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圆柱型灌水器迷宫式流道内部流体流动分析与数值模拟 被引量:30
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作者 李云开 杨培岭 +1 位作者 任树梅 王勇 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2005年第6期736-743,共8页
要想设计出高性能的滴灌灌水器必须对其内部流动机理有一个全面的了解,迷宫式流道狭窄且边界极为复杂,原型试验在技术和经济上都比较困难,常规手段难以满足流场测试要求,基于计算流体动力学理论的数值仿真研究流道内部流体流动问题是一... 要想设计出高性能的滴灌灌水器必须对其内部流动机理有一个全面的了解,迷宫式流道狭窄且边界极为复杂,原型试验在技术和经济上都比较困难,常规手段难以满足流场测试要求,基于计算流体动力学理论的数值仿真研究流道内部流体流动问题是一种行之有效的方法。通过对迷宫式流道内部流体流动特性的分析,构建了表征迷宫式流道内部流动的数学物理模型;对所选取的目前中国农业灌溉领域最为典型的三种圆柱型灌水器,借助FLUENT6.1 CFD流场软件分析平台实现了流道内部流速分布、涡量分布、紊流强度分布等流动特性的可视化,为新型灌水器流道研制提供一定理论基础。 展开更多
关键词 滴灌灌水器 计算流体动力学 迷宫式流道 流动 数值模拟
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低扬程大流量泵装置马鞍区的流动特性 被引量:24
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作者 郑源 茅媛婷 +1 位作者 周大庆 张单 《排灌机械工程学报》 EI 2011年第5期369-373,共5页
运用数值模拟与模型试验相结合的方法,采用计算流体动力学软件Fluent,在双参考坐标系下,利用有限体积法对雷诺时均Navier-Stokes方程进行数值离散,选用标准k-ε湍流模型,SIMPLEC方法求解,对轴流泵模型装置20%~130%额定流量工况点的外... 运用数值模拟与模型试验相结合的方法,采用计算流体动力学软件Fluent,在双参考坐标系下,利用有限体积法对雷诺时均Navier-Stokes方程进行数值离散,选用标准k-ε湍流模型,SIMPLEC方法求解,对轴流泵模型装置20%~130%额定流量工况点的外特性进行了数值模拟,并将计算结果与模型试验结果进行对比.通过对设计工况和小流量马鞍区工况下CFD流态图样的对比分析,对马鞍区的流动特性进行了研究.结果表明:在50%~65%设计流量区域存在轴流泵的运行不稳定马鞍区;小流量工况下泵室内转轮进出口均存在大范围的回流和旋涡,激烈的能量交换是轴流泵出现不稳定区、装置无法稳定运行的主要原因;数值模拟与模型试验结果吻合较好,整体误差不超过5%,由此证明了数值模拟的有效性和准确性. 展开更多
关键词 轴流泵 马鞍区 计算流体动力学 数值模拟 回流
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低压大气式燃烧器中引射器的数值模拟 被引量:13
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作者 方媛媛 郭全 傅忠诚 《北京建筑工程学院学报》 2006年第4期55-58,共4页
随着计算机技术和计算流体力学(CFD)的发展,利用CFD来研究燃烧器内部湍流,化学反应等复杂流动现象,为设计定型提供了有力的参考依据,尤其在燃烧器技术方案论证及优化设计中起着越来越重要的作用.通过建立燃烧器的流体动力学模型,并利用... 随着计算机技术和计算流体力学(CFD)的发展,利用CFD来研究燃烧器内部湍流,化学反应等复杂流动现象,为设计定型提供了有力的参考依据,尤其在燃烧器技术方案论证及优化设计中起着越来越重要的作用.通过建立燃烧器的流体动力学模型,并利用计算FLUENT软件,对低压大气式燃烧器引射器内部的流场、温度场与浓度场进行模拟分析,为初步设计燃烧器提供了各项技术参数,有助于燃烧器设计的改进,减少实验的工作量. 展开更多
关键词 计算流体力学 燃烧器 引射器
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山区峡谷风场分布特性及地形影响的数值模拟 被引量:14
