EquipmentManufacturingTechnologyNo.05，2018
喷射器是一种无运动部件的升压装置，其组成如图1所示。近年来一些学者对其进行了研究。KBanasiak等人[1]对一台CO2两相流喷射器进行了数值模拟研究，模拟过程中CO2采用实际气体模型，使用均相成核延时均衡模型来研究跨临界流的亚稳态现象，和实验结果对比结果表明此模型能够较好地预测喷射器内流场情况。丁学俊等人[2]使用二维轴对称模型对蒸汽喷射器进行了数值模拟研究，分析了工作蒸汽压力、引射蒸汽压力和混合蒸汽压力变化对喷射器的引射系数以及内部流场激波的影响。沈胜强和张琨[3]提出在喷射器喷嘴内插入喷针来调节喷射器的方案，并建立计算模型。通过模拟计算后发现，通过对喷射器出口面积的调节可以改变喷射器的质量流量。Bodys等人[4]对一种全尺寸CO2多喷射器模型进行了模拟分析。他们分别研究了单喷射器和多喷射器运行的情况，研究结果表明，带多喷射器的CO2制冷系统可以适应不同的制冷工况，并且更加高效、稳定。本文提出一种新的多喷射器模型，并对其进行建模与研究，分析了在指定边界条件下，喷射器流量的变化规律。和以前的研究相比较，本文所建模型有如下不同：（1）四个喷射器共用一个引射室；（2）四个喷射器除引射室外各个部分独立存在；（3）四个喷射器集成为一个设备。1多喷射器建模与网格划分本文所研究喷射器采用文献[5]中公布的尺寸，并在此基础上对按照一定的比例对其进行放大与缩小建立多喷射器。建立后的三维模型如图2所示。
各喷射器的主要尺寸如表1所示。
本文研究中采用anasys中的mesh软件进行网格划分，考虑到模型的复杂性，采用一键生成功能建立四面体网格。网格数量为517191.划分后的网格基于CFD的多喷射器数值模拟张俊杰（广西制造系统与先进制造技术重点实验室，广西大学机械工程学院，广西南宁530004）摘要：为了解决喷射器流量控制问题，建立一种多喷射器模型，以CO2为工质，通过Fluent软件对其进行模拟，研究了不同组合下喷射器内流量的变化。研究结果表明，本文所提模型能够对喷射器流量进行灵活地控制，以适应不同的制冷工况。关键词：流量控制；多喷射器；Fluent中图分类号：TK172文献标识码：A文章编号：1672-545X（2018）05-0072-02
第23卷第1期石油化工高等学校学报Vol.23No.1
2010年3月JOURNALOFPETROCHEMICALUNIVERSITIESMar.2010
文章编号:1006-396X(2010)01-0055-05
摩擦液柱成形过程的二维CFD数值模拟
陈忠海,陈家庆*,焦向东,周灿丰,关佩,高辉
(北京石油化工学院海洋工程连接技术研究中心,北京102617)
摘要:采用Gambit软件建立了摩擦液柱成形(FHPP)过程流场的二维轴对称模型,运用商业计算流体动力
学软件Fluent对FHPP稳态阶段塑性金属的流动情况进行了数值模拟。通过改变模拟过程中的单一关键参数而保
持其他参数不变,分别讨论了金属棒和孔洞之间径向间隙、材料粘度、金属棒转速、金属棒进给速度以及基材孔底形
状等对理想金属塑性流体流动成形过程中速度场和压力场分布变化的影响。结果发现,塑性金属材料的压力分布
主要受进给速度(即轴向力)和材料粘度的影响,与金属棒的旋转速度和径向间隙关系不大;而速度分布受进给速度
以及径向间隙的影响不明显,但与金属棒的旋转速度关系密切,尤其是靠近速度入口面以及金属棒附近的材料受旋
转作用影响显著;通过改变基材孔洞底部的形状,可以改善塑性金属材料的流动情况,同时也揭示了实验过程中孔
洞底部存在缺陷的原因。
关键词:摩擦液柱成形;摩擦叠焊;计算流体动力学;数值模拟
中图分类号:TG404文献标识码:Adoi:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.014
Two-DimensionalNumericalSimulationofFrictionHydroPillar
第３Ｏ卷第５期 沈阳航空航天大学学报
２ ０ １ ３年１ ０月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ＶＯ１．３０ Ｎｏ．５
ｏｃｔ．２ ０ １ ３
文章编号：２０９５—１２４８（２０１３）０５—００２７—０６
畸变网ＣＦＤ数值模拟研究
张生 ，任文成 ，屠宝锋 ，丁一明
（１．中航工业沈阳发动机设计研究所总体二部，沈阳１１００１５；２．南京航空航天大学能源与动力学院，南京２１００１６）
摘要：通过ＣＦＤ数值模拟，探究了畸变网阻力系数与畸变网后马赫数的关系，揭示了来流马赫数
大于临界马赫数以后，总压损失会急剧增加以及临界马赫数的大小受圆柱之间距离影响的物理机
制。研究表明，总压损失急剧增加是因为来流马赫数大于临界马赫数以后，流场中出现正激波和
斜激波，造成很大的激波损失；圆柱稠度大时，喉道处更早达到声速，在扩张段中形成斜激波，在较
低进口马赫数时达到临界状态。
关键词：畸变网；数值模拟激波；损失
中图分类号：ＴＰ３９１．７；Ｖ２６１．２ 文献标志码：Ａ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５—１２４８．２０１３．０５．００６
