超声速等离子体射流的数值模拟

基于可压缩的全Naiver-Stokes方程，利用PHOENICS程序对由会聚 辐射阳极形状等离子体炬产生的超声速等离子体射流进行了数值模拟.考虑了等离子体的黏性、可压缩性以及变物性对等离子体射流特性影响.研究了超声速等离子体射流的流场结构特性以及不同环境压力对等离子体射流产生激波结构的影响.结果表明，超声速等离子体射流在喷口附近形成的周期性激波结构是其和环境气体相互作用的结果. 关键词： 等离子体炬 超声速等离子体射流 PHOENICS     

Boundary coupled dual-equation numerical simulation on mass transfer in the Process of laser cladding

The coupled numerical simulation on fluid flow, heat transfer, and mass transfer in the process of laser cladding is undertaken on the basis of the continuum model.In the simulation of mass transfer in the laser molten pool, the concentration distribution in the regions on different sides of the interface between cladding layer and substrate is calculated separately and coupled at the co-boundary.The non-equilibrium solute partition coefficient is obtained from equilibrium solute partition coefficient according to the Sobolev model.By using the developed software which is based on the commercial software PHOENICS 1.4, the distribution of Fe in laser molten pool in an experiment of cladding Stellite 6 on 12CrMoV is calculated.The obtained results well coincide with the experimental ones.     

小轿车绕流流场的三维数值模拟

利用商用计算流体力学(CFD)软件PHOENICS与CAD软件相结合,对长安奥托SC7081A型小轿车周围流场进行了三维数值模拟,重点分析了小轿车尾部的湍流情况.结果表明:由于小轿车外形的复杂性和地面效应,面包车周围的流场极其复杂且表现出三维湍流特征;在汽车尾部区域,由于气流在此处突然失去附着,形成马蹄涡和拖拽涡,使尾部气流的流动状况变得更加复杂,大尺度涡的形成使得气流耗散的能量增加,从而使汽车的阻力显著增大.     

SPF级实验动物房气流组织与污染物分布的模拟分析

通过对SPF实验动物房内在空态、实验动物笼架横置和竖置等几种情况下的气流组织的模拟 ,分析了各种气流组织的具体特征 ,并比较了他们之间的优劣 ,同时还模拟分析了气流组织和室内污染物之间的关系 ,就如何优化实验动物房内的气流组织得出了相关结论 ,并提出了建议     

PHOENICS求解非稳态导热对流及辐射换热耦合问题

分析了采用大型通用计算程序ＰＨＯＥＮＩＣＳ（１．４版本）求解有内热源的非稳态导热与对流换热及辐射换热的耦合问题，发现由于该程序所求解的能量方程实际上是比焓方程，若求解域中不同物质（固体、流体）的质量热容相差很大时，采用整体求解法将得出错误的结果，并使结果发散。为了解决这个问题，发展了原有虚拟密度法，新方法可以同时求解非稳态的能量方程、动量方程及连续性方程，从而使利用ＰＨＯＥＮＩＣＳ（１．４版本）求解非稳态耦合换热问题变得简单可靠。     

计算流体力学(CFD)的通用软件

对化学工程领域中的通用CFD(ComputationalFluidDynamics)模拟软件Phoenics,Fluent,CFX等的具体特点和应用情况进行了综述,指出了他们各自的结构特点、特有模块、包含的数学模型和成功应用领域;给出了选用CFD软件平台的7项准则,对今后CFD技术的发展进行了预测,指出,今后CFD研究的主要方向将集中在数学模型开发、工程改造和新设备开发及与工艺软件的匹配连用等方面。     

深熔激光焊接熔池温度场的数值模拟

利用旋转GAUSS曲面体新型热源模型,忽略深熔激光焊时小孔对传热的影响,建立了移动激光热源作用下的三维数学模型。利用PHOENICS3.4软件,模拟了SUS304不锈钢深熔激光焊接热过程的温度场和熔池熔合线形状,得到了不同焊接速度下的温度场分布云图和＂钉头＂状的熔池形状,试验表明数值模拟结果与试验结果基本吻合。     

除湿系统中固定床内部气体流场的数值分析

以除湿系统中的固定床为研究对象，以K－ε模型和壁面函数法作为理论基础，通过使用PHOENICS软件进行数值分析计算，得出了固定床内部气体流动的速度场，并通过对气体速度分布规律的分析，为改善固定床的结构和填充状况以提高其除湿性能提供了理论基础。     

大气污染的数值模拟

为比较集中供热与分散供热对重庆涪陵地区的大气污染影响的差异,采用计算流体力学软件PHOENICS,通过计算机模拟的方法得出该地区大气污染物(SO2,PM10)的基本分布情况,结果表明,集中供热的污染源面积较大,污染的扩散方向受城市的主导风向影响较大,污染物浓度向扩散方向的两旁下降得较快,该区中心主要小区的污染物浓度从源强的5%降低到1%;而且集中供热产生的污染面积大约只有分散供热的20%,受污染的区域减小,特别是对居民区等人口密集区的污染大大降低了.并从对城市大气污染的角度论证在该地区采用集中供热的优势.同时证明使用一些较为成熟的流体力学软件进行计算机模拟能够为城市的大气污染分析提供一个较为准确而便利的手段.     

Computer simulation of turbulence in internal combustion engines

The paper presents two- and three-dimensional computations of the in-cylinder turbulent flow in a diesel engine. The mathematical formulation is presented first, with emphasis on the modifications made to the standard k-ε model of turbulence, to account for rapid compression/expansion, and on the k-w model also used in the computations. Then, the results of two-and three-dimensional transient calculations are presented and compared with experimental data. It is realized that two-dimensional computations may be of little value to real engines, which would probably require three-dimensional analyses. However, two-dimensional studies are still useful in allowing the testing of new ideas easily and economically. It is concluded that the standard k-ε model may lead to poor predictions when used for internal combustion (IC) engine simulations, and that the modified model leads to more reasonable length-scale distributions, and it improves significantly the overall agreement of velocity predictions with experiment. The effect of the k-ε modification is apparent in both the two- and three-dimensional simulations. It is also demonstrated that the k-w model provides better turbulence predictions than the unmodified k-ε model, for the cases considered, and that a similar modification of the k-w model, to account for rapid compression/expansion, might improve its predictions even further.