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作者 洪新民 郭文华 熊安平 《长安大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期56-64,共9页
为揭示山区峡谷风场的空间分布特性以及峡谷地形对谷内风场特性分布的影响,根据山区峡谷的地形特点,在AutoCAD中将峡谷的几何模型离散为高程点云,利用逆向工程软件Imageware将高程点云拟合成峡谷地形曲面,并导入Gambit中生成满足要求的... 为揭示山区峡谷风场的空间分布特性以及峡谷地形对谷内风场特性分布的影响,根据山区峡谷的地形特点,在AutoCAD中将峡谷的几何模型离散为高程点云,利用逆向工程软件Imageware将高程点云拟合成峡谷地形曲面,并导入Gambit中生成满足要求的计算模型;应用FLUENT软件选取适合山区风场的Realizable模型,采用稳定性好的SIMPLE算法对峡谷风场特性进行数值模拟;最后根据峡谷地形特点和其影响参数,提出峡谷风速放大系数计算公式,并采用多个算例验证其正确性。研究结果表明:山区峡谷风剖面的轮廓线可以分成3段,不能套用平原地区常用的幂函数模型,并且峡谷风剖面的轮廓线具有明显拐点,风速增大段的风剖面轮廓线应采用线性函数与幂函数共同模拟;峡谷内中间位置风剖面最大风速大于两侧风剖面最大风速,其相应的风速拐点高度也较大;峡谷内同一高度观测点的风速在峡谷横断面上成抛物线变化,距离两侧山体约60m处风速达到最大值;峡谷越窄,两侧山峰越高,峡谷内风场的"峡谷效应"越明显;风剖面风速拐点高度与峡谷高宽比成反比,峡谷高宽比越大,风剖面风速拐点高度就越小;该公式可推算山区峡谷内任意高度的风速,可为跨越山区峡谷的桥梁抗风设计基准风速的计算提供简便方法。 展开更多
关键词 桥梁工程 空间分布特性 峡谷地形 风速放大系数 计算流体动力学
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湿式多片摩擦离合器油路三维流场分析 被引量:14
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作者 吕和生 林腾蛟 +1 位作者 张世军 李润方 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第16期1978-1982,共5页
基于不可压缩流体控制方程和RNGk-ε湍流模型,建立了两种结构相近的摩擦离合器油路的三维流体模型,借助ANSYS/FLOTRAN CFD软件,应用有限元法进行了流场分析,研究了润滑油路结构对摩擦片间隙处油压分布的影响。结果表明油路结构对摩擦片... 基于不可压缩流体控制方程和RNGk-ε湍流模型,建立了两种结构相近的摩擦离合器油路的三维流体模型,借助ANSYS/FLOTRAN CFD软件,应用有限元法进行了流场分析,研究了润滑油路结构对摩擦片间隙处油压分布的影响。结果表明油路结构对摩擦片间隙处油压和速度影响明显。油路结构二为结构一最右端的4个喷油孔与摩擦片座内腔贯穿后的结构,经过比较,结构二的流速波动较小,油压分布更均匀。 展开更多
关键词 离合器 油路结构 计算流体动力学 压力分布 有限元法
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上进风燃气灶引射性能的数值模拟 被引量:12
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作者 郭甲生 秦朝葵 孙秀丽 《工业加热》 CAS 2008年第2期12-15,共4页
利用CFD软件对上进风燃气灶进行三维稳态流动模拟,与实测的气相色谱分析数据进行了对比,验证了数值模拟来分析引射能力的可行性。对模拟得到的速度场、温度场进行了分析,为今后的设计改进提供了依据;将CFD技术用于燃烧器设计,可缩短新... 利用CFD软件对上进风燃气灶进行三维稳态流动模拟,与实测的气相色谱分析数据进行了对比,验证了数值模拟来分析引射能力的可行性。对模拟得到的速度场、温度场进行了分析,为今后的设计改进提供了依据;将CFD技术用于燃烧器设计,可缩短新产品的开发周期、降低开发成本,实现燃气具开发、设计的自主创新。 展开更多
关键词 上进风燃气灶 引射能力 计算流体力学
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KR法脱硫气液两相流的数值模拟与水模型试验 被引量:10
7
