湍动能

摘要： 部分选矿循环水中含一定量的高分散性悬浮颗粒,仅依靠简单浓缩沉降难以澄清,无法达到回用要求.针对这一难题,提出了一种选矿循环水固体悬浮物澄清装置.为优化装置的结构参数与运行参数,建立了选矿循环水深度澄清装置的二维物理模型,基于计算流体力学(CFD)的方法,选用Mixture和RNG k-ε模型对装置主要的结构参数与运行参数展开了数值模拟研究.研究发现适当降低水力循环区喷嘴长度,增加喉管与喷嘴管径比、颗粒沉降区开口尺寸、装置直径等结构,能够降低颗粒沉降区平均湍动能,由于湍动能为单位质量流体由于紊流脉动所具有的动能,故降低了颗粒沉降区流场的紊流程度,增加了水流的稳定性,提高了装置对悬浮颗粒的去除效果;同时发现降低入口流速、增加悬浮颗粒粒径有助于提高悬浮物的去除率,当进水流速为0.1 m·s^(-1)、经过混凝的悬浮颗粒形成粒径大于100μm时,装置对选矿循环水中的悬浮颗粒去除效果显著.

摘要： 为了判定乳化液泵卸载阀主阀的失效机理,根据卸载阀使用时的实际工况,搭建了卸载阀液压模型,对主阀启闭过程中,阀芯速度、位移以及阀口压力、流量进行了研究,发现主阀在开启过程中阀芯震颤严重,压力流量波动范围大,较闭合过程而言,对主阀的失效影响更大。经过理论计算,得出主阀开启后稳态时的阀芯开口量,并对主阀稳态及瞬态开启过程进行了分析,得出了各状态下主阀压力、速度、湍动能以及流体轨迹的变化情况,着重对主阀a/b/c处损伤原因进行了判定分析。结果表明,阀芯a处损伤主要因瞬态气蚀、涡流造成,b处损伤主要因瞬态及稳态流体涡流造成,阀套c处损伤主要因瞬态及稳态气蚀造成。

摘要： 叶轮内能量损失是影响离心泵水力性能的关键因素,为探明离心式叶轮内的能量损失特性,本文采用可直接求解大尺度湍流结构的超大涡模拟方法对某低比转速离心叶轮三种流量(分别为1.0,0.6和0.25倍设计流量)下的内部流动进行数值模拟,基于平均流动动能输运研究叶轮内的流动特征、能量损失特性及其机理。通过积分平均流动动能输运方程的直接黏性耗散项和湍动能生成项,分别计算直接黏性损失和湍动能生成对应的平均流动动能损失,建立流场特征与能量损失的关联,获得流场中能量损失的空间分布特征。结果表明,叶轮内直接黏性损失集中在近壁区,且随流量降低而显著减小;湍动能生成是平均流动动能损失的主要形式,其与叶轮内流动的剪切效应直接相关,在叶片压力面,脱流和分离涡形成强剪切流动,湍动能生成项周向-周向分量(P_(θθ))和径向-周向分量(P_(rθ))将增加周向和径向速度脉动而使湍动能增加,径向-径向分量(P_(rr))则减小速度脉动的径向分量,从而抑制平均流动动能转换为湍动能;对于叶片吸力面分离流动及叶轮出口回流所形成的强剪切流动,P_(rθ)和P_(rr)是产生湍流脉动的主导因素,P_(θθ)则对平均流动动能损失起抑制作用。

摘要： 以某厂五流四通道电磁感应加热中间包为模型,通过数值模拟的方法对湍流器结构进行优化,分析中间包内钢液流场和湍流强度。与原型中间包相比,采用坛型湍流器后,钢液注入时向上卷动的湍动能明显减小,自由液面流速降低92%,包底流速降低97%,避免了钢液过度翻涌造成的卷渣与氧化及包底流速过快导致的短路流,钢液在中间包内的流态分布较为合理,增加了钢液在中间包内的停留时间,促进夹杂物的上浮。

