六直叶Rushton涡轮搅拌桨三维流场研究

来源 :中国工程热物理学会流体机械2009年学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zdb_zhang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
利用计算流体力学(CFD)的滑移网格法计算了六直叶Rushton涡轮搅拌设备内的流场,模拟了搅拌桨叶端及附近区域流场的速度分布及湍动行为,并与实验数据作对比。结果表明:CFD计算的时均径向和切向速度与已有的实验结果吻合很好,搅拌桨近桨区的速度分布并非对叶片高度的中心位置严格对称,搅拌设备的流场结构并非完全由搅拌桨的行为决定;采用标准k-ε模型对湍流动能的预测仍然偏低,要进一步改进对桨叶附近流动场湍动能的预报,应采用能够反映各向异性的模型算法。
其他文献
显式龙格库塔方法是数值模拟常微分方程解的一类常用单步积分方法,广泛应用于计算流体力学等领域。传统的显式龙格库塔方法要求时间步长全场一致,对于计算流体力学、计算气动声学等研究领域中常常遇到的涉及不规则几何形体的流动或复杂多尺度流动问题的数值模拟,往往导致昂贵的计算资源需求。为了提高数值模拟复杂流动问题的计算效率,本文发展了非均匀时间步长耦合积分方法,使显式龙格库塔格式适用于局部步长积分。文中给出了该
通过对NASA 带有多排气膜冷却的燃气轮机高压涡轮叶片传热实验进行气热耦合数值模拟,研究了多排气膜冷却在叶片表面的流动和换热情况,发现不同位置的气膜冷却射流在叶片表面的流动状态和换热情况有较大区别,前缘气膜冷却射流流动和换热情况与主流边界层的转捩流动密切相关,而且前缘气膜和下游气膜的叠加作用比较强烈,一是下游密集强烈的气膜冷却射流在主流边界层内形成了一道穿越向上的射流“跳板”,将经前缘流过来的冷却
通过对NASA 带有多排气膜冷却的燃气轮机高压涡轮叶片传热实验进行气热耦合数值模拟,研究了多排气膜冷却在叶片表面的流动和换热情况,发现不同位置的气膜冷却射流在叶片表面的流动状态和换热情况有较大区别,前缘气膜冷却射流流动和换热情况与主流边界层的转捩流动密切相关,而且前缘气膜和下游气膜的叠加作用比较强烈,一是下游密集强烈的气膜冷却射流在主流边界层内形成了一道穿越向上的射流“跳板”,将经前缘流过来的冷却
煤基合成气燃气轮机对于我国建立清洁高效的能源体系具有重要作用。本文针对几种不同的中低热值燃料,通过系统建模方法分析了GE 公司9FA 燃气轮机采用五种单一调控方案进行调节时的性能;并对某合成气燃料进行调节方案组合,研究燃气轮机的性能变化。结果表明:采用提高压比、关小压气机进口导叶、增加透平通流面积三种方案时燃机性能较好,而降低燃烧室出口温度和压气机出口抽气方案总体性能较差。对六对应用低热值燃料组合
本文选择一种典型的低负荷涡轮静叶型,开展弯叶片流动控制机理的实验研究。利用微型5 孔探针分别对6 套叶栅的进出口流场进行详细测量,并对叶栅表面和端壁进行油流显示。从定性和定量的角度考察了叶片弯曲对壁面流谱拓扑结构、出口涡量、出气角及二次流损失分布的影响,总结了弯曲叶栅内附面层迁移与损失发展的规律,最后给出了可以反映低负荷涡轮弯曲叶栅流动基本特征的旋涡模型。
数值模拟圆柱绕流问题是计算流体力学和计算气动声学中的一个经典问题,要准确模拟这一类问题,远场无反射边界条件是一个关键环节。本文采用适用于主控方程为Navier-Stokes 方程的完全耦合层无反射边界条件对低雷诺数条件下圆柱绕流进行直接数值模拟,研究了计算域大小的选取对数值结果的影响。数值模拟研究表明:由完全耦合层边界条件产生的相对反射误差很小;如果仅是为了获得圆柱附近的流场和声场信息,采用完全耦
本文利用最小二乘法原理对T40-2A 轴流风机的性能试验数据进行了二次曲线拟合,得出了风压-风量和功率-风量之间的回归曲线方程,并运用回归分析原理对拟合曲线的回归效果进行了显著性检验,建立了该风机的无因次性能回归曲线方程,为实现该系列轴流风机在轴流式风力灭火机中的应用打下了良好的理论基础。
本文采用CFD 软件包FINETM/Turbo,以两叶片NREL Phase VI 风力机的风轮为对象,研究机舱对风轮气动性能模拟结果的影响。通过与实验数据详细对比,包括功率、叶片展向五个截面压力系数分布及沿展向载荷系数分布,分析风轮三维粘性流动细节,探讨机舱对不同流动工况下风轮气动性能和载荷预估的影响。结果显示机舱主要影响叶根旋涡结构及径向流动的发展,进而引起载荷和气动性能模拟结果的变化。在计算
为获得离心泵在启动过程中的瞬时性能和内部非定常流动状态,建立了离心泵瞬态性能测试实验台。分别对启动过程的瞬时流量、扬程、转速和功率外特性进行采集,同时采用PIV 测试系统对叶轮上部二维瞬时速度矢量场进行了拍摄和记录。给出了三种转速下的瞬时外部性能和内部流动测试结果,并对外特性和内部瞬时流动结构的演化进行了对比说明,同时分析和讨论了实验的误差。
本文对周期性脉冲运动下的RFD 装置进行了简化,建立了以装置流量和效率为优化目标的优化设计模型,进行了传统枚举法和现代遗传算法的计算和比较。通过枚举法计算结果总结了有关参数对RFD 装置流量和效率的影响规律,强调了参数之间配套关系的重要性,最后通过比较计算值和实验值,验证了本文优化理论及其计算方法的正确性。