作者 张送来 郁青春 杨斌 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期618-624,共7页
采用CFD软件Fluent中标准k-湍流模型和VOF多相流模型对KR法铁水脱硫过程中气液两相流进行了模拟,研究了搅拌器浸入深度与搅拌速度对漩涡和液相流场的影响,数值模拟结果与水模型试验结果基本吻合。研究结果表明:随着搅拌速度增加漩涡... 采用CFD软件Fluent中标准k-湍流模型和VOF多相流模型对KR法铁水脱硫过程中气液两相流进行了模拟,研究了搅拌器浸入深度与搅拌速度对漩涡和液相流场的影响,数值模拟结果与水模型试验结果基本吻合。研究结果表明:随着搅拌速度增加漩涡深度逐渐加大,搅拌器浸入过浅容易发生"卷气"现象;搅拌速度由120r/min增大到200r/min时,铁水平均速度增大约83%,铁水内部形成不规则流动,且轴向流动明显增强;搅拌器浸入深度为187.5mm时,轴向上铁水平均速度差最大,为0.132m/s,大速度差有利于脱硫剂的卷入;搅拌速度为160r/min时,高流速铁水所占体积比大。 展开更多
关键词 KR法脱硫 计算流体力学 气液两相流 数值模拟 物理模拟
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微重力状态下细水雾雾场特性仿真 被引量:10
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作者 巴鑫 罗小辉 +1 位作者 朱玉泉 刘银水 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期6-9,共4页
针对细水雾灭火在载人航天器安全中的应用,采用计算流体动力学(CFD)的方法进行了研究.在建立压力旋流喷嘴液膜式雾化模型及微重力场雾滴运动轨迹模型的基础上,利用计算流体动力学仿真软件FLUENT中的离散相模型(DPM)分析了微重力状态下... 针对细水雾灭火在载人航天器安全中的应用,采用计算流体动力学(CFD)的方法进行了研究.在建立压力旋流喷嘴液膜式雾化模型及微重力场雾滴运动轨迹模型的基础上,利用计算流体动力学仿真软件FLUENT中的离散相模型(DPM)分析了微重力状态下细水雾雾场特性,包括微重力下细水雾的雾化图形、速度以及雾粒直径分布.仿真结果表明:微重力下细水雾雾场特性与常重力下有明显差异,雾场呈现弥散云团状分布,并且雾粒直径大于常重力下的雾粒直径,研究成果对航天细水雾灭火系统的研制奠定了一定的基础. 展开更多
关键词 航天安全 计算流体动力学 微重力 细水雾 雾场特性 离散相模型
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有风情况下池火灾的数值模拟 被引量:7
9
作者 王晓宁 李丽霞 王明贤 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2006年第4期328-331,共4页
以甲B类物质苯为例对有风情况下的池火灾进行了数值模拟.采用prePDF对苯的燃烧进行模拟,得到非绝热条件下,有关苯燃烧的峰温及产物组分与混合分数、平均分数方差和焓变之间关系的查询表,将查询表调入Fluent,对苯的燃烧流动情况进行模拟... 以甲B类物质苯为例对有风情况下的池火灾进行了数值模拟.采用prePDF对苯的燃烧进行模拟,得到非绝热条件下,有关苯燃烧的峰温及产物组分与混合分数、平均分数方差和焓变之间关系的查询表,将查询表调入Fluent,对苯的燃烧流动情况进行模拟,得到有风情况下,直径10 m的苯液池火灾的火焰形状、温度场等,燃烧温度的最高点在对称面y=0上,最高温度为1 478 K;按各个等温线上温度最高点坐标连线的斜率计算火焰倾斜角度,得到火焰倾斜角度为38.7°,如果以1 000 K为分界线,则火焰高为10.2 m. 展开更多
关键词 池火灾 计算流体力学 数值模拟 火焰特性
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基于MATLAB的微型无阀泵系统仿真分析 被引量:4
10
作者 胡志翔 邹俊 +1 位作者 谢海波 傅新 《机床与液压》 北大核心 2003年第3期24-25,99,共3页
介绍了微型无阀泵的特点与工作原理 ;并着重对微泵的流量在不同参数的影响下进行数值分析 ,建立了微泵工作的数学模型 ,得出微泵在工作周期中压力和流量的仿真变化曲线。并且通过实验对仿真曲线进行了比较。
关键词 微型无阀泵 流量分析 流场仿真
