基于正交试验设计的二次进气燃烧仿真
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《基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》篇一一、引言随着计算流体动力学(CFD)技术的发展,其在工程领域的应用越来越广泛。
对旋轴流风机作为一种重要的通风和排烟设备,其性能的优化对于提高能源利用效率和降低设备运行成本具有重要意义。
正交试验法作为一种常用的实验设计方法,在多个领域中已被证实具有显著的分析和优化效果。
本文将基于正交试验法,利用CFD技术对旋轴流风机进行数值模拟分析,以期为对旋轴流风机的优化设计提供理论依据。
二、对旋轴流风机简介对旋轴流风机主要由风轮、集流器、蜗壳等组成。
风轮是对旋轴流风机的核心部分,其叶片的形状和数量直接影响风机的性能。
集流器的作用是使气流均匀地进入风轮,而蜗壳则用于收集并引导气流。
对旋轴流风机的特点是具有较高的压力系数和效率,适用于低速、中高速等不同风速的场合。
三、正交试验法与CFD数值模拟正交试验法是一种基于数学模型的试验设计方法,其优点在于能够通过有限的试验次数获得全面的数据信息。
在本文中,我们将根据对旋轴流风机的性能参数设计正交试验方案,如风轮叶片的角度、蜗壳的形状等。
通过改变这些参数的组合,我们可以得到一系列的试验方案,从而全面地了解各参数对风机性能的影响。
CFD数值模拟是一种基于计算机技术的流体分析方法,可以实现对旋轴流风机内部流场的可视化分析。
通过建立数学模型,我们可以模拟风机的运行过程,得到风机的压力、速度、温度等分布情况。
将正交试验法与CFD数值模拟相结合,我们可以更准确地分析各参数对风机性能的影响,为优化设计提供依据。
四、数值模拟与分析根据正交试验法设计的试验方案,我们进行了对旋轴流风机的CFD数值模拟。
通过对模拟结果的分析,我们得到了各参数对风机性能的影响规律。
具体而言,我们分析了风轮叶片角度、蜗壳形状等因素对风机压力系数、效率等性能参数的影响。
通过对比不同试验方案的结果,我们可以得出各因素的主次关系和最优组合。
五、结果与讨论通过对模拟结果的分析,我们得到了以下结论:1. 风轮叶片角度对风机性能的影响较大,适当调整叶片角度可以提高风机的压力系数和效率;2. 蜗壳形状对风机性能也有一定影响,合理的蜗壳形状可以更好地引导气流,提高风机的效率;3. 通过正交试验法和CFD数值模拟的结合,我们可以得到各参数的优化组合,为对旋轴流风机的优化设计提供理论依据。
基于正交试验的超燃燃烧室小肋片数值优化黄桂彬;吴达;王应洋;夏雪峰【期刊名称】《空军工程大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(018)005【摘要】为研究超燃燃烧室中小肋片长、宽、高对流场特性的影响及参数择优问题,采取正交试验设计方法对其进行了数值模拟.对比分析25种不同小肋片参数组合情况下其燃料与空气的混合效率、总压损失、穿透深度之间的差异.研究表明,小肋片高度对燃料和空气的混合效率影响程度最显著,其次是宽度和长度;长宽高对超燃燃烧室中总压损失、穿透深度影响程度不显著.经过优化后的小肋片燃料和空气的混合效率(0.712439)高于正交试验里的所有结果,其总压损失(0.1303)通过损失2%的总压换取了燃料与空气的混合效率37%的增强,其穿透深度(10.023)通过损失1%的穿透深度换取了燃料与空气的混合效率9%的增强,为小肋片的设计和改进提供了方法借鉴和参考依据.【总页数】6页(P13-18)【作者】黄桂彬;吴达;王应洋;夏雪峰【作者单位】空军工程大学防空反导学院,西安,710051;空军工程大学防空反导学院,西安,710051;空军工程大学防空反导学院,西安,710051;空军工程大学防空反导学院,西安,710051【正文语种】中文【中图分类】V235.11【相关文献】1.超燃燃烧室肋片构型数值研究 [J], 王应洋;李旭昌;王宏宇;王旭东2.超燃燃烧室小支板三维尺寸数值优化 [J], 黄桂彬;吴达;王应洋;王旭东3.超燃燃烧室肋片/凹腔组合结构研究 [J], 杨文佳;高峰;王应洋;马新鹏4.超燃燃烧室肋片/凹腔结构组合数值研究 [J], 杨文佳; 高峰; 王应洋; 马新鹏5.超燃燃烧室小肋片/气动斜坡结构组合研究 [J], 杨宇;吴达;王应洋;李旭昌;张保山因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
