摘要：为了对弯曲方管网格的无关性进行验证,使用FLUENT软件进行数值模拟,以90°、60°和30°3种不同弯曲角度的方管为研究对象,对弯曲方管划分不同数量网格,分析不同网格数量与方管外壁面压力系数模拟结果的关系,并引入网格收敛指数(GCI),对网格无关性进行详细研究,探讨弯曲方管网格数量的确定方法。结果表明,90°、60°、30°弯曲方管外壁面的压力系数与实验数据有较好的吻合;当90°、60°、30°弯曲方管划分的网格数量分别达到70万、120万、139万时满足网格无关性条件。设计出30°~90°弯曲方管网格数量与弯曲角度的拟合曲线,该结果能为30°~90°的弯曲方管船舶管路设计提供理论依据,也能够有效地缩短船舶管路的设计和加工时间。

摘要：以炸药在点燃瞬间的压力均衡为前提条件,计算聚能传爆管点火后只产生燃烧反应的最小泄压孔面积,以此为基础,对含不同尺寸泄压结构的聚能传爆管在慢速烤燃和快速烤燃环境下的响应特性进行分析,在建立三维轴对称烤燃计算模型的基础上,采用Fluent对不同大小泄压孔的慢速烤燃响应特性进行数值模拟。为研究含泄压孔聚能传爆管对起爆威力性能的影响,对3种不同大小泄压孔的聚能传爆管进行了起爆实验。结果表明,该型聚能传爆管的泄压孔设计单孔直径7 mm为最优,研究结果对水雷不敏感引信的结构设计有一定的指导意义。

摘要：有限元技术在工程设计领域的应用十分广泛。在有限元计算中,网格的细密程度直接影响计算结果的精确性。文中介绍了有限元分析中获得网格无关解的必要性,并以某型往复式索道中的吊厢吊杆为例,介绍了Ansys Workbench中常用的一些网格划分方法,验证了计算结果的网格无关性,为同类问题的分析计算提供参考。

摘要：针对小流量工况采用计算流体动力学(CFD)对离心泵的性能进行数值模拟的精度问题,以一低比转数离心泵为例对其进行整体结构化网格划分,采用ANSYS CFX 14.5软件对模型离心泵的进口管路流道、叶轮流道以及蜗壳流道组成的流场进行定常数值计算.从改变整体网络数量与叶轮网格数量的角度分别进行网格无关性验证对0.6及1.0倍设计流量下的模拟精度进行比较研究.准确性评价指标采用外部特性扬程值及PIV得到的叶轮和蜗壳内部分区域的绝对速度,具有较强的说服性.分析表明:对总体网格数增加的方法进行的无关性分析即可满足要求;网格数量的增加对叶轮内绝对速度影响较大,而对蜗壳内绝对速度影响很小;在设计工况下,蜗壳和叶轮内部绝对速度的预测精度都比0.6Q_d工况下的高,因而在进一步小流量流动特性分析时,需要更精密的网格.通过对外特性和内流场速度的对比,最终选择网格模型为网格IGD.

摘要：针对豪华游轮,开发了结构化网格自动生成软件SUGOT-LCS。模型导入、计算域划分、网格生成和设置边界条件等操作均可自动完成。以一艘豪华游轮模型为例进行校验,并生成4套网格就阻力性能和自由表面波高分布对网格的依赖性进行了考察。计算结果表明,该方法可显著节省网格生成的时间,而且采用粗网格进行阻力性能预报已具有足够的精度,可将其应用于船型优化,具有较强的实用性。

