汕头市科协第十届学术年会论文

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基于计算流体力学的风机数值模拟

随着国民经济的的不断进步和发展，风机的产生在国民经济的生产发展中起到很大的促进作用，以下是我蒐集整理的一篇探究计算流体力学的风机数值模拟的论文范文，供大家阅读参考。

摘要：风机是在国民经济发展的各个部门都被广泛使用的机器，通常在冶金、石油、化工、纺织、电力、轻工等工矿业较为广泛，在这些部门生产发展中起到很大的帮助作用，随着计算机软硬体的发展水平的提高，应用计算流体力学软体可以对风机进行数值模拟和分析，为深入了解和分析风机数值带来巨大便利，利用数值方法通过计算机求解描述流体运动的控制方程，揭示流体运动的物理规律，进而得出风机的工作原理，本文同过对计算流体力学进行分析，解析出风机的数值模拟，不断完善发展风机技术。

关键词：计算流体力学;风机;数值模拟;发展前景

引言

随着国民经济的的不断进步和发展，风机的产生在国民经济的生产发展中起到很大的促进作用，风机将随着时代的发展，不断更新技术研究，从而能够更好的适应经济发展的需要，传统的风机设计，人们仅靠试验取得资料和经验公式，试验发现问题，改进设计。但由于试验研究方法受到各种条件的限制，很多模拟引数的测量受到很多不良因素的影响，给测量结果带来很大的困难，很容易降低风机数值的实用性，对风机数值测量的误差加大。而现阶段，由于科学技术的不断发展，利用商业CFD软体对风机的全三维流场进行模拟已越来越普遍，也就是利用计算流体力学对风机进行数值模拟的研究，给数值模拟工作带来了很大的便利，通过对计算结果进行了分析，模拟结果有助于理解风机内部的流动规律。

1 计算流体力学的概念分析

计算流体力学putational Fluid Dynamics，简称CFD起源于20世纪60年代，当时的学科兴起跟计算机的技术发展有很大关系，随着人们对其不断的发展和研究，计算流体力学已经被广泛的应用，各种商品化的CFD通用性软体开始应用这类力学研究，同时更是对很多工业领域的生产发展起到很大的作用，计算流体力学以计算机为基础，利用数值的方法进行对流体力学各类问题的研究和模拟，主要在离散格式、湍流模型与网格生成等方面进行相对的数值试验、计算机模拟和分析研究，利用计算流体力学研发出得CFD技术，不仅极大的克服了传统流体力学中不完善的问题，而且还在应用领域得以全面的扩大，很多核能、化工、建筑等领域都有其力学的涉略。风机在以上领域也有其所用之处，为此，计算流体力学对风机的设计和研究也有很大的作用。

2 风机的数值模拟分析

众所周知，风机的国民经济发展的重要工具，其在对生产过程中发出的大量溼、热、工业粉尘、甚至有害气体和蒸汽都有着有效的防护和净化处理的作用，同时还能回收再利用，有效的对资源进行合理的分配整合，其中风机在纺织业的作用较为突出，络筒机的离心风机提供了吸纱的作用，不仅可以免去资源浪费，还能减少纺纱机的能源消耗，有效的提高纺纱质量，具有更多的促进作用。在工业发展中，风机从节能、降低噪声污染的角度来说，尤其更大的促进作用，因此在风机的设计原理上，更多的要注重高效率，但就目前市面上的风机产品，可谓参差不齐，很多规格和品种配套性极差，为此在工业应用上也受到了很大的影响，需要对已有的风机进行改造，数字模拟其实是以电子计算机为工具，把数学模型蕴藏的定量关系展示出来，利用计算流体力学对风机的复杂流动问题的模拟计算，通过数值离散求解流体运动方程，揭示风机流体机理和流动规律，从而研制出新的风机设计，使整个产品从开发到运用都能够达到更为经济和省时的作用。

3 基于计算流体力学的风机数值模拟的应用

利用计算流体力学来研究风机的数值模拟，这种方法对风机的设计提供更为依据原理，对风机的不断完善起到促进作用，其应用范围很广，例如：通过对地铁专用轴流风机的设计来说，这类风机主要应用在地铁车站和隧道区间内，因其受都流量大、压头高和功率大等特点的制约，试验成为了地铁轴流风机的设计检验的一般途径，但是却在人力物力上有极大的消耗，造成设计成本的浪费。为了克服这一弊端，采用计算流体力学的原理，对地铁轴流风机采用进行数值模拟，主要是对地铁轴流风机在不同转速和安装角度进行模拟，通过得出的最后结果进行指导设计方案，并将模拟结果与厂家的试验资料作了对比，酌情查处风机是否有需要改动之处，从而提高风机的设计效率，具有明显的应用价值和经济效益。