甲烷二次燃烧火焰传播速度的数值模拟研究史增凯;席文雄;金星;张玉坤【摘要】二次燃烧是常见热力设备和高速推进燃烧室内的重要现象,但目前对二次燃烧的研究较为匮乏.为了研究当量比、甲烷添加量对二次燃烧自点火火焰传播速度的影响情况,论文利用CHEMKIN软件中火焰速度反应器模拟研究了向不同当量比(0.3~0.9)甲烷/空气一次燃烧产物中添加不同量(摩尔分数0.02~0.24)甲烷时的自点火火焰传播速度.研究表明当量比主要是通过影响尾气温度和一次燃烧产物中富余氧气来影响火焰传播速度,而甲烷添加量会影响二次燃烧时局部当量比,局部当量比在1附近时火焰传播速度最大.%Secondary combustion is a common phenomenon in thermal equipment and high-speed propulsion combustion chamber, but the current studies on the secondary combustion are relatively deficient. In order to study the effects of equivalence ratio and added methane on the flame propagation velocity of secondary flame, this paper simulates the combustion process of secondary combustion at different equivalence ratios (0. 3~0. 9) and different molar fractions of added methane (0. 02~0. 24) by using the flame velocity reactor of CHEMKIN, and achieves the flame propagation velocity. The results show that the equivalence ratio affects the flame propagation velocity mainly through influencing the temperature and remaining oxygen of the primary combustion products. Moreover, the amount of added methane can affect the local equivalence ratio of secondary combustion, and the maximum of flame propagation velocity occurs when the local equivalence ratio is around 1.【期刊名称】《机电产品开发与创新》【年(卷),期】2018(031)002【总页数】3页(P52-54)【关键词】二次燃烧;自点火;当量比;火焰传播速度【作者】史增凯;席文雄;金星;张玉坤【作者单位】航天工程大学激光推进及其应用国家重点实验室,北京 101416;航天工程大学激光推进及其应用国家重点实验室,北京 101416;航天工程大学激光推进及其应用国家重点实验室,北京 101416;航天工程大学激光推进及其应用国家重点实验室,北京 101416【正文语种】中文【中图分类】V231.20 引言二次燃烧自点火是常见热力设备和高速推进燃烧室内的重要现象,在能源、材料、推进领域中有着广泛的应用[1~3]。
《基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》篇一一、引言随着计算机技术的发展,CFD(计算流体动力学)数值模拟在风机设计、优化及性能预测等方面发挥着越来越重要的作用。
对旋轴流风机作为一种重要的通风和排风设备,其性能的准确预测和优化设计对于提高设备效率和节能减排具有重要意义。
本文采用正交试验法,结合CFD数值模拟技术,对旋轴流风机进行性能分析和优化设计。