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防爆柴油机进气栅栏计算流体动力学分析 被引量:8
11
作者 韩晓强 《煤矿机械》 北大核心 2010年第12期82-84,共3页
为了改善某防爆柴油机的进气栅栏的流通特性,应用CFD分析软件对5种不同扩张角度α的栅栏进行对比分析,找到了栅栏设计的合理扩张角度α。由流场分析结果可知,当栅栏扩张角度α=40°时,栅栏的流通特性得到了明显改善。
关键词 防爆柴油机 进气栅栏 流体动力学 流通特性
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二维跨音速Euler方程分区并行算法 被引量:4
12
作者 吕晓斌 朱自强 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期194-197,共4页
对二维跨音速流动的Euler方程分区算法、并行算法以及多区计算的有效内边界耦合条件进行了探讨 ,应用VanLeer矢通量分裂方法和一维数组方式 ,研究了多种区域分解数目的分区计算效率 .并行计算中采用“先进先出”的同步控制等待机制 ,采... 对二维跨音速流动的Euler方程分区算法、并行算法以及多区计算的有效内边界耦合条件进行了探讨 ,应用VanLeer矢通量分裂方法和一维数组方式 ,研究了多种区域分解数目的分区计算效率 .并行计算中采用“先进先出”的同步控制等待机制 ,采用纯结点并行编程方式进行了单区、二区和四区并行计算对比 。 展开更多
关键词 计算流体力学 分区并行算法 跨音速流动
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基于CFD的循环流化床旋风分离器数值模拟 被引量:7
13
作者 宗涛 胡丹梅 李佳 《上海电力学院学报》 CAS 2011年第3期242-246,共5页
为提高循环流化床旋风分离器的分离效率,采用计算流体力学CFD软件,采用相间耦合随机轨道模型,在拉格朗日坐标下对不同粒径颗粒进入旋风分离器的运动进行了数值模拟研究,同时也模拟了颗粒在不同进口位置对循环流化床旋风分离器分离效率... 为提高循环流化床旋风分离器的分离效率,采用计算流体力学CFD软件,采用相间耦合随机轨道模型,在拉格朗日坐标下对不同粒径颗粒进入旋风分离器的运动进行了数值模拟研究,同时也模拟了颗粒在不同进口位置对循环流化床旋风分离器分离效率的影响,并与试验结果进行了比较. 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 旋风分离器 数值模拟 计算流体力学
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挡板对Backman反应器中混合器特性的影响 被引量:6
14
作者 罗洁 吕金懋 +2 位作者 沈荣春 束忠明 黄发瑞 《化学反应工程与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期199-205,共7页
利用粒子图像测速技术(PIV),对 Beckmann 重排反应器中混合器的错流射流混合过程进行了观测,获得了二维冷模装置内的流场分布信息;同时运用计算流体力学软件 FLUENT6.1模拟了三维混合器内快速射流混合过程,考察了挡板对三维混合器内流... 利用粒子图像测速技术(PIV),对 Beckmann 重排反应器中混合器的错流射流混合过程进行了观测,获得了二维冷模装置内的流场分布信息;同时运用计算流体力学软件 FLUENT6.1模拟了三维混合器内快速射流混合过程,考察了挡板对三维混合器内流场的影响。研究结果表明,有挡板的混合器的出口浓度分布更为均匀,出口截面的未混合度σ低于0.005,远远小于临界值0.05。因此,混合腔内增置挡板对混合器的混合效果有明显改善。 展开更多
关键词 错流射流混合器 挡板 计算流体力学 粒子图像测速仪
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沼气池热传递过程研究进展 被引量:4
15
作者 罗涛 梅自力 +2 位作者 施国中 龙恩深 戴本林 《农机化研究》 北大核心 2015年第1期246-249,共4页
温度是沼气工程高效运行的关键,沼气发酵不仅要维持适宜的温度,还须保证温度的稳定性。为此,对沼气池热传递过程的相关研究进行分析介绍,主要包括沼气池发酵液温度的影响因素、发酵系统热流损失、增温方式和热传递模型研究,并指出增温... 温度是沼气工程高效运行的关键,沼气发酵不仅要维持适宜的温度,还须保证温度的稳定性。为此,对沼气池热传递过程的相关研究进行分析介绍,主要包括沼气池发酵液温度的影响因素、发酵系统热流损失、增温方式和热传递模型研究,并指出增温方式的选择应建立在正确的热过程分析基础上,建议进一步改进优化热传递模型,更好地指导沼气工程实施。 展开更多
