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《中国农机化学报》2020,(5)
为提高发动机催化转化器内部流体的流动均匀性,同时减小其压力损失,通过改进传统催化转化器的入口管和扩张管结构,并在扩张管内加装优化设计的新型导流装置,设计一种新型催化转化器结构。通过利用CFD软件分别对传统和新型催化转化器进行二维建模和流场对比分析,讨论新型扩张管和导流装置以及载体孔密度对催化转化器内部速度和压力分布的影响,并验证优化后的催化转化器结构的可行性和优越性。结果表明:相比传统催化转化器,优化后的新型催化转化器的载体前端具有较高的流动均匀性和较低的压力损失。在不同入口速度和载体孔密度条件下,新型催化转化器载体入口端部的流动均匀性系数分别均在0.94和0.95以上,同比分别高于传统催化转化器约5.2%～10.9%和4.9%～8.8%,且其平均压力损失同比分别下降约5.2%～7.4%和5.2%～6.9%,可见新型催化转化器能有效提高载体的利用率和使用寿命。 相似文献
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运用计算机流体力学软件对催化转化器内流场进行三维稳态流动数值模拟分析,发现该款催化转化器的性能存在很大的提升空间。为了提高催化转化器的流速均匀性,减少压力损失,针对关键结构参数(载体位置、长度和出气管位置)提出结构优化方案,并进行内流场数值模拟对比分析。最后归纳出了关键结构参数对催化转化器性能的影响规律,即载体左移、减小载体长度、向下移动出气管,均可改善载体前端流速均匀性,降低出入口压力损失,提高转化效率。 相似文献
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催化转化器流场的数值模拟及对结构设计影响分析 总被引：2，自引：0，他引：2
通过采用计算流体力学数学模型对催化转化器内流场的数值模拟,并与实验结果进行比较,验证了模型的准确性。分析了不同的扩张管结构对流场的影响,从而得出入口扩张管形状对流动均匀性的影响。 相似文献
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为了更好地对二甲醚发动机SCR催化还原性能进行优化,降低排放尾气中NOX的含量,利用仿真软件Fluent研究SCR催化转化器扩张管扩张角度、催化剂载体长度、催化剂载体间隙、收缩管收缩角度等结构参数对催化转化器内部气体流动均匀性的影响,从而为SCR催化转化器的结构优化提供依据。通过Nelder-Mead算法结合Latin hypercube sampling法选取SCR催化转化器的最优结构参数组合。结果表明：SCR催化转化器最优组合参数结构下催化剂载体前端面气体流动均匀指数为89.94%,比优化前提高5.73%,优化后能够有效提高NOX转化效率。 相似文献
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利用CFD软件耦合三元催化转化器化学反应传热、传质模型对催化转化器冷启动起燃特性进行有限元模拟研究。通过对不同扩张管夹角、入口排气温度及催化剂担载模式的三元催化转化器分别进行模拟研究,利用模拟结果进行优化分析,提出了提高三元催化转化器冷启动净化效率的措施。 相似文献
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发动机的动力性和经济性要求有较高的充气效率,而加装三催化转化器后,排气流过其内时所产生的压力损失使发动机的排气背压升高,从而导致充气效率下降.模拟和测试结果表明:流速越大,分布越不均匀,三元催化转化器中的压力损失越大;发动机转速越高,压力损失对充气效率的影响也越大. 相似文献
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《节水灌溉》2015,(12)
通过室内试验研究分析了入口压力、支管长度、毛管间距3个因素对滴灌系统中支管水头损失及沿程压力分布的影响。结果表明:支管上的水头损失随着支管长度和入口压力的增大而增大,随毛管间距的增大而减小,但入口压力增大也同时使得支管沿线压力分布更为均匀。毛管间距0.6、0.9和1.2m条件下,满足水力偏差要求的支管最大铺设长度分别为20、40和60m。支管沿程压力分布曲线服从三次多项式关系,R2均在0.99以上。对支管上水头损失的构成进行了分析,表明局部与沿程水头损失之比fc随支管长度的增加、毛管间距的减小而增加,部分工况下fc会超过1;fc随首部压力的变化较为复杂,与具体的管网铺设s条件相关。多孔系数与来流条件有关,利用克里斯钦森公式计算出的多孔系数比实际值略微偏大,入口雷诺数从22 707增加至50 846时,克里斯钦森公式计算值与实测值之比从1.107降至1.068,表明入口雷诺数越大,克里斯钦森公式的计算精度越高。 相似文献