二、正交试验法原理正交试验法是一种多因素优化的试验设计方法,通过合理安排少数典型试验点,能够找出多因素的最佳组合。
该方法通过正交表来安排试验,具有均衡分散性和整齐可比性等特点,适用于多变量、多水平的复杂系统。
三、对旋轴流风机CFD数值模拟本部分将对旋轴流风机进行三维建模,并利用CFD软件进行数值模拟。
首先,建立对旋轴流风机的三维模型,并对其进行网格划分。
其次,根据实际工况设定边界条件和流动参数。
最后,通过求解器进行数值模拟,得到风机的性能参数和流场分布。
四、正交试验设计与分析本部分将采用正交试验法,对影响对旋轴流风机性能的多个因素进行试验设计。
这些因素可能包括叶片角度、叶片数量、转速等。
通过合理安排这些因素的水平和组合,形成多个试验方案。
然后,利用CFD数值模拟技术对每个试验方案进行模拟分析,得到各方案的性能参数和流场分布。
五、结果与讨论根据正交试验结果,我们可以得到各因素对旋轴流风机性能的影响规律。
通过极差分析、方差分析等方法,可以确定各因素的主次关系和最佳水平组合。
此外,我们还可以通过对比模拟得到的性能参数和流场分布,评估各试验方案的优劣。
最后,根据分析结果,提出对旋轴流风机的优化设计方案。
六、结论本文采用正交试验法结合CFD数值模拟技术,对旋轴流风机进行了性能分析和优化设计。
通过正交试验设计,我们得到了各因素对旋轴流风机性能的影响规律,确定了最佳的水平组合。
同时,通过CFD数值模拟,我们得到了风机的性能参数和流场分布,为风机的优化设计提供了依据。
双侧切向进气固冲发动机二次燃烧仿真
刘杰;李进贤;冯喜平;郑亚
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2011(28)2
【摘要】研究发动机性能优化问题,燃烧是关键技术.为提高同冲发动机二次燃烧效率,提出了一种新型切向进气方式,采用Realizablek-ε湍流模型及单步涡团耗散燃烧模型,对双侧切向进气式固冲发动机补燃室内三维反应流场进行了数值仿真,研究了切向进气对同冲发动机二次燃烧的影响.当空气射流以切向进入补燃室时,气流产生旋转,燃料与空气的混合更充分,燃烧效率更高,并且有利于发动机壁面热防护.当气流切入角度增大时,补燃效率先升后降,对于具体发动机结构,存在一使燃烧效率最大的切入角,根据研究的模型发动机结构进行仿真,结果表明,提高了发动机性能,加快了燃烧的速度,对固冲发动机设计提供重要依据.
【总页数】5页(P72-75,83)
【作者】刘杰;李进贤;冯喜平;郑亚
【作者单位】西北工业大学航天学院,陕西,西安,710072;西北工业大学航天学院,陕西,西安,710072;西北工业大学航天学院,陕西,西安,710072;西北工业大学航天学院,陕西,西安,710072
【正文语种】中文
【中图分类】FV411.8
【相关文献】
1.下颌式进气道固冲发动机二次燃烧性能研究 [J], 杨玉新;段艳娟;平丽;何俊卿
2.头部两侧进气固冲发动机补燃室内流场研究 [J], 王希亮;孙振华;贺永杰;马高建
3.进气道结构对含硼固冲发动机二次燃烧性能影响分析 [J], 胡旭;徐义华;王洪远;曾卓雄
4.头部两侧和单侧进气对固冲发动机燃烧影响 [J], 王希亮;孙振华
5.某两侧进气固冲发动机二次燃烧性能提升仿真研究 [J], 王希亮;陈志明;孙振华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
一种基于正交试验的航空燃油离心泵优化设计方法
航空燃油离心泵是飞机燃油系统中重要的组成部分,其性能的优化设计对于飞机安全飞行和高效服务至关重要。
本文提出了一种基于正交试验的航空燃油离心泵优化设计方法,通过正交试验设计来确定影响离心泵性能的因素,然后采用响应面法进行参数优化。
首先,确定离心泵的设计因素,包括离心泵进口直径、离心泵叶片数、离心泵叶片弦长和离心泵转速等因素。
然后,采用正交试验设计方法,在确定的范围内取不同水平的因素值进行试验,得到不同因素水平下的离心泵性能指标。
通过对试验结果的统计分析,确定各因素的主次关系和影响程度。
接着,将得到的实验数据建立离心泵性能的响应面模型,利用该模型进行参数优化。
通过求解得到响应面模型的最优解,确定离心泵最佳的设计参数组合,得到性能最优的航空燃油离心泵。
