军 赵陈 +1 位作者 李婷 赵基钢 《化学工程》 北大核心 2026年第5期45-50,共6页
热响应时间t 0.632是表征温度计性能的关键参数,其大小直接反映温度计测温的准确性与实时性,从而关系到系统的安全运行。基于CFD(计算流体力学)研究了银电阻温度计在含NO_(x)气体介质中的热响应时间,考察温度、湿度、NO_(x)气体组成以... 热响应时间t 0.632是表征温度计性能的关键参数,其大小直接反映温度计测温的准确性与实时性,从而关系到系统的安全运行。基于CFD(计算流体力学)研究了银电阻温度计在含NO_(x)气体介质中的热响应时间,考察温度、湿度、NO_(x)气体组成以及流速的影响规律。结果表明:仿真结果与实验结果误差为17.2%;在考察的参数范围内,阶跃温度对温度计热响应时间影响显著,阶跃温度由15℃提高到35℃时,热响应时间延长了4.8 s,相对延长4.18%;气体相对湿度对温度计热响应时间几乎无影响;在当前NO_(x)气体组成下,N_(2)和NO_(x)比例提高对热响应时间影响较小,热响应时间仅延长1.4 s,相对延长1.22%;管道直径减小导致气体流速增加,热响应时间显著减小,气体流速25 m/s时的热响应时间仅为3.7 m/s时的41.77%。仿真结果为优化温度计设计、提高温度计热响应的准确性和实时性提供重要的数据支撑。 展开更多
关键词 cfd 银电阻温度计 热响应 NO_(x)气体
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基于CFD-DEM耦合仿真的气吸式核桃定向摆放装置的设计与试验
13
作者 刘梦迪 王应彪 +2 位作者 王周梅 张超宇 李九峰 《中国油脂》 北大核心 2026年第1期122-128,共7页
为确保核桃在吸附摆放过程中的姿态固定,设计一种气吸式核桃定向摆放装置。利用CFD-DEM气固两相耦合仿真方法对核桃定向摆放的工作过程进行分析,以核桃与吸口的距离、气流速度、负压强度为考察因素,定向合格指数为评价指标,采用单因素... 为确保核桃在吸附摆放过程中的姿态固定,设计一种气吸式核桃定向摆放装置。利用CFD-DEM气固两相耦合仿真方法对核桃定向摆放的工作过程进行分析,以核桃与吸口的距离、气流速度、负压强度为考察因素,定向合格指数为评价指标,采用单因素试验和响应面试验对核桃定向摆放装置的工作参数进行仿真优化,并结合实际试验验证定向吸附核桃的可行性。结果表明:核桃能被吸起的最低气流速度为25.5 m/s,最小负压强度为-93.6 kPa;影响定向合格指数的因素依次为气流速度、核桃与吸口的距离、负压强度;通过仿真优化和实际试验验证得到气吸式核桃定向摆放装置的最优工作参数为核桃与吸口的距离4 mm、气流速度27 m/s、负压强度-98 kPa,此时平均定向吸附成功率为95%。综上,气吸式核桃定向摆放装置满足核桃定向吸附摆放生产要求。 展开更多
关键词 核桃 气吸式 定向摆放 cfd-DEM
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基于CFD的严寒地区鹅舍数值模拟分析
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作者 李逸明 邓书辉 +2 位作者 杨龙 汝林 张昊 《现代化农业》 2026年第2期93-96,共4页
为了研究严寒地区鹅舍内温湿度场和速度场的变化规律,采用CFD对鹅舍热环境进行三维数值模拟,采集鹅舍内9个观测点的温湿度和风速,将现场实测值与模拟值进行对比,结果表明实测结果与CFD模拟结果接近,温度、相对湿度与风速的实测值与模拟... 为了研究严寒地区鹅舍内温湿度场和速度场的变化规律,采用CFD对鹅舍热环境进行三维数值模拟,采集鹅舍内9个观测点的温湿度和风速,将现场实测值与模拟值进行对比,结果表明实测结果与CFD模拟结果接近,温度、相对湿度与风速的实测值与模拟值相对误差范围分别为0.9%~40.0%、1.1%~10.1%、6.7%~18.2%,NMSE值分别为0.0470、0.0029、0.0375。鹅舍内外温差为24.11°C,鹅舍内采用热风炉加热起到了较好的保温效果,说明采用CFD模拟鹅舍内温、湿度以及风速情况真实有效。 展开更多
关键词 cfd 鹅舍 温湿度场 速度场 热环境
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基于CFD-DEM的切喷形式沸腾混合机工艺参数优化及饲料颗粒混合过程模拟
15
作者 田相雨 孟兆新 +1 位作者 王孟刚 沙宇峰 《饲料工业》 北大核心 2026年第6期15-22,共8页