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为了研究涡轮出口旋流动能对入口锥角较大的直线型扩大管压力回复性能的影响,采用数值仿真的方法对其流体力学机理及规律进行探讨.选用可动翼灯泡贯流式水轮机作为研究对象,经水轮机进水管入口、固定导叶、导水机构叶栅、涡轮至尾水管（扩大管）出口实施了三维整体流动数值计算,计算了多运行工况下尾水管压力回复系数Cp,水力损失和比水能损率δD,得到了直线型扩大管内最优旋回动能与最大压力回复性能之间的流体力学关系,进而对于尾水管的水力性能进行了预测.提出了新定义的尾水管出口动能歪曲度Iek,进行了不同旋回入流条件下尾水管内部流动动能的比较.结果表明：Iek和Cp存在一定规律的内在关系,当尾水管动能歪曲度Iek具有最小值时,尾水管压力回复系数Cp最大、比水能损率δD最小.新提出的Iek可作为可动翼贯流式水轮机直线型尾水管内含旋回流动流体品质的评价指标. 相似文献
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在太阳弱辐射下,推导了光伏离心泵入口附近的冲击损失公式.分析了转速降低时二次流的部位和范围,并讨论了辐射的锯齿波动和有向持续改变对流场造成的影响.应用计算流体动力学Fluent软件,基于雷诺时均Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型,考虑4种不同的辐射条件,采用SIMPLEC算法对设计的光伏离心泵进行计算,并通过试验进行验证.计算和试验结果表明,入口冲击损失主要取决于圆周速度平方;流场内会出现正反向交替的振荡脉动,产生压力扰动波和稀疏波;随着太阳辐射减弱,入口先出现冲击损失,然后变成与旋转方向相同的漩涡;出口扰动滞后于入口扰动,先发生在叶片背面附近,然后迅速向下一叶片压力面发展. 相似文献
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为了研究变工况来流环境下各参数变化对单向球阀的启闭迟滞性影响,针对3DP-60/3.0型往复式混输泵单向球阀的启闭瞬态过程及往复运动特征,运用UDF动网格技术计算气液单向阀启闭高度-时间函数,重点分析启闭瞬时2种极限情况下入口流体速度、压力及动能损失.揭示了不同入口流量、开启高度、含气率等工况参数对单向球阀内部压力场、气液两相分布的影响规律,并通过试验数据和模拟结果进行对比,验证数值模拟的可靠性.研究结果表明:无论是在纯液相还是低含气率下,随着入口流量的增加,球阀压降增加,而且增加幅度比较均匀.在含气率分别为80%,60%,40%时,开启高度从2~6 mm过程中入口压差逐步减小,呈现递减分布规律;20%至纯液工况(含气率为0)时,开启高度越低入口压差变化越大,体现球阀界面气液逐步分离产生界面压差也更大.含气率从0增加到0.9,球阀压降的降低幅度非常明显,随着含气率的进一步增加,压降不断减小. 相似文献
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基于CFX软件,采用k-ε模型对某一立式三级离心泵全流场进行数值模拟,并进行试验验证,表明在设计工况下数值计算结果与试验结果吻合较好,但泵内流场分析发现,叶轮-导叶间隙及导叶内的流动损失较大.为了减少流动损失,提高多级离心泵叶轮与导叶之间的匹配特性,分别重新设计4种采用不同进口结构形式的导叶.在设计工况下对4种不同进口的导叶模型进行定常数值计算,并对水力性能、内部流动规律及叶片表面压力分布规律进行分析.结果表明:导叶进口采用扩散结构,与叶轮出口边相平行的模型水力性能最好;导叶进口采取扭曲结构时,能够提高叶轮扬程,但也会增大导叶与叶轮间隙的流动损失,并导致导叶进口压力不稳定;当导叶进口与叶轮出口平行时,可以减小导叶内的流动损失,提高导叶的水力性能;当导叶进口与轴线平行时,可以弱化叶轮与导叶之间的干涉作用,提高叶轮的水力性能,但会增大叶轮与导叶间隙处产生的流动损失. 相似文献
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为了研究消声器不同结构对空气动力特性的影响,采用流体力学分析软件FLUENT对汽车消声器内部气流状态进行了模拟与数值计算,分析了扩张比及入口流速对消声器内气体压力损失的影响,得到流速-压力损失关系曲线图。数值模拟分析表明,内插管插入深度及其相对位置对消声器压力损失有很大影响,证实了流场数值分析的有效性。研究对改进消声器的空气动力性有一定的指导作用。 相似文献
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通过计算流体动力学和离散元法耦合的方法对气送式水稻施肥机的气体肥料混合腔进行气固耦合数值研究。在数值模型中,使用EDEM软件模拟肥料颗粒,ANSYS Fluent软件描述气体相。通过研究混合腔喉部面积、喉部长度、气体入口压力和肥料排出速率的影响,分析气体和肥料的运动规律。模拟结果表明,2型喉管的气体肥料混合腔断面性能良好,喉部压力损失较小,气流速度最快。喉部面积和气流入口压力主要影响气流出口速度和混合腔轴向方向的肥料颗粒速度,肥料颗粒的移动受混合腔喉部长度和肥料进料速率的影响较小。喉部截面积的增加导致气流速度和压力损失在一定范围内下降。随着气流入口压力的增加,肥料所受合力和肥料颗粒速度均增加,适宜的气流入口压力为450~550Pa。结果表明,CFD-EDM耦合方法作为理解气流场中肥料颗粒运动规律的分析工具是可靠的,基于CFD-EDM耦合方法的肥料颗粒运动的数值模拟可为水稻侧深施肥装置的开发提供理论依据。该研究得到的优化后气体肥料混合腔结构参数及气动参数,对现有气送式水稻施肥机输肥装置的优化改进具有指导意义。 相似文献
