摘要：提出并设计了一种带盘管式冷凝器和储液罐的回路热虹吸管,研究了3种充液率下回路热虹吸管的启动和内部流动传热特性。由于回路热虹吸管内沸腾和冷凝过程之间具有强耦合关系,对描述相变的传统Lee模型进行了改进,并引入了饱和温度与局部压力之间的关系,以准确模拟回路热虹吸管内的气液相变和流动传热过程。结果表明:该模型对回路热虹吸管内传热传质过程的预测效果良好;当回路热虹吸管在80%充液率的准稳态工况下运行时,完整的流动循环整体可分为液体过冲、液体回落和大气泡推动液体上升3个阶段,并且随着加热功率的增大,振荡更加明显;回路热虹吸管在仅依靠工质的流动循环和相变传热时,等效导热系数可超过15000 W/(m·K);在较高热流下,80%充液率的回路热虹吸管形成了速度较快且持续稳定的流动循环,表现出较好的传热性能。

摘要：基于Lighthill声比拟理论,采用混合数值模拟方法分析了流量变化对无轴泵喷推进器内流致噪声的声压级频域特性和总声压级等的影响及其与内流场的关系.研究结果表明:声压级主频均为轴频,并可见2倍轴频的谐频.小流量和设计流量下,主频处声压级幅值沿流向先下降后上升再下降,沿径向先上升后下降,并存在叶频及其倍频的谐频;大流量下,其沿流向下降,沿径向先下降后上升,未见叶频或其倍频的谐频分布.出口段靠近叶轮区域的主频处声压级幅值随流量增加上升,而远离该区域则先上升后下降;轴线附近区域的噪声逐渐增强.总声压级随流量增加而上升;流向上,总声压级逐渐降低,且在大流量下噪声衰减速度更为缓慢;径向上,总声压级最高值随着径向区域所在的流向距离增加而逐渐靠近轴线.影响不同流量下无轴泵喷推进器噪声分布的主要因素是出口段靠近叶轮区域的速度梯度和2个旋涡的大小和位置.

摘要：以旋流泵最高效率、高效区范围及在小流量区的扬程-流量曲线稳定性为目标函数,先采用Plackett-Burman试验设计筛选结构参数,并根据结构参数对目标函数的影响将其划分为3个等级:显著因素、次显著因素和非显著因素;再由中心复合设计和Box-Behnken设计及响应面分析确定各级结构参数的最优设计点。该方法以CFD计算结果为基础,构造旋流泵的结构参数与多目标函数的响应面近似模型,分析了结构参数间的交互效应。对最优设计点的泵进行了试验研究,试验结果与CFD计算值吻合,在设计工况下效率的相对误差为4.89%,且较优化前的模型在性能上有明显改善,表明基于试验设计和响应面法可用于旋流泵的优化设计。

摘要：采用CFD软件通过大涡模拟,基于正交设计法对旋流自吸泵泵体进行了优化设计,研究了泵体各几何参数对旋流自吸泵性能的影响。设计了一个4因素3水平的正交方案,对数值计算的数据作了极差分析,得到了各几何参数对设计点扬程、效率,最优点的扬程、效率及最大自吸高度5个性能指标的影响的主次顺序。对于数据处理结果,通过综合平衡法分析得出了最优的参数组合。并对得到的最优参数组合进行性能试验,验证了理论计算的可靠性。计算及分析结果对旋流自吸泵性能优化设计具有一定的参考价值。