最后,对优化设计的离心泵进行仿真验证,验证结果表明优化后的离心泵性能指标有所提升。
本文提出的基于正交试验的航空燃油离心泵优化设计方法具有较高的可行性和实用性,可为离心泵的优化设计提供有益的参考。
基于二次回归正交试验的汽轮机排汽缸加装导流板的研究曹丽华;周凯;司和勇【摘要】以某600MW汽轮机为研究对象,应用计算流体力学软件CFX对低压缸末级和排汽缸的耦合模型进行了数值模拟,基于二次回归正交试验,在排汽缸上端安装导流板来削弱通道涡对排汽缸气动性能的影响,得到了导流板安装参数与静压恢复系数之间的回归方程。
方程呈现非线性关系,显著不失拟,且三因素之间互不影响。
求解回归方程的最优解,得出最佳的导流板安装方案。
安装导流板后,通道涡被破碎,排汽缸的气动性能得到了明显的改善。
排汽缸出口的静压恢复系数提高3.008%,总压损失系数降低5.789%,出口截面标准偏差降低了3.043。
并且,不同负荷下优化后排汽缸出口的静压恢复系数均大于优化前.【期刊名称】《发电技术》【年(卷),期】2019(040)001【总页数】5页(P56-60)【关键词】汽轮机;排汽缸;导流板;二次回归正交试验;气动性能【作者】曹丽华;周凯;司和勇【作者单位】[1]东北电力大学能源与动力工程学院,吉林省吉林市132012;[2]哈尔滨汽轮机厂有限责任公司,黑龙江省哈尔滨市150040;[1]东北电力大学能源与动力工程学院,吉林省吉林市132012【正文语种】中文【中图分类】TK266排汽缸是连接汽轮机低压缸末级和凝汽器的重要部件,其内结构复杂,主要由扩压器、蜗壳、辅助结构构成,排汽缸内部的蒸汽呈复杂的三维流动。
由于蜗壳上端空间较为狭小,排汽在蜗壳上端形成了一个较大的漩涡(即通道涡),而后分别从两侧向下分流,形成2个略小的通道涡,扩压器两侧的汽流经过翻转后汇入通道涡使其不断壮大,一直延伸到排汽缸出口,严重影响了排汽缸的气动性能[1]。
因此,从破坏通道涡的结构入手,在排汽缸内加装导流板,成为改善排汽缸气动性能一种有效手段。
目前,已经有很多对排汽缸进行改造的文献。
刘晖明[2]通过对300 MW汽轮机排汽通道进行模型吹风实验,对加装导流板前后流场对比并通过数值模拟分析,发现加装导流板能够改善流场的不均匀性,减小凝汽器的汽阻,进一步减小凝汽器的传热端差,提高凝汽器的经济性和安全性。
汽车发动机燃烧过程仿真及优化设计第一章:前言现代汽车是一种革命性的技术,它已经成为人们生活的一部分。
汽车的引擎是汽车最重要的部分之一,因为它控制着汽车的速度和动力。
汽车引擎的燃烧过程是一个非常重要的领域,对于引擎的设计、优化、性能等方面都至关重要。
本文将讨论汽车发动机燃烧过程的仿真及优化设计。
第二章:汽车发动机燃烧过程的基本原理汽车发动机是通过化学反应将燃料转化为能量来驱动汽车的。
发动机的燃烧过程有两种类型:正常燃烧和非正常燃烧。
正常燃烧是指燃料在氧气的存在下发生燃烧,同时释放出能量。
非正常燃烧是指燃料不完全燃烧,形成一系列有害物质。
汽车发动机的燃烧过程还受到一些因素的影响,例如压缩比、进气温度和压力、是否采用增压等。
当这些因素发生变化时,即使使用相同的燃料,燃烧过程也会发生变化。
第三章:汽车发动机燃烧过程的仿真随着计算机软件的发展,燃烧过程的仿真已经成为一种有效的方法,其使用有助于修改和验证发动机的设计,同时也可以提高发动机的性能和可靠性。
在仿真的过程中,可以预测汽车引擎燃烧过程的时间、压力和温度等参数的变化。
这使得工程师可以更好地了解发动机的行为,并在发动机的设计和开发中作出更好的决策。
第四章:汽车发动机燃烧过程的优化设计发动机燃烧过程的优化设计涉及许多方面,其中包括组件设计、控制系统设计和化学机理的研究。
发动机燃烧过程的优化旨在使其更加高效,同时减少排放,使其更加环保。
在这个过程中,首先需要确认发动机的材料,然后对各个细节进行调整和改进。
例如,在缸体和活塞上添加涂层可以有效减少散热,提高燃烧温度;改变油泵的加油量可以增加发动机的输出功率;添加节气阀可以有效控制进气流量。
这些更改都有助于提高燃烧效率和减少排放。
第五章:结论通过本文的学习,我们可以了解到汽车发动机燃烧过程仿真和优化设计的基本原理,也了解了发动机燃烧过程的复杂性。
同时,我们也了解了燃烧过程的仿真和优化设计对汽车发动机设计的影响。