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Antonio Pires de Camargo Bruno Molle Séverine Tomas José Antônio Frizzone 《Irrigation Science》2014,32(3):181-191
Ageing of drip irrigation systems due to clogging of emitters is considered the largest maintenance problem in microirrigation and this problem is enhanced in subsurface irrigation systems. Whatever the source of the clogging problem, a methodology for early detection of clogging in the field can be useful in decision-making about deploying cleaning processes (flushing or injection of chemicals) and avoiding replacement of laterals. This work presents a methodology for simulating clogging conditions able to reproduce the effects of clogging on pressure profiles, head loss, and emitters flow rate distribution along a single levelled lateral with constant inlet pressure. This methodology was validated by several experiments conducted under controlled conditions of clogging induced by changes in the flow rate of emitters. The effects of clogging intensity and position on hydraulic parameters of a single lateral were analysed in detail and aspects relating to pressure, head loss, and flow rate measurements were discussed. For a given lateral set-up, it is possible to draw a chart relating flow rate and head loss for various levels and positions of clogging. Assuming that measurements of head loss and flow rate are available, this diagram enables immediate estimation of the level and location of clogging, which is useful for deploying maintenance routines. Finally, a protocol was proposed to detect the level of clogging and estimate its position along a levelled lateral under constant inlet pressure. Although constant lateral inlet pressure is atypical in large agricultural settings, it may occur in greenhouse or experimental settings. 相似文献
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为研究具有前弯型叶片液力透平的性能,设计了3种不同比转数具有前弯型叶片液力透平.采用全流场和结构化网格技术对液力透平内部流动进行数值计算,分析了具有前弯型叶片液力透平在不同流量下的外特性、压力场和速度场,得到了液力透平叶轮和尾水管内部流场随流量变化规律.研究结果表明:透平内部压力场从蜗壳进口经叶轮到尾水管出口压力逐渐减小,随流量的增大,液力透平的进出口压差逐渐增大;在前弯型叶片工作面存在旋涡区域,旋涡位置和区域大小随着流量的变化而变化;在尾水管横截面上存在随流量而变化的圆周速度分量;叶轮内部的水力损失是前弯型叶片液力透平内部的主要的水力损失,在3种液力透平中都占总水力损失的60%以上,并随比转数增大而逐渐增大.因此,前弯型叶片液力透平的优化设计应主要集中在叶轮研究. 相似文献