4结论

以上对计算流体力学的风机数值模拟的分析和研究，计算流体力学不仅是对风机的设计有很大的促进作用，更大的提高风机的设计效率，随着科学技术的进步，其作用会越来越大，充分了的利用计算机和数值数学的结合，对流体力学的各类问题进行数值试验、计算机模拟和分析研究，以解决实际问题。从而有助于人们对风机的构造设计进行深入了解和不断完善，依靠合理的计算来优化风机的设计技术，计算流体力学不仅是科学技术革新的依据，更是极大满足了国民经济发展的需要，计算流体力学进行对风机数值模拟的技术研究，更是对设计高效率的风机具有重大意义。

参考文献

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许慈祥龙湖实验中学校长广东省中学特级教师、汕头市“优秀专家、拔尖人才”。原龙湖区教育局副局长、汕头林百欣中学副校长，兼任市教育学会副会长、市社会心理学会理事、省陶研会理事、全国中文核心期刊《语文月刊》编委、中国学习科学推广与应用研究会理事、全国中语会教学实验研究中心副秘书长，被聘为北京师范大学校长培训学院教育专家发展研究中心特约教育专家。承担多项省级、国家级科研课题，成效较为显著。近十年在市、省、全国性报刊杂志和学术年会上发表教育教学论文三十多篇并获奖，参与撰写《升中语文试题分类精选精析》、主编《创新实践的魅力》等书。获龙湖区“优秀校长”、汕头市“优秀园丁”、“优秀知识分子”、“先进教育工作者”、“先进劳动者”、省“陶行知奖”、省“陶行知教育理论与实践先进个人成果奖”、省“实施妇女儿童规划先进个人”、省“教书育人优秀教师特等奖”、全国“优秀教师”等荣誉称号和表彰奖励。《汕头特区晚报》等报纸多次对其进行报道，其事迹也载入《中国当代教育教研成果概览》（前国家教委编）、《中国专家大辞典》（国家人事部编）、 《成长中的教育家——全国优秀校长办学思想录》（中国教育学会编）、《汕头科技英才》（市科协编）《闪光的轨迹》（市委组织部编）。 2009 年 12 月许慈祥校长被中国教育教学发展研究中心、中国教育品牌推进委员会、中国中长期教育改革和发展规划课题组授予“中国百名最具影响力中学校长”称号， 2010 年 12 月被中国教育学会评为第六届“全国十佳民办学校校长”。 继往开来 精致办学经过多年的发展，汕头市金园实验中学、汕头市龙湖实验中学在社会上树立起良好的口碑，形成了优质的学校品牌。今天，当学校跨进历史发展的新阶段时，两校师生员工将继往开来，走精致办学之路，把学校发展推向新的高峰。传承学校的优良传统。经过多年的努力，我们形成了一系列较为系统的办学思想、办学理念和办学举措。我们将继续发挥这些优势，保持学校业已形成的良好态势，更高地举起“我们”的旗帜 。 更充分地集中广大师生员工的集体智慧，更充分地尊重广大师生员工的创造精神，更充分地打造广大师生员工的团队风采。发展学校的办学成果。初中教育在基础教育中起着承上启下的作用，其基本任务应是用优质教育开启学生幸福的人生。就目前的实际情况而言，用优质教育开启学生幸福的人生，必须首先体现为在培养学生德智体美全面发展的基础上，千方百计地提高学生的学业水平，千方百计地提高学生的应考成绩，千方百计地培养学生顺利升上高一级的理想学校；同时为学生的长远发展，健康发展，可持续发展奠定良好的基础，着力培养学生的综合素质，使学生身心健康，习惯良好，爱好广泛，学习有效。走精致办学之路。我们将把实践办学的精致化当成应对瞬息万变的教育市场的新追求，对办学理念、办学举措和办学境界的新思考，整合教育教学资源的新视角，打造学校文化的新突破。在教师队伍建设，学生日常管理，以及这两者的结合点课堂教学模式的实践上进行全方位的探索，把金园实验中学和龙湖实验中学办成精致的学校。“日日行，不怕千万里；常常做，不怕千万事”。金园实验中学与龙湖实验中学，将本着“互助互帮，优势互补，相互借鉴，共同提高”的宗旨，贯彻落实董事会“教好一个学生幸福一个家庭，办好一所学校造福一方社会”的办学理念；不断增强两校在汕头民办教育市场的竞争能力，凝心聚力，继往开来，把学校工作推向新的水平。汕头市金园实验中学、汕头市龙湖实验中学的明天必定更加美好。