摘要： 为了掌握全工作包线内高压燃油离心泵的非定常流动特性,对高压航空燃油离心泵进行了数值模拟并分析其内部的压力脉动及非定常流动变化。将仿真预测结果与泵的性能试验结果进行对比,验证了所采用的仿真方法的有效性;对泵内关键位置的压力进行监测,并利用快速傅里叶变化完成压力脉动的时频特性分析;重点以相对速度、湍动能等为指标,分析泵内非定常流动结构的变化。结果表明:设计流量工况下叶轮流道内压力脉动主频为转频f_(n),蜗壳流道内压力脉动主频为叶频f_(b),不同的监测点均呈现出相似的脉动变化规律。设计流量工况下泵内整体流动相对平稳,但小流量工况下叶轮流道内出现了一定的漩涡流动,主要存在于靠近隔舌区域的叶轮流道出口位置。此外,叶轮出口及隔舌区域的湍动能分布范围较大且变化强烈,此处存在一定的水力损失。

摘要： 为研究燃烧室结构对甲醇发动机缸内流动的影响,通过三维仿真计算和发动机台架测试,对比分析原缩口活塞(原活塞)和优化后的浅盆活塞(优化活塞)对甲醇发动机性能的影响。研究结果表明:台架试验结果与缸内湍动能计算分析结果吻合较好,相比原活塞,优化活塞的缸内滚流尺度明显增大,缸内滚流得到了充分的发展,有利于形成混合气湍流,湍动能增加约30%;优化活塞的缸内混合气混合更均匀,火花塞附近的稀混合气较少,有助于加快火焰的初期发展,优化活塞的燃油经济性更好。该研究对甲醇发动机开发有一定的工程指导意义。

摘要： 为充分了解贯流泵运行工况下的内部流动特性,通过基于浸没边界法的大涡模拟(IBM-LES)方法,研究了圆柱坐标系下某贯流泵在设计工况的三维非定常湍流流场.模拟基于三维笛卡尔网格坐标系,空间离散采用有限差分格式,时间推进采用二阶龙格库塔法,大涡模拟采用动态亚格子应力模型.采用水平集法描述流体中流道、叶轮、导叶等固体区域边界.结果表明:靠近叶轮叶片根部圆周截面的整体湍动能较弱,而在中等跨度圆周截面区域湍动能最大的位置位于叶轮叶片尾流区域,两处湍动能均主要由流向方向分量提供.叶轮叶顶间隙涡区域湍动能强度较大,且3个方向分量贡献相当.而在后置导叶尾流中,随着流向距离的增大和湍流的耗散与发展,尾流会逐渐发展而表现出均匀的圆管流动特性.研究结果可为改善贯流泵运行稳定性提供理论参考和工程应用支撑.

摘要： 为了运用有限元法来研究锥体在气固两相流中的承载受力和对流场的影响,运用FLUENT流体仿真软件,选择Eulerian模型,把气体和固体颗粒当成单独两种流体计算,并结合标准k-ε湍流模型,有效解决各种压力梯度下边界层流问题的计算,对气固两相流场中锥体及流场情况进行仿真,根据不同粒径的气固两相进行了对比试验。结果显示,随着气相速度增加,锥体尾部回流涡会短,锥体壁面上流场的速度梯度和周围流场压力梯度增大,流场湍动能及其增量增加;随着固相粒径的增大,锥体附近流场的压力梯度、速度梯度、锥体尾部涡流量和湍动能增量都增大,但湍动能增量的变化速率变慢,仿真结果与实际结果基本一致。

