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1.
基于静止液滴问题,对气液两相流数值求解过程中的虚假流动问题进行了研究.对虚假流动的涵义和特征进行了描述和分析,研究了表面张力、液体粘度等因素对虚假流动的影响.研究发现,计算域中虚假速度平均值与计算时间之间存在特定函数关系,并通过曲线拟合给出了相应的函数表达式,从而为虚假流动的削弱和消除提供了一个方法.分析了虚假流动成因,指出相界面迁移过程追踪方法的改进可有效削弱虚假流动现象,并通过CLSVOF方法与VOF方法模拟结果的对比对该结论进行了验证. 相似文献
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追踪不可压缩两相流相界面的CLSVOF方法 总被引：2，自引：0，他引：2
根据CLSVOF方法的基本思想,将VOF和Level Set两种方法结合起来,用于追踪不可压缩两相流相界面的计算.通过对经典的两相流流动问题的计算,研究了CLSVOF方法对对流输运方程和动量输运方程计算精度的影响,并与VOF方法和Level Set方法进行了对比.研究结果表明:求解对流输运方程时,CLSVOF方法的计算精度明显高于Level Set方法;求解动量输运方程时,CLSVOF方法产生的虚假速度接近于0,基本克服了利用VOF方法求解动量输运方程时的虚假速度势问题. 相似文献
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对叶片泵内3种气液两相流动情形进行了介绍,并对比了叶片泵内气液两相流动与管内两相流动的不同. 从泵送气液两相流体的基础理论、试验及数值研究3个方面概括了气液两相流下泵内部流动研究现状:由于理论分析方法的局限性较大,采用解析数学模型描述两相流动不稳定现象仍存在困难;试验研究和构建数值模拟方法是推动气液两相流条件下泵内部流动理论研究的主要手段,目前试验方面多集中于性能试验及采用高速摄影技术对泵内气泡运动及流型变换进行研究,PIV、超声成像和射线衰减等新型可视化技术应用于泵内气液两相流动的研究还较少,且对气液两相条件下压力、振动、噪声等不稳定流场的流动诱导特性还鲜有研究;现有数值计算方法不仅能对气液两相流下泵的性能做出预测,还能对其内部流动特性进行分析,但在高含气率下计算的精度不高,需要在试验的基础上对现有湍流模型和多相流模型进行修正以满足研究的需要. 相似文献
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为研究叶片泵内气相的分布、运动规律,应用计算流体动力学方法对气液两相流工况下叶片泵内流场进行数值模拟,并通过试验进行验证.基于MUSIG模型对泵内气液两相流动进行了数值计算,同时采用Prince-Blanch模型和Luo-Svendson模型描述气泡聚并和破碎过程,揭示了压力分布、不同尺寸气泡分布和气泡平均直径分布.研... 相似文献
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螺旋管内气液两相流动阻力特性实验 总被引：2，自引：0，他引：2
以空气和水为工质,对螺旋管内气液两相流动阻力特性进行了实验研究,得到了不同工况条件下螺旋管内阻力数据,分析了质量流量及干度对管内阻力的影响,采用回归分析法建立了螺旋管内摩擦阻力系数关系式,确立了摩擦阻力与相关物理量的函数关系,在此基础上建立了螺旋管内气液两相流动摩擦阻力的计算公式,并用未参加回归分析的实验数据验证了该阻力计算公式。结果表明,螺旋管内气液两相流摩擦阻力随干度的增加呈线性增加,随质量流量的增加呈指数增加,所建立的管内摩擦阻力计算公式的计算值与实验值吻合得较好。 相似文献
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液环泵内部气液两相流动及其性能分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为改善液环泵水力性能,采用VOF气液两相流动模型对液环真空泵内部三维非稳态气液两相流动进行数值模拟。通过数值模拟分析叶轮及泵腔内的流线分布、速度分布、相态分布及压力分布规律,对泵内复杂的二次流进行了分析,对液环真空泵工作过程中泵内气液两相流的自由分界面进行追踪,并分析了泵内气液两相流自由分界面的变化规律及其与泵外特性的关系。对液环泵进行试验研究,模拟结果与试验结果进行对比分析表明,数值方法结果与试验结果基本一致,能够较准确地描述液环泵内气液两相流流动规律,捕捉气液分界面,预估液环泵的水力性能,为液环泵的性能优化研究提供了依据。 相似文献
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由于离心泵应用场合广泛,时常输送含有固体颗粒物的流体介质,固液两相流成为离心泵内流动特性研究的一个常见问题.固相介质的加入,导致扬程和效率的下降,甚至造成泵内壁面严重的磨损,对离心泵的运行性能产生较大的影响,降低了离心泵的持续运行寿命.基于以上问题,国内外学者通过理论分析、试验研究以及数值模拟等方法,对离心泵固液两相流问题开展了大量研究,基本掌握了颗粒在离心泵内的运动分布规律及其对过流部件的磨损情况.颗粒的粒径、密度、体积分数以及离心泵的运行工况都将对泵内固液两相流动产生较大程度的影响.文中从固液两相流动特性和磨损问题这2方面介绍了离心泵固液两相流动的研究现状,并综述了主要研究方法和研究成果,为进一步优化水力及结构设计、提高固液两相流离心泵的性能和可靠性、改善磨损状况提供了一定的参考及研究基础. 相似文献