关键词 温度 热环境 增温方式 热损失 数值分析 沼气池
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超声速颌下乘波进气道一体化设计 被引量:4
16
作者 孟宇鹏 高雄 +1 位作者 朱守梅 李宏东 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1720-1727,共8页
为实现冲压发动机进气道/飞行器前体融合化设计,采用轴对称弯曲激波压缩基准流场和等熵压缩基准流场的锥导乘波设计方法,设计出工作范围Ma=2.5~4.5的超声速颌下乘波进气道方案,利用三维流场数值模拟获得了进气道基本性能,并对等熵压缩... 为实现冲压发动机进气道/飞行器前体融合化设计,采用轴对称弯曲激波压缩基准流场和等熵压缩基准流场的锥导乘波设计方法,设计出工作范围Ma=2.5~4.5的超声速颌下乘波进气道方案,利用三维流场数值模拟获得了进气道基本性能,并对等熵压缩颌下乘波进气道进行了风洞吹风试验,验证了进气道的性能特性。研究结果表明:(1)设计的颌下进气道可以在Ma=2.5~4.5工作,在设计点Ma=4.0实现前体乘波,并具有大捕获流量、高压缩特性及高升阻比的优点;(2)进气道总压恢复系数和流量系数随着攻角增大而提高,在Ma=4.0,6°攻角状态,该进气道总压恢复系数可以达到0.47,流量系数达到1.20;(3)在更大攻角下由于捕获流量大幅增大,颌下进气道会出现不起动现象,但流场结构和性能稳定。 展开更多
关键词 冲压发动机 超声速进气道 计算流体动力学 风洞试验
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马赫数4.0颌下等熵混合压缩进气道技术研究 被引量:4
17
作者 孟宇鹏 朱守梅 李宏东 《战术导弹技术》 2014年第6期69-74,102,共7页
对一种设计马赫数4.0的等熵混合压缩颌下进气道进行了研究,采用计算流体力学和风洞试验两种手段,得到了进气道性能特性以及出口流场特性随攻角、侧滑角变化的规律。研究表明:相同设计马赫数下等熵压缩颌下进气道性能高于三锥压缩颌下进... 对一种设计马赫数4.0的等熵混合压缩颌下进气道进行了研究,采用计算流体力学和风洞试验两种手段,得到了进气道性能特性以及出口流场特性随攻角、侧滑角变化的规律。研究表明:相同设计马赫数下等熵压缩颌下进气道性能高于三锥压缩颌下进气道的性能;等熵压缩进气道在较小攻角下达到性能极值,随着攻角增大压缩效率和流量系数均会降低,随着侧滑角增大,性能降低;进气道出口流场不均匀度随着攻角的增大逐渐增大,流场畸变度不断增大;等熵压缩颌下进气道对攻角的变化比较敏感,适于以一定速度范围长时间巡航状态的导弹。 展开更多
关键词 颌下式进气道 等熵压缩 计算流体动力学 风洞试验
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补风方式对商用厨房空气品质影响的探讨 被引量:3
18
作者 靳艳茹 邢金城 +3 位作者 由世俊 魏巧丽 夏颖 甄敏钢 《山东建筑工程学院学报》 2005年第5期47-51,共5页
通过研究商用厨房环境的空气品质,阐明了补风对排风罩性能的影响。应用计算流体力学(CFD)专业软件Air-pak2.0来模拟商用厨房的环境情况,并辅以实验验证。该模拟揭示了热羽从烹饪区上升到的排风罩的复杂流动情况。本文说明了补风和排风... 通过研究商用厨房环境的空气品质,阐明了补风对排风罩性能的影响。应用计算流体力学(CFD)专业软件Air-pak2.0来模拟商用厨房的环境情况,并辅以实验验证。该模拟揭示了热羽从烹饪区上升到的排风罩的复杂流动情况。本文说明了补风和排风罩相结合的气幕式、罩前和罩后三种补风方式的流场的区别。 展开更多
关键词 室内空气品质 商用厨房 计算流体力学 局部排风罩 补风
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Bringing out Fluids Experiments from Laboratory to In Silico – A Journey of Hundred Years
19