摘要： 文中采用ANSYS FLUENT模拟软件对所建立的三维缠绕管式换热器物理模型进行模拟分析。系统研究了不同工况下两种换热器内不同的绕管排列方式对缠绕管式换热器内速度场、压力场和温度场的影响,并采用PEC评价准则对两种换热器的传热性能进行评估。结果表明:由于交错排列型缠绕管式换热器壳程内部流体流线不停发生改变,从而增强了相邻管层间流体的混合,大大增强了壳程内流体流动的湍动能;流体在相同工况条件下,交错排列型缠绕管式换热器内各点处的湍动能值明显高于同向排列型缠绕管式换热器;交错排列型换热器的壳程速度与温度分布比同向排列型换热器更加均匀;交错排列型缠绕管式换热器的PEC值要比同向排列型缠绕管式换热器高(11.77~30.62)%,故在相同泵功率条件下交错排列型缠绕管式换热器单位换热面积可以传递更多的热量。

摘要： 为研究Ahmed模型在不同湍流度下的流场特性以及气动特性,采用分离涡模拟方法对尾部倾角为25°的Ahmed模型进行3种湍流度为1%、5%和10%的数值模拟计算。结果表明,湍流度的增加使模型受到的阻力增大,尾部下游1.044 m处,涡的扰动现象明显,当发展到尾部下游2.244 m处时,尾流与外部主流已基本融合,湍流度的增加会使模型尾流场的湍动能以及尾部涡量均有明显的增长,从而使模型的能耗增加,模型的气动荷载主要集中在0~100 Hz的范围内,随着湍流度增加模型的阻力、升力系数也随着变大。

摘要： 以某款均质混合气燃烧模式的增压直喷汽油机(GDI)的米勒循环发动机为例,通过对气道形状的改变,研究缸内流动对滚流比及湍动能的影响,结果表明在额定功率工况,滚流比和湍动能均有较大提高,进气道对缸内流动有较大影响.

摘要： 为了研究不同型式的隔舌对双吸离心泵内外特性的影响,以某一双吸离心泵为研究对象,在保证泵体和蜗壳其他几何参数相同的前提下,通过改变隔舌长短设计出3种不同方案(短隔舌、中隔舌及长隔舌),利用Ansys ICEM CFD软件对该泵体(吸入室、叶轮、蜗壳)进行网格划分,并对各方案下泵内流动进行全三维定常数值模拟.计算结果表明:在6种工况(0.4Qd,0.6Qd,0.8Qd,1.0Qd,1.2Qd,1.4Qd)下,隔舌型式的变化对双吸泵扬程和效率都有一定影响,在小流量工况区,短舌模型的扬程和效率均高于中舌和长舌模型,而在设计工况及大流量工况区三种模型的扬程和效率曲线比较接近;隔舌型式对隔舌区域的压力分布以及流线分布会产生很大影响,故有效改变隔舌型式可以改善双吸离心泵的内部流态,减小压力脉动;隔舌型式对湍动能也有很大的影响,通过改变隔舌型式可以有效减小湍动能的数值大小,减少湍流涡的产生,从而降低泵的能量损失.

摘要： 为研究水泵水轮机在水泵工况运行时的空化特性及转轮受力情况,以某一抽水蓄能电站水泵水轮机模型为研究对象,基于Zwart空化、SST k-ω湍流和气液两相模型,进行不同空化数下全流道三维非定常数值模拟,将数值模拟结果与试验结果进行对比验证,探讨了转轮及活动导叶中间流面湍动能分布、叶片上的气泡体积分布和载荷分布并定量分析了转轮受到的力.结果表明:数值分析结果成功捕获空化具体发展过程;随着进口总压的降低,转轮出口的湍动能逐渐增加,空泡首先在叶片吸力面靠近前缘处产生,然后沿流线向出口方向和叶片压力面扩展;由于动静干涉及蜗壳形状的不对称性,转轮受到径向力变化的周期性和对称性逐步被破坏,揭示了低空化数下水泵水轮机水泵工况运行性能变差的主要原因.

摘要： 闪速浮选工艺应用于磨矿分级回路,主要用于回收产品粒度达到要求或已单体解离的有用矿物.当前国内应用较多的主要为Skim Air型闪速浮选机和YX型浮选机,其工作基本原理相同,但具体设计形式不尽相同.本文通过CFD仿真的方法,揭示了闪速浮选机内的流体运动规律和湍动能分布特征.闪速浮选机整体流线与常规浮选机类似,均形成上、下循环的流场结构.叶轮搅拌产生的最大流体速度约为7.4m/s,这与常规浮选机最大流体速度类似,说明闪速浮选机和常规浮选机的搅拌能力没有明显的差别.闪速浮选机叶轮区的湍动能远大于其它区域,叶轮区最大湍动能可以达到约3.2m2/S2.

