CFD工程优化设计分析
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项目名称:
CFD工程优化设计分析
所在单位:
材料学院
项目类别:
化工材料
专利情况:
未申请专利
项目简介:

一、成果简介

传统工程开发研究主要是采用试验如冷态、热态模拟试验等方法,取得的数据,归纳出经验公式等以指导和改进工业生产。然而,由于试验方法会受到各种客观条件如测试技术的限制等,研究结果的应用会受到一定的限制。另一方面,试验的主要理论依据是相似原理,由于实际生产中情况的复杂性,实验室模拟很难做到与实际的生产条件完全相似。同时这种传统的研究方法,一般周期较长,投资大,放大预测的可靠性不高。
   面对世界科学进步日新月异的挑战,面对越来越复杂的工程技术问题,我们必须对这种传统的研究方法进行创新。历史反复证明,推进科技发展,关键要敢于和善于创新。有没有创新能力,能不能进行创新,是当今世界范围内经济和科技竞争的决定性因素。
    随着近代科学技术的进步,人们对工程中常见现象的理论研究已达到了一个崭新的境界,如有关工程力学、流体力学、传热学、燃烧学、化学反应机理、气-固、液-固多相流、多组分化学反应流等等的数学物理方程、理论模型或经验模型,在大量的实验研究及工程应用中得到一定程度的证实和应用。但如何在理论研究与工程开发设计研究之间建立一个桥梁?如何将理论结果比较容易地为高级工程设计技术人员所掌握,并最大限度地应用于工程咨询、工程开发与设计研究?这是近30年来工程应用基础研究所追求的目标。随着高性能计算机、并行计算技术、数值计算方法的发展和编程技术的普及,针对工程上常见的宏观物理、化学现象的资料处理、解释、数值模拟、可视化等都变为了可能,并由此诞生了一些如应用于工程研究开发高新技术,如CAD技术、 CAM技术、CFD技术等。
    CFD(计算流体动力学)是九十年代来工程应用基础研究的一大突破,在工程开发、设计中应用CFD技术是本世纪的重要发展方向。它可以对已建工程进行模拟分析研究,以指导改进;可以对新开发装置的进行预分析研究,并且通过CFD技术提供的精细研究结果,加深对实际过程的认识与理解,增加创新意识,推动技术进步。
    CFD技术在各种尖端武器的设计;中长期天气、海浪预报;汽车外形、风机、发动机、化学反应器的设计、燃烧、金属冶炼等领域已取得了大量成功的先例。如美国的Mark Turrell在锅炉中通过提高燃烧技术来降低NOx的研究,挪威Ulstein Turbine通过改进发动机的出气道提高发动机性能的研究等。相比于传统的工程研究方法来说,这种方法更快速而经济。
随着多学科的交叉发展和工程技术难度的不断加大,将来CFD技术的应用,必然会加速传统产业的技术创新与改造进程,为企业创造更多的商机,获得更高的经济效益。

二、CFD分析研究能力

(1)二维或三维流动 (2)直角坐标系或柱坐标系 (3)旋转坐标系(4)定常或非定常流动 (5)不可压或可压流动 (6)浮力驱动流(8)非牛顿流(9)多孔介质流(10)湍流(11)传热12)流固耦合传热(13)辐射换热(14)化工反应 (15)多组分流16)多相流(17)气泡流 (18)沸腾流 (19)流化床 (20)煤粉燃烧 (21)气态燃料燃烧 (22)油燃烧 (23)多种燃料混合及多氧化流燃烧   (24)NOX生成 (25)爆炸、爆燃和着火(26)搅拌反应釜

联系人:
叶旭初
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联系地址:
南京工业大学材料学院
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