摘要：建立基于试验设计理论和响应面近似的S型叶片消防泵优化设计方法。定义最高效率、高效区范围及扬程在小流量区的稳定性为目标函数。以单级单吸离心泵MY56-50为初始模型,使用Bezier参数曲线拟合叶型曲面,得到叶片型线参数化模型。该方法以计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)的计算结果为基础,对9个叶片型线控制参数,共进行39次试验,即先进行9次单因素试验设计筛选出对目标影响显著的叶片型线控制参数,再由中心复合设计(Central compositedesign,CCD)所得的30次试验及响应面分析确定筛选参数的最优设计点。根据结果构造S型叶片型线控制参数与多目标函数的响应面近似模型,分析参数间的交互效应。对最优设计点的泵进行试验研究,CFD计算值与响应面近似值吻合,且较MY56-50模型泵在性能上有很大提高,扬程的稳定性高,完全达到消防泵的工况标准,表明基于试验设计和响应面的优化设计方法可用于S型叶片消防泵的优化设计。

摘要：为实现同时提高双流道泵水力性能和结构性能的研究目标,采用均匀试验设计、高精度流固耦合计算、人工神经网络建模以及多目标遗传寻优相结合的方法,选取蜗壳的进口直径、进口宽度、隔舌安放角和扩散段长度为优化变量,利用均匀试验设计方法设计了50组试验,通过流固耦合计算方法得到双流道泵设计工况点的效率以及蜗壳段的最大应力,并以此为优化目标,通过BP人工神经网络训练建立近似函数,设计了离心泵专用的多目标多学科遗传寻优策略对目标函数进行寻优,得到了蜗壳几何参数组合的Pareto前沿。结果表明:相对于原始方案,优化方案的扩压效果明显改善,并且减少了隔舌处及扩散段的回流现象;优化方案的效率得到提升;优化方案的最大应力和最大应力点的平均振动速度显著降低。

摘要：本文针对目前分频型光伏光热接收器效率普遍不高的问题,基于体积吸收式复合分频的优势,设计了一种新型体积吸收式复合分频聚光光伏光热接收器。采用LightTools软件对太阳辐射由聚光器到接收器内部传播全过程进行完整模拟。结果表明,接收器中光热接收器可吸收61.17%的光,光伏组件可接收33.67%的光,其中光伏组件接收到的光中,电池高响应的650~1100 nm波段占比可达92.38%;光伏电池对经分频后的光的光电转化效率可达27.02%,比未分频情况下提升了10.42%。所设计的复合分频接收器电、热效率分别为9.1%和40.78%,相对未分频光伏系统其综合性能可提升31%以上。

摘要：本文分析了现有的MOCVD反应器存在的不足,提出了一种新型的反向流动垂直喷淋式反应器:反应气体从基片上方的许多平行小喷管喷入反应区,反应后的尾气又从基片上方出口排出,从而减少了反应物浓度沿衬底径向的不均匀性。通过对反应器进行三维数值模拟,改变喷管的中心距、喷管端与衬底的距离、流量、气体压强等参数,确定了反应室内衬底上方温度场与浓度场为最佳时的参数组合。

摘要：对IH65型离心泵叶轮内部流动进行研究,基于Reynolds时均化的N-S方程和标准的κ-ε两方程湍流模型,运用流场计算软件Fluent,计算该泵叶轮在不同工况下的内部流场,并将计算结果与粒子图像测速仪(PIV)实测结果进行比较。在对该泵叶轮内部流速分布、压力分布以及试验得到的流动撞击、二次流、回流等现象分析的基础上,提出设计上的一些改进措施,为该型泵叶轮优化设计及其内部两相流动研究提供参考。

摘要：提出了一种多喷淋头式MOCVD反应器。针对新型反应器,对GaN生长的MOCVD过程进行了数值模拟,模拟考虑了热辐射和化学反应,计算了反应器内流场、温场和浓度场,导流筒壁面的寄生沉积以及GaN生长速率,并分析了反应室几何因素对生长均匀性的影响。模拟结果显示,衬底表面大部分区域具有均匀的温场和良好的滞止流。通过对浓度场和GaN生长速率的分析,得出MMGa是薄膜生长的主要反应前体。通过对反应器高度H、导流筒与托盘间距h、导流筒半径R等参数的优化,给出了提高薄膜生长速率和均匀性的条件。