摘要： 利用VOF模型描述国内某氢氧化镍厂6m3反应器内的流场及湍动能分布情况.并在相同的搅拌桨线速度条件下模拟出几何等比例0.2m3、1m3和10m3反应器内的流场及湍动能分布情况,计算出各个尺寸反应器的搅拌功率.研究表明反应器在相同搅拌桨线速度的条件下等比例几何放大或缩小其流场及湍动能的分布情况基本不发生改变.通过对各个尺寸反应器的功率计算得出相同搅拌桨线速度的条件下反应器的体积与搅拌功率呈等比例线性增长,并总结出相同搅拌线速度条件下反应器体积与搅拌功率的经验关系式.

摘要： 下击暴流为雷暴天气中强下沉气流猛烈冲击地面后形成的并沿地面传播的近地面短时强风,风场特征同传统的大气边界层近地风有显著不同.基于计算流体动力学方法对大气边界层中TTU标准低矮建筑的定常风场进行了数值模拟,并将计算结果与场地实测数据及同济大学TJ-2风洞试验结果进行了对比分析.然后对基本风场冲击射流模型的下击暴流作用下不同位置处的低矮房屋进行数值模拟,分析低矮房屋在常规风与下击暴流作用下影响的区别,并讨论数值模拟建筑物表面风压系数结果、湍动能结果以及风速分布等,对比下击暴流作用下低矮建筑表面风压系数可知，二者在屋面迎风面的前缘处的负压梯度变化剧烈，最大的负风压系数都出现在屋坡面的边缘以及附近位置处，在几何尺寸具有明显突变处负风压力值较大，因而这些部分承受较高的吸力。最大湍动能处和建筑物最大负风压所在位置大体相同。在流体钝体绕流过程中，两建筑周围湍动能分布相似，气流分离都较为严重，变化相对剧烈，伴随有较高的湍动能，但湍动能分布很不规则，钝体绕流产生的湍动能的分布具有对称性。即建筑物在下击暴流作用下危险的地方为屋坡面的边缘以及附近位置处，若有必要，此处应采取措施预防。

摘要： V锥流量计是一种差压式流量计,取压方式的优化设计决定了仪表的测量精度,本文详细讲解了V锥流量计的原理及取压方式的设计分析过程,后支撑前端面距离锥体尾部的距离至少要使锥体尾部的漩涡能够得到发展充分，这个距离在1D左右，具体距离需要根据仿真中的压力云图和速度矢量图来确定。下游取压孔最好位于后支撑前端，此处经过V锥锥体的整流，湍流发展的充分程度好于后支撑的后端。下游取压孔位于V锥附近流场的最小静压点及最大湍动能的位置的后方，并且下游取压孔在V锥尾部漩涡边缘处的静压值波动较小。

摘要： 采用雷诺应力湍流模型(RSM)和Simplic算法对倾斜冲击淹没射流下移动平板表面流动特性进行数值分析,得到了不同入口雷诺数、入射角度和不同平板移动速度下平板表面流场的流函数分布和平板近壁面湍动能分布.研究结果表明,斜射流下冲击点下坡侧产生了漩涡区,此漩涡随着板速的提高而被压缩,并向射流中心区靠近.此外,相同条件下滞止点处的近壁湍动能最大.湍动能峰值位置随平板移动而同向移动,并随入射角的降低而远离射流的几何中心.研究结果对连续作业下强化传热传质场合具有一定的指导意义.