ＣＦＤ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｎ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｎｅｔ
ＺＨＡＮＧ Ｓｈｅｎｇ ，ＲＥＮ Ｗｅｎ．ｃｈｅｎｇ ，ＴＵ Ｂａｏ．ｆｅｎｇ ，ＤＩＮＧ Ｙｉ．ｍｉｎｇ
（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｄｅｓｉｇｎ（１Ｉ），ＡＶＩＣ Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｅｎｇｉｎｅ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈｅｎｇｙａｎｇ １１００１５；
２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００１６）
第３１卷第３期 ２０１３年６月 空气动力学学报 ＡＣＴＡ ＡＥＲｏＤＹＮＡＭＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ Ｖｏｉ．３１。Ｎｏ．３ ＪＵＦＩ．，２０１３ 文章编号：０２５８—１８２５（２０１３）０３—０３５０—０８ 龙卷风风场特性的ＣＦＤ数值模拟 徐 枫 ，肖仪清 ，李 波 ，欧进萍。 （１．哈尔滨工业大学深圳研究生院深圳市城市与土木工程防灾减灾重点实验室，广东深圳 ５１８０５５ ２．哈尔滨工业大学土木工程学院，黑龙江哈尔滨 １５００９０； ３．大连理工大学土木工程学院，辽宁大连 １１６０２４） 摘要：基于计算流体动力学方法建立了龙卷风发生装置的数值计算模型，对具有单涡结构的龙卷风风场特性进 行了研究。分析了切向风速沿径向和高度的分布规律，并将切向速度沿径向的分布与Ｒａｎｋｉｎ涡模型和参数化气 旋模型理论公式进行对比，验证龙卷风风场数值模拟结果的合理性。进一步研究了人ＶＩ风速和入口角度改变对龙 卷风风场特性的影响，并给出了各个数值计算模型近地面核心半径、最大切向风速和涡流比，进而可以获得不同尺 度和不同强度的龙卷风风场。该方法为龙卷风风场模拟提供了新的研究途径，并可应用于建筑物的抗龙卷风设汁 研究。 关键词：龙卷风；数值模拟；计算流体动力学；涡流比 中图分类号：Ｏ３５５ 文献标识码：Ａ Ｉｌ 引 吾 龙卷风是一种剧烈旋转的地区性小尺度大气涡 旋，它突发性强，生消迅速，来势凶猛，破坏力极大，常 伴随着雷暴、冰雹和强降水，是杀伤性较大的灾害性 天气 ］。龙卷风的影响范围虽远小于台风，但其旋转 风速比强台风的风力大得多，由此具有极强破坏力。 龙卷风所经之处，常常造成拔起大树、掀翻车辆、摧毁 建筑物等现象，危害十分严重。被称为“龙卷风之乡” 的美国是世界上发生龙卷风最多的国家，每年都会形 成上千场龙卷风并且强度较大，给美国带来了重大财 产损失和人员伤亡。我国所处纬度与美国相当，但龙 卷风数量远少于美国，多发生在沿海城镇。近年来， 在内陆乡村也发现龙卷风的踪迹，并且其袭击高人口 密度地区次数也有所增加。现行建筑规范和标准中 尚未包括建筑物抗龙卷风的设计要求，乡镇房屋因此 也无法抵抗龙卷风作用而发生损坏或倒塌，这是造成 人员死伤的重要原因。据统计，１９６６年～１９８５年问， 死亡８０人以上的龙卷风灾就有５次 ］。２０世纪８Ｏ 年代后期，建筑标准有所提高，但造成人员死亡的龙 卷风灾几乎每年都有发生。如２００７年８月１８日，第 ９号超强台风“圣帕”衍生的龙卷风造成了温州历史 上罕见的灾情 ］。２００７年～２０１１年的期间内，在黑 龙江省五常市、泰来县，辽宁省彰武县，河南省濮阳 市，山东兖州、苍山两县市，湖北省襄樊、随州两地，安 徽灵璧县、淮北市、岳西县、砀山县，江苏省姜堰市、盐 城市、新桥镇、高邮市，广东省吴川市、高明区、徐闻 县，海南海口市境内等，均遭受不同程度的龙卷风袭 击，房屋、工厂和公共设施都遭到不同程度损毁 。 目前，国际上主要采用现场观测和风洞试验方法 来研究龙卷风风场特性。现场观测是研究龙卷风的 最直接手段，该方法随着近些年来大量先进观测仪器 的涌现才有了迅猛发展。现场观测龙卷风虽然投资 大，很多因素难以人为控制，但由于其真实性而受到 更多关注。研究者用当今最常用的移动式多普勒雷 达观测龙卷风，并得到许多宝贵资料。如Ａｌｅｘａｎ ｄｅｒｔ朝和Ｗｕｒｍａｎ 对１９９８年５月３０日发生在南达 科他州Ｓｐｅｎｃｅｒ地区的一个龙卷风进行观测。多普勒 雷达在不同高度获取了龙卷风不同高度处的切向风 速和径向风速。我国对龙卷风观测研究起步较晚，主 要受通讯和交通条件的限制，相信随着经济飞速发展 和科技进步，会使我们对龙卷风形成及其造成的危害 ＊收稿日期：２０１２—０３—２８；修订日期：２０１２¨２Ｏ 基金项目：国家自然科学基金（５１００８１０３）；国家自然科学基金重大研究计划重点项目（９０８１５０３０，９０７ｌ５０３１） 作者简介：徐枫（１９８０一），男，黑龙江省大庆市人，博士，讲师，主要从事结构风工程研究．Ｅ ｍａｉｌ：ｘｕｆｅｎｇ—ｈｉｔ＠１ ６３．ＣＯＩ１）．