摘要：由于深海高压环境的特殊性,设计3种无人潜航器电池舱方案,并对其使用性能进行对比。基于Ansys Workbench对3种方案电池舱在4 MPa的工况下进行有限元仿真分析,选取最优设计方案,并利用水静压试验对电池舱体进行可靠性验证。研究结果表明:对于端盖内测加强筋高度和端盖高度不一致的结构特点,采用端盖高度由边缘向圆心位置递减的设计方案,既能够减轻舱体的重量,又能够有效地降低舱体承受的最大应力;在水静压为4 MPa的工况下,电池舱体的最大应力值为206.82 MPa,最大变形量为0.71679 mm。在4 MPa的水静压试验后,舱体外观无损坏,此电池舱体的可靠性满足实际需求。对电池舱的有限元分析和水静压试验,为水下耐压舱体设计提供了一种新的设计方法。

摘要：为提高有限元仿真结果的准确性,了解网格特性对仿真结果的影响规律,结合国内某型电动车,以其车架作为分析对象,对模型进行网格划分,通过分析结果寻找网格特性对仿真数值的影响规律,确定影响结果的主要因素——网格无关解。为进一步分析无关解对结果的影响,通过控制网格数目设计一系列求解方案,并对仿真结果进行归纳推导,得到针对该车架模型的应力、位移与网格数量的关系式。结果表明:在一定条件下,2万较41万网格模型最大应力差异约为75.52%,最大位移差异约为59.5%,网格特性特别是网格数量对结果影响较为明显;该车架模型在网格数量大于142071后,差异减少,确定142071为其无关解阈值;应用最大应力和最大位移关于网格数量的拟合函数表达式,可迅速查询或计算仿真结果的误差范围;该方法有利于应用在工作量较大、对象单一、重复性强的仿真分析之中。

摘要：针对流体体积模型(volume of fluid,VOF)在模拟相间传质过程时需要将界面质量流密度转换为单位体积传质速率的问题,对VOF模型中的界面传质与体积传质转换方法进行了改进。提出一种既解决了网格无关性问题又可以反映局部界面传质特性的转换方法,并给出了理论推导证明。推导出相应的网格无关性条件,通过划分3组不同尺寸的网格模拟了汽泡冷凝问题,并在汽泡生长方面对该转换方法加以简单应用,模拟结果与理论分析及实验结果符合良好,合理可行,可广泛应用到多相流中界面传热传质模拟的过程。

摘要：对浓缩风能装置模型Ⅰ所处流场进行仿真网格无关性分析,得出相关中心为fine,相关性为70时可以使计算相对误差最小,且计算时间消耗可以接受.采用仿真网格无关性分析结果对浓缩风能装置模型Ⅰ和模型Ⅱ进行流场仿真计算,并与车载实验结果进行对比分析,最终结果表明:两模型均可以浓缩风能,并能够提高风能的能流密度;采用网格无关性分析结果进行模拟计算,安装风轮截面处风速测量点风速模拟计算值与风速实际测量值的相对误差在5%、10%和20%以内的点所占百分比分别为41.67%、83.33%和91.67%,因此可以采用该结果对浓缩风能装置进行初步的定量分析,为浓缩风能装置中安装的叶轮之设计提供参考;采用该结果进行的模拟计算与车载试验均可得出模型Ⅱ优于模型Ⅰ的结论,因此该结果可以定性分析不同浓缩风能装置,以实现浓缩风能装置的结构优化.

摘要：针对阀门高温工况,运用ANSYS Workbench对散热板结构的整体式高温上阀盖进行了温度场仿真分析,并运用正交分析方法对影响整体式高温上阀盖散热的影响因子进行了研究分析。分析结果表明:针对介质为525℃工艺气的DN100 Class150高温阀门,采用整体式高温上阀盖的结构可降低上阀盖高度38.2%;当介质为气体时,研究高温上阀盖的散热不能忽略阀杆与上阀盖之间的间隙;对于整体式高温上阀盖而言,散热板的直径、数量与散热板之间的间距均对上阀盖的散热有明显影响,其中散热板的数量是影响整体式高温上阀盖散热的最大影响因子。该研究不仅对热传导领域的传热分析具有参考价值,更是对阀门行业中高温上阀盖的设计具有指导性意义。