摘要： 利用PIV对高宽比为7的有限长正方形棱柱尾流和二维方柱尾流进行了测量,实验中雷诺数为9300.对流场进行了本征正交分解(POD),分析了各阶模态对湍动能的贡献.基于瞬态流场重建中各阶模态的系数,比较了有限长棱柱尾流和二维柱体尾流的瞬态流动特性.结果表明:在二维柱体尾流中,代表着卡门涡街的1、2阶模态对湍动能的贡献占支配地位,达到了73.6％,而在有限长柱体尾流中,1、2阶模态的贡献仅为45.9％.后者的尾流中存在两种典型的流动形态:一种是1、2阶模态占主导的卡门涡街形态,类似于二维棱柱尾流;另一种是3阶或更高阶模态占主导的对称形态.

摘要： 本文对0.8马赫加热与非加热平板边界层进行了直接数值模拟.结果表明,壁面加热能够延迟边界层转捩的发生.与不加热相比,加热的层流速度型对于扰动更加稳定.在湍流区域,经过Van Direst变换的加热湍流速度型与不加热速度型相似.文献中在不可压缩加热湍流边界层中观察到的对数区位移现象在本文中通过密度加权被抵消.在湍流速度型的糙性底层,加热边界层和非加热边界层的湍动能分布几乎完全一样,在过渡区以上,两者存在显著差异.对于高亚声速边界层流动,温度脉动几乎可以忽略不计,影响流动特点的主要是平均温度/密度的变化.

摘要： 一种棒材成品湍水冷却工艺及其湍水冷却装置，属于热轧棒材生产技术和装置领域。该工艺用于热轧钢棒材经成品剪切后的快速冷却，所述的棒材成品经成品剪切后，进入湍水冷却管内，在斜向进入的高压湍水流的推动下，通过湍水冷却管，实现快速冷却。该装置包括湍水冷却管，湍水冷却管的下方设置斜向高压进水管。该冷却工艺采用斜向进入的高压湍水流在与棒材成品进行充分热交换的同时又能推动棒材成品通过湍水冷却管，具有冷却效率高、工艺简单、能耗低的优点；该冷却装置结构简单，冷却速度快，冷却效率高，处理量大，并且对冷却水的质量要求低。该冷却工艺和装置可广泛的应用于各种热轧钢棒材和线材的急冷，大幅度提高棒材的机械性能。

摘要： 一种移动能力评估装置，其包括通信单元和控制单元。通信单元被配置为获取由附接到对象的腰部的加速度传感器测量的、对象的移动期间的前后加速度、左右加速度和上下加速度。控制单元被配置为基于由通信单元获取的前后加速度、左右加速度和上下加速度的时间变化来评估对象的移动能力。对象的移动能力包括在对象的移动期间的前后平衡、左右平衡和重量偏移中的至少一个。

摘要： 本发明公开了一种高超声速钝前缘绕流湍动能入口边界设置方法，包括如下步骤：S1，计算基础流场，获取定常基本流场变量；S2，利用数值模拟系统进行扰动波直接模拟，获取非定常流场变量ϕ；S3，分析流场得到扰动场ϕ'，并获取湍动能分布特征；S4，设置湍动能入口边界；S5，计算湍流/转捩等；本发明不需对湍流模型中湍动能方程进行修改，通过入口边界条件的设置即可避免湍动能方程在激波下游的计算偏差，基于直接数值模拟结果设置更加准确的湍动能入口边界条件，具有计算结果合理、可实现性高的优势，同时可靠性高，可推广至三维流动情况等。

摘要： 本发明公开了一种抑制连铸中间包冲击区湍动能的湍流控制器，涉及炼钢连铸装备技术领域。本发明包括控制器本体和形成在控制器本体内的中空腔室，所述的控制器本体包括底壁和侧壁，所述的底壁上设有凸出的椭球体，围绕椭球体的四周间隔设有弧形挡板。本发明的控制器既能够使得湍流控制器保有原来的抑制作用，也能够起到减弱旋涡形成的作用，延长使用寿命并减少因涡流冲刷侵蚀进入钢液的外生夹杂物数量，并具有较好的稳定性。