作者 Manickam Siva Kumar Pichai Philominathan 《American Journal of Computational Mathematics》 2011年第4期271-280,共10页
By making use of the developments in the fields of numerical methods, computational technology and fluid dynamics models, computational fluid dynamics (CFD) progress forward to play an active role today in various ind... By making use of the developments in the fields of numerical methods, computational technology and fluid dynamics models, computational fluid dynamics (CFD) progress forward to play an active role today in various industrial, academic and research activities. In many cases, CFD simulations replace expensive and time consuming laboratory experiments successfully by allowing engineers and scientists to capture pressure, velocity and force distributions. Researchers are now able to test various theoretical conditions unavailable in the laboratory and CFD studies help them to get deeper insights on existing theories. The century-old history started just to solve some stress analysis problems numerically and today CFD methodology is being applied not only in fluid dynamics also in chemical engineering, mineral processing, fire engineering, sports, medical imaging and even in acoustics. This paper reviews the growth of CFD as a discipline and discusses its contemporary methodology. 展开更多
关键词 fluid dynamics computation fluid dynamics Numerical Methods And Algorithms
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响应面法在自激脉冲喷嘴结构优化中的应用 被引量:3
20
作者 邓嵘 敬斌杰 张文汀 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第9期1366-1372,共7页
为了提高自激脉冲喷嘴的射流性能,利用CFD对自激脉冲喷嘴进行流场的数值分析,并与响应面法相结合对喷嘴结构进行全局优化。建立以喷嘴进口直径d1、出口直径d2、腔长Lc、腔径Dc为设计变量,以打击力F为目标函数的数学优化模型;通过对建立... 为了提高自激脉冲喷嘴的射流性能,利用CFD对自激脉冲喷嘴进行流场的数值分析,并与响应面法相结合对喷嘴结构进行全局优化。建立以喷嘴进口直径d1、出口直径d2、腔长Lc、腔径Dc为设计变量,以打击力F为目标函数的数学优化模型;通过对建立的数学模型进行分析,获得喷嘴结构的最优参数;最后对优化后的结构进行对比分析,得到优化后的喷嘴在射流性能上有显著的提高,其打击力提高约20%;并且通过分析因素交互作用图,得到各个结构参数对射流性能的影响规律。 展开更多
关键词 自激振荡 响应面法 数值分析
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