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探讨了求解不可压流动问题的控制体有限元方法,提出了流线FCBI构造插值函数的方法,并与传统FCBI和推广FCBI方法进行比较。选择方腔流动和S型管道流动两个经典算例,分析讨论了3种插值函数在求解不同流动问题时的共性与特性。结果表明:对对流占优的流动问题,尤其是流动较为复杂的对流占优问题,流线FCBI插值函数能更好地描述单元中速度的分布,较其他两种插值函数更容易获得稳定的收敛解;对非对流占优的流动问题,当单元Re小于5时,3种插值函数均能获得较精确的计算结果,但当单元Re数较高时,3种插值函数的精度均较低。 相似文献
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低浓度固液两相流相间阻力修正模型研究 总被引：1，自引：0，他引：1
低浓度固液两相流的相间阻力是影响固相浓度分布计算结果的重要因素。常用于固液两相流数值计算的Wen-Yu模型中,阻力系数是通过标准阻力系数曲线中添加浓度的影响得到的,并没有考虑湍流对阻力系数的影响。由于这一影响是惯性效应和湍动效应的综合体现,针对低浓度含沙水流,研究通过引入惯性因子和湍动因子来分别表达惯性项、湍流强度对阻力系数的影响。根据试验和理论研究,提出了湍流修正函数与惯性因子、湍动因子的表达式形式;利用试验数据并结合最小二乘法,确定了表达式系数,得到了湍流修正函数与颗粒雷诺数、湍流强度的关系式。通过对圆管内低浓度含沙水流的计算表明,运用湍流修正函数修正后的Wen-Yu模型,在不同的进口水流速度下,计算得到的固相浓度分布更接近试验结果。 相似文献
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叶片式混输泵气液两相非定常流动特性分析 总被引：2，自引：0，他引：2
基于细泡状流动假设,采用双流体模型对一叶片式混输泵叶轮内的气液两相流动进行定常和非定常数值模拟.计算中,进口含气率为15％,湍流模型采用基于k-ω模型的SST模型,相间作用力考虑了阻力和附加质量力.通过分析流域的含气率及两相速度矢量分布,探讨了混输泵内气液两相非定常流动特性.结果显示,混输泵叶轮内的两相输运过程出现“不连续气团运动”现象.该现象的形成与气泡尺寸及气体所受的相间作用力有关,并且只有在非定常计算中才能得到清晰展现.计算还发现,气相轴面涡的位置与高含气率区几乎完全对应,说明气相旋涡是造成气体局部聚集的主要因素之一.通过对比外特性计算和实验结果,验证了所用数值模型和方法的可靠性. 相似文献
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基于渗水地膜覆盖条件下原生盐碱荒地土壤剖面盐分分布的年度跟踪观测试验,分析了地膜覆盖后土壤盐分的累积与运移特性,并根据土壤盐分运移的基本方程采用Bresler算法对渗水地膜覆盖后土壤盐分运移变化特性进行了数值模拟,经过和实测的对比分析认为该数值模拟方法是可行的。根据模拟结果和实测数据可知覆盖渗水地膜后可明显抑制土壤盐分的累积,另利用雨季的降水叠加可实现上层土壤的逐渐脱盐。 相似文献
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自由活塞内燃发电机稳定运行参数耦合分析 总被引：3，自引：0，他引：3
针对自由活塞内燃发电机较难实现稳定运行的问题,对自由活塞内燃发电机工作过程活塞受力状况进行了分析,结果表明其工作过程可以看成是单自由度有阻尼强迫振动系统。结合工作过程中的能量守恒原理,分析了自由活塞内燃发电机稳定运行过程中结构参数与性能参数之间的耦合关系,通过等效计算,获得了自由活塞内燃发电机稳定工作所需要的匹配参数。并以一样机为例,对分析结果进行了仿真验证,结果表明通过等效计算所确定的匹配参数能够近似实现稳定运行,验证了分析的正确性。 相似文献
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基于EDEM软件,以种腔自净型排种器为研究对象,对带凹槽排种盘扰动种群的过程进行了仿真分析,考察了种群平均法向力、种群距排种盘平均距离和种群运动平均速度3个指标,分析对比了带凹槽排种盘及无凹槽排种盘对种群离散程度的影响。仿真结果表明,在种子量较少的情况下,带凹槽排种盘可有效增强种群的离散程度,降低种子在被吸孔吸附前受到的种群内摩擦力,提高吸附率。台架试验验证了仿真分析的推论,通过在排种盘上设置凹槽的改进方式,加强排种盘对种群的扰动就可以在一定程度上提高排种盘吸孔吸附种子的能力,降低漏充率,使排种器的漏播率满足国标要求。 相似文献
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基于EDEM软件,以种腔自净型排种器为研究对象,对带凹槽排种盘扰动种群的过程进行了仿真分析,考察了种群平均法向力、种群距排种盘平均距离和种群运动平均速度3个指标,分析对比了带凹槽排种盘及无凹槽排种盘对种群离散程度的影响。仿真结果表明,在种子量较少的情况下,带凹槽排种盘可有效增强种群的离散程度,降低种子在被吸孔吸附前受到的种群内摩擦力,提高吸附率。台架试验验证了仿真分析的推论,通过在排种盘上设置凹槽的改进方式,加强排种盘对种群的扰动就可以在一定程度上提高排种盘吸孔吸附种子的能力,降低漏充率,使排种器的漏播率满足国标要求。 相似文献
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针对车身冲压件结构复杂,成形易产生缺陷的特点,运用非线性动态显式有限元方法,采用弹塑性各向同性材料本构模型,提出了基于非线性动态显式分析的冲压件结构设计优化方法。利用MSC-Dytran对某型号轿车的前横梁托架进行冲压过程的计算机模拟,对零件毛坯在冲压成形后的缺陷进行了分析,提出了结构修改方案,最终完成了结构优化设计。结果表明,零件结构修改可以有效避免冲压缺陷产生,并说明用非线性动态显式有限元方法进行冲压过程分析结果的可靠性和基于非线性动态显式分析的冲压件结构设计优化方法的可行性。 相似文献