摘要： 本申请提供了一种高湍动能燃烧系统及发动机，包括缸盖和位于所述缸盖下方的气缸，其所述缸盖和所述气缸之间形成有燃烧室，所述燃烧室包括位于所述缸盖内的燃烧室顶部和位于所述气缸内的燃烧室底部，所述燃烧室顶部具有缸盖挤气面；所述燃烧室底部具有活塞挤气面；所述活塞挤气面与所述缸盖挤气面相配合。通过本申请提出的高湍动能燃烧系统及发动机，可引导气流的走向，引导缸内气流的流动，可有效的提高气缸内的湍动能，提升了发动机的热效率。

摘要： 本发明公开了一种高超声速钝前缘绕流湍动能入口边界设置方法，包括如下步骤：S1，计算基础流场，获取定常基本流场变量；S2，利用数值模拟系统进行扰动波直接模拟，获取非定常流场变量ϕ；S3，分析流场得到扰动场ϕ'，并获取湍动能分布特征；S4，设置湍动能入口边界；S5，计算湍流/转捩等；本发明不需对湍流模型中湍动能方程进行修改，通过入口边界条件的设置即可避免湍动能方程在激波下游的计算偏差，基于直接数值模拟结果设置更加准确的湍动能入口边界条件，具有计算结果合理、可实现性高的优势，同时可靠性高，可推广至三维流动情况等。

摘要： 本发明公开了一种基于湍动能和湍流长度尺度截断的RANS/LES方法。其主要是建立一种新的湍流粘性系数的截断公式Fr，得到截断湍流粘性系数。Fr＝1，计算呈现RANS，02/3κ‑5/3推导出Fr计算公式。结合标准K‑ε模型，可实现RANS/LES方法。通过上述方式，本发明可以在较少网格条件下，计算出速度脉动，并且得到的平均速度与DNS结果较吻合。

摘要： 本实用新型公开了一种湍动能大的换热器热量交换装置，包括隔音箱，隔音箱的底部内壁固定设有底座，底座的上表面等距垂直固定设有多个减震弹簧，多个减震弹簧远离底座的一端固定连接有换热器，第一进水口通过水管固定连通有第一水泵，第一水泵通过水管连通有蓄水桶，第一出水口固定连通有出水管，第二进水口通过水管固定连通有第二水泵，第二水泵通过水管连通有空压机，空压机通过水管固定连通有第二出水口；本实用新型的结构设计简单合理，操作方便，避免震动过于剧烈影响换热器的工作，同时也能减少换热器工作时产生的噪音对周围环境的影响，节约能源，节约经济，便于热量交换装置的移动。

摘要： 本实用新型公开了一种湍动能大的换热器固定连接装置，包括固定底板和换热器，固定底板的上表面对称垂直固定连接有两个立板，立板为中空结构，且立板的顶部设有开口，立板套接有连接板，连接板远离立板的一端垂直固定连接有弧形压板，两个立板相对一侧的侧壁均对称开设有滑槽，滑槽滑动连接有滑块，两个滑块远离滑槽的一端共同固定连接有支撑板，支撑板的底部均匀的固定连接有多个减震弹簧，多个减震弹簧远离支撑板的一端与固定底板的上表面固定连接；本实用新型的结构设计简单合理，操作方便，能够增强换热器连接结构的稳定性，减少换热器在工作时的震动，避免震动过于剧烈影响连接结构的稳定性。

摘要： 本实用新型公开了一种湍动能大的换热器，涉及化工换热器领域，包括壳体、封头、管板、换热管、折流挡板，所述壳体内壁上均布若干磁力搅拌座，所述换热管内部设有若干磁子，换热管的两端设有防止磁子离开的封板，通过控制磁力搅拌座带动换热管内部的磁子转动，使得管内物料发生径向交换，增加管内湍动力，增加对管壁的冲刷力道，从而达到管内结垢减少、管内物料流速分布以及温度分布均匀的目的，解决了现有列管式换热器管内湍动力小、管内物料流速分布以及温度分布不均的问题。