试验旨在研究优化后的新型气力式混合设备的仿真结果和生产价值。通过计算流体动力学(CFD)和离散单元法(DEM)的耦合模拟,研究了切喷式沸腾混合机中的颗粒行为和混合效果。文章重点分析了鱼鳞板在优化气流分布和增强湍流强度方面的作用... 试验旨在研究优化后的新型气力式混合设备的仿真结果和生产价值。通过计算流体动力学(CFD)和离散单元法(DEM)的耦合模拟,研究了切喷式沸腾混合机中的颗粒行为和混合效果。文章重点分析了鱼鳞板在优化气流分布和增强湍流强度方面的作用。结果表明:鱼鳞孔在开口宽度为21 mm、高度为3.0 mm、开孔率在8.4%时,设备内部混合流场最佳,优化后的切喷式沸腾混合机在较大程度减少颗粒混合死区,以提升混合动力学行为,可以在短时间内将混合均匀度提升至80%以上。 展开更多
关键词 沸腾混合机 cfd-DEM耦合模拟 鱼鳞板 切喷风口 饲料颗粒
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基于CFD-DEM耦合的矿石智能分选机一分三执行机构参数优化
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作者 肖海鹏 张怀亮 +2 位作者 张晓亮 冯啟轩 胡宇婷 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第4期1649-1663,共15页
为提升矿石智能分选机一分三执行机构工作性能,提出一种基于CFD-DEM耦合的执行机构参数优化方法。基于计算流体动力学(CFD)建立气嘴流场模型,应用离散元法(DEM)建立矿石颗粒模型,使用耦合的CFD-DEM模型模拟气嘴精准喷吹矿石的过程。利用... 为提升矿石智能分选机一分三执行机构工作性能,提出一种基于CFD-DEM耦合的执行机构参数优化方法。基于计算流体动力学(CFD)建立气嘴流场模型,应用离散元法(DEM)建立矿石颗粒模型,使用耦合的CFD-DEM模型模拟气嘴精准喷吹矿石的过程。利用MATLAB程序对矿石离开气流作用域后的轨迹进行预测,通过对比预测结果与试验测算结果,验证模型的正确性。通过单因素仿真分析,得到了上、下气嘴角度,上、下气嘴与滚筒距离,上、下气嘴喷吹高度,前、后分界挡板与滚筒距离,上、下气嘴喷吹气压这10个因素对精矿执行率、尾矿执行率、精矿仓夹带率和尾矿仓夹带率的影响规律,并建立了执行率和夹带率的响应面回归模型。以提高精矿、尾矿执行率,降低精矿、尾矿仓夹带率为优化目标,利用MOPSO算法得到最优参数组合。研究结果表明:与原有设备相比,执行机构经优化后精矿执行率提升了12.68%,尾矿执行率提升了2.23%,精矿仓夹带率降低了1.76%,尾矿仓夹带率降低了0.36%,研究结果对提升分选机分选精度及工作效率具有重要意义。 展开更多
关键词 矿石智能分选机 分离执行机构 cfd-DEM耦合模型 单因素分析 多目标优化
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基于CFD-DEM的西堠门公铁两用大桥金塘侧桥塔基础抛石颗粒群运动规律分析
17
作者 徐汪豪 唐潮 +2 位作者 雷鸣 崔苗苗 徐登云 《铁道标准设计》 北大核心 2026年第4期114-123,共10页
基于西堠门公铁两用大桥金塘侧主塔基础实际施工工艺,为研究主塔基础抛石回填施工过程中,抛石颗粒群受到洋流影响下的运动特征,通过CFD-DEM耦合数值分析手段分析抛石颗粒群在料管内的运动特征,并获得不同洋流工况下桥塔基础及人工爆破... 基于西堠门公铁两用大桥金塘侧主塔基础实际施工工艺,为研究主塔基础抛石回填施工过程中,抛石颗粒群受到洋流影响下的运动特征,通过CFD-DEM耦合数值分析手段分析抛石颗粒群在料管内的运动特征,并获得不同洋流工况下桥塔基础及人工爆破沟槽处洋流场、抛石颗粒群的运动规律。研究分析发现,主塔基础侧面的流速是洋流流速的2倍,工程爆破形成的沟槽斜坡将导致洋流形成一道环绕基础的“U”形涡流。数值分析发现,抛石回填过程中颗粒在管内发生竖向的减速与匀速运动,且颗粒群以密集团簇形式离开管口。不同落料位置处的颗粒群漂移规律以洋流流动方向为轴对称分布,颗粒漂移主要以沿着基础侧面旋转移动为主,单个落料口下发生的偏移角度与洋流流速正相关,最大偏移角度可达52°,但在来流轴线附近±22.5°、±157.5°以内落料的颗粒群漂移不明显。这种旋转偏移现象与偏移角度呈现抛物线形规律,在来流偏移角为±45°~±80°之间达到偏移峰值,超过±80°后快速回落。研究结果可为后续复杂洋流环境、基底无覆盖层环境下桥塔基础的设计优化、施工提供参考。 展开更多
关键词 公铁两用桥 cfd-DEM耦合数值模拟 跨海桥梁 基础冲刷 抛石回填 运动规律