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Simulating basin surface water flow with anisotropic roughness has practical significance. Based on the complete hydrodynamic model, a two-dimensional surface water flow model of basin irrigation with anisotropic roughness was developed in this study by constructing an anisotropic roughness model in the source terms of the governing equation. Then, the simulation performance of the proposed model was analyzed and compared based on typical experiments of basin irrigation. The results show that with basin surface anisotropic roughness, the proposed model can successfully simulate water flow in basin irrigation, and exhibits better simulation performance than the model with isotropic roughness. Three basin geometries and two kinds of inflow geometries were selected for the application of the proposed model. Applied results show that the anisotropic roughness can improve irrigation performance. When the basin width becomes narrow, the physical effect of the rotation angle in the anisotropic roughness model weakens, even becomes smooth. The two-dimensional surface water flow model of basin irrigation with anisotropic roughness provides a good numerical simulation tool for designing and evaluating the performance of basin irrigation system. 相似文献
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机械臂神经网络非奇异快速终端滑模控制 总被引：2，自引：0，他引：2
针对多自由度机械臂轨迹跟踪控制系统存在收敛速度慢、跟踪精度低的问题,提出了一种基于径向基神经网络(RBFNN)的非奇异快速终端滑模(NFTSM)自适应轨迹跟踪控制方法。首先,该方法采用非奇异快速终端滑模超曲面,切换控制项引入连续终端吸引子,使得系统能在有限的时间内收敛到平衡点。其次,采用RBFNN逼近系统未知非线性动力学,并结合逼近误差的自适应补偿机制,实现无模型控制。利用Lyapunov理论证明闭环系统的全局渐进稳定性和有限时间收敛性。最后,将该控制方法应用于Denso串联机械臂进行实验验证,并分析系统传输延时对实验结果的影响,提出解决方法。仿真和实验结果表明,该控制方法能有效地提高系统收敛速度和跟踪精度,增强对外部扰动的鲁棒性,削弱系统抖振。 相似文献
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为了分析三偏心蝶阀在开启过程中涡流与时间的关系,采用Fluent软件提供的计算方法,建立了基于三偏心蝶阀的二维物理模型,编写不同时刻的UDF函数,利用动网格技术及用户自定义函数对三偏心蝶阀开启过程出现的涡街现象进行数值模拟,得到了开启后不同时刻下的涡流速度和涡流长度.结果表明:在三偏心蝶阀刚开启的瞬间蝶阀的下流产生喉口效应,流体介质小开度下由于流阻较大,导致蝶阀的振动强烈,随着开度的增大,流阻急剧减小,蝶阀的振动逐渐减弱,导致三偏心蝶板边缘前后均产生强烈的涡流,下端出现了较明显的涡街效应,随着开启行程的增加,涡流速度不断减小,而涡流长度先增加后缓慢减小,最终消失.通过有限元分析法对蝶阀的流场进行了数值模拟,找到了涡街现象的形成和脱落的时间.此模拟为三偏心蝶阀设计、试验和使用提供了一种思路. 相似文献
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研究随机不确定扰动诱发的平面三杆双足机器人动力学行为,并对其进行优化。在实现理想情形下平面三杆双足机器人稳定行走的基础上,建立了随机不确定扰动下双足机器人的运动学模型、混杂动力学模型,研究了具有HZD反馈控制的机器人在随机不确定扰动下的动力学行为;针对随机不确定扰动,提出了一种BPNN-HZD反馈控制方法,采用该方法对平面三杆双足机器人进行控制,优化其动力学行为。仿真实验结果表明:当平面三杆双足机器人不能以足够大的力度补偿随机不确定扰动影响时,机器人会逐渐出现发散的动力学行为;BPNN-HZD反馈控制方法能够显著减弱随机不确定扰动对机器人动力学行为的影响,从而有效避免机器人的发散动力学行为。 相似文献