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基于CFD技术模拟庭院风环境景观优化设计研究
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作者 翟玉梅 张帼一 陈忠购 《现代园艺》 2026年第9期68-71,共4页
随着人居环境理念的深化发展,构建健康宜居空间已成为我国居住区建设的核心要务。庭院作为典型民居形态,其风环境优化对于提升户外微气候品质具有显著价值。景观绿化是庭院风环境优劣的主要影响因素,其在美化环境、净化空气、减尘降温... 随着人居环境理念的深化发展,构建健康宜居空间已成为我国居住区建设的核心要务。庭院作为典型民居形态,其风环境优化对于提升户外微气候品质具有显著价值。景观绿化是庭院风环境优劣的主要影响因素,其在美化环境、净化空气、减尘降温、促进自然通风方面起着关键作用。本研究聚焦乔木高度、冠幅及布局等特征对风场的影响机制,采用CFD数值模拟与现场实测相结合的方法,系统评估住区风环境现存问题,建立景观要素与风场响应的关联模型,通过提出绿化布局的优化策略,对比分析优化前后风环境效应,以期为庭院绿化的理性设计提供理论依据与参考。 展开更多
关键词 cfd技术 数值模拟 庭院风环境 植被布局优化
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基于CFD的空心轴螺旋桨水动力性能分析
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作者 张占斌 刘均海 +2 位作者 彭保龙 刘文政 张景岳 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第2期15-22,共8页
本文研究空心轴螺旋桨对船舶推进性能的影响,分析其在提高推进效率方面的潜力。首先采用雷诺平均纳维–斯托克斯(RANS)方法对空心轴螺旋桨的敞水性能进行数值模拟。其次,从流场力学特性、尾部涡旋结构和整体流动特性等方面,比较分析空... 本文研究空心轴螺旋桨对船舶推进性能的影响,分析其在提高推进效率方面的潜力。首先采用雷诺平均纳维–斯托克斯(RANS)方法对空心轴螺旋桨的敞水性能进行数值模拟。其次,从流场力学特性、尾部涡旋结构和整体流动特性等方面,比较分析空心轴与实心轴螺旋桨在工作状态下的差异,最后围绕空心轴内径的尺寸变化对推进性能的影响进行研究。结果表明,空心轴结构能够有效削弱螺旋桨毂后方的低压区域,同时减弱毂涡强度,有利于尾流动能的回收与再利用,从而提升整体推进效率。在所设定的参数范围内,当轴内径与螺旋桨直径之比d/D=0.232,且轴向来流速度VA=1 m/s时,空心轴螺旋桨推进效率提升约11.05%,推力提升约11%,显示出较显著的性能优化效果。研究结果为提升船舶推进装置的性能提供了新的思路与技术路径。 展开更多
关键词 螺旋桨 推进效率 cfd 水动力性能
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基于CFD的超声波燃气表流道缩径结构设计及流场研究
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作者 朱警唐 李轶凡 《中国测试》 北大核心 2026年第3期40-46,共7页
该文设计了一种安装于测量段入口处,内壁曲率半径为19 mm的喇叭型缩径结构,用以改善民用超声波燃气表内部测量段流场,提高测量准确度。基于FLUENT仿真软件对基表内流场进行研究,对比分析了在不同流量下喇叭型缩径结构尺寸对超声波传播... 该文设计了一种安装于测量段入口处,内壁曲率半径为19 mm的喇叭型缩径结构,用以改善民用超声波燃气表内部测量段流场,提高测量准确度。基于FLUENT仿真软件对基表内流场进行研究,对比分析了在不同流量下喇叭型缩径结构尺寸对超声波传播区域内气体流动情况的影响。仿真结果表明:流量越大,喇叭型缩径结构对超声波传播区域流场的改善效果越明显;同时当喇叭型缩径结构长度与矩形流道截面短边长度比值小于等于0.6时,结构尺寸越大对流场的改善效果也越明显,但当长度比值大于0.6时,对流场的影响会逐渐消失。最后对计量流道前无喇叭型缩径结构和加装长度比值为0.6的喇叭型缩径结构的基表进行9个流量点的计量检定实验。结果显示:在装有喇叭型缩径结构后,9个流量点的平均误差绝对值均下降,最大从1.39%下降至0.53%。实验验证了仿真结果的合理性。 展开更多
关键词 超声波燃气表 缩径 喇叭结构 流场 cfd仿真 整流
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