注：以下为部分代表性论文。除署名外，吴庆洲为唯一作者。一、建筑历史研究1. 浅谈真武阁的建筑艺术. 南方建筑，1986，32. 德庆悦城龙母祖庙. 古建园林技术，1987，1：31～35，1987，2：58～62，1987，3：61~643. 广济桥历代的建设. 岭南文史，11－12：82～874. 圣索菲亚大教堂. 世界建筑，1989，6：117～1205. 肇庆梅庵. 建筑史论文集（八）：21～33. 清华大学出版社，19906. 粤西古建筑瑰宝——德庆学宫大成殿. 古建园林技术，1992，1（总34）：42～51，1992，2（总 35）：49～557. 圣保罗大教堂. 世界建筑. 1994，1：69～728. 我国佛教塔刹型制研究. 古建园林技术，1994，4（总45）：21～28，1995，1（总46）13～179. 南汉遗迹药洲园建筑设计. 华中建筑，1995，2：57～60，1995，3：70～7310. 建筑文化的承传、融合与演变. 中外建筑，1996，1：4～711. 中国古建筑脊饰的文化渊源初探. 华中建筑，1997，2：28～36，1997，3：16～21，1997，4：6～ 1212. 春秋至六朝麒麟演变研究. 古建园林技术，1997，3（总56）：58～6113. 环境生态与传统民居. 第八届中国民居学术研讨会论文. 香港，199714. 客家民居意象研究. 建筑学报，1998，4：5715. 德庆三元塔修复研究. 古建园林技术，1999，1（总62）：36～4116. 中国建筑如何才能走向世界. 长江建设，1999，2：12～1317. 佛塔的源流及中国塔刹形制研究. 华中建筑，1999，418. 曼荼罗与佛教建筑. 古建园林技术，2000，1（总66）：32～34；2000，2（总67）：30～3319. 龙文化与中国传统建筑. 华中建筑，2000，4：23～2720. 防洪防匪的大宅——光仪大屋. 小城镇建设，2001，6：72～7321. 中国最大的哥特式石构教堂——石室. 建筑学报，2001，8：62～6422. 瑰玮独绝，另树一帜——佛山祖庙建筑研究. 佛山市博物馆编. 佛山祖庙. 文物出版社，200523. 宫阙、城阙及五凤楼的产生和发展演变. 古建园林技术，2006，4（总93）：43～50，2007，1（总 94）：50-5324. 台湾道教建筑脊饰艺术. 世界建筑导报，2006，7：12～1725. 杨大禹、吴庆洲.南传上座部佛教建筑及其文化精神.建筑师，2007，5（总129）：83-9026. 佛教文化与中国名胜园林景观.中国园林，2007，10：73-7727. 仿生象物——传统中国营造意匠探微.城市与设计学报，2007，9，28：155-20328. The Small Dujiang Weir , the Water Conservancy Project of Baojiatun in Anshun of Guizhou Province 2012年东亚建筑国际学术会论文，2012,.香港29. The Heritage Conservation Practical Case : Baojiatun Watermill.吴庆洲.徐好好.联合国教科文组织 2012年最佳遗产保护实践会议论文.2012,～29.克罗地亚30. 吴庆洲、徐好好.贵州鲍家屯水碾房保护和修复研究回顾.南方建筑.2013，1：92~95二、城市规划和城市史研究1.古台州城规划建设初探. 城市规划，1986，2：54～572.中国古城选址的实践和科学思想. 新建筑，1987，3：66～693.北方雅典爱丁堡. 城市规划，1989，4：57～604.古惠州城与西湖. 岭南文史，14：103～1075.吴庆洲，叶荣贵. Modernized City, Cultural Tradition，Local Features. 转变中的亚洲城市和建筑国际学术 会议论文，1989，11. 北京6.中国古代的城市水系. 华中建筑，1991，2：55～617.历史文化名城牛津. 国外城市规划，1991，4：40～438.中国城市建设史的活教材—历史文化名城赣州. 古建园林技术，1995，2（总47）：53～609.中国古代哲学与古城规划. 建筑学报，1995，8：45～4710.象天法地意匠与中国古都规划. 华中建筑，1996，2：31～4011.保护城市生态环境的历史经验与借鉴. 中外建筑，1996，4：32～3412.中国古城规划与宇宙模式. 纪念刘敦桢诞辰100周年学术研讨会论文. 南京，199713.中国古城选址的历史经验与借鉴. 城市规划，2000，9～10，9:31~36,10:34~4114.郑力鹏、吴庆洲. 佛山福贤路历史街区保护与更新研究. 城市规划，2001，10：37～ on Citywall and Moat Military Defence System of Nanjing City in Ming Dynasty. 东亚建筑文化国际 研讨会论文. 南京，2004，1116.斗城与水城——古温州城选址规划探微. 城市规划，2005，2：66～6917.明南京城池的军事防御体系研究. 建筑师，2005，4（总114）：86～9118.周霞，冯江，吴庆洲. 经济发达地区城市历史文化资源的保护与利用——以佛山历史文化名城保护规划为 例. 城市规划2005，8：93～ Urban Canal System in Ancient China. 东亚建筑文化国际研讨会论文. 日本，京都，2006，10、华 南理工大学学报（自然科学版），2007，10：61～6920.迎接中国城市营建史研究之春天.中国城市营建史研究书系总序. 建筑师，2011,1：91～ on Urban Construction History and Culture of the Tortoise City of Ganzhou .China City Planning Review .Vol ..龟城赣州营建的历史与文化研究.建筑师，2012，1（总155）：64～7323.丽江历史文化述论.中国名城，2014,11:47～5224.亚德里亚海的明珠—杜布罗夫尼克.西部人居环境学刊，2014,29（04）：52～57三、建筑和城市防灾研究1.两广建筑避水灾之调查研究. 华南工学院学报，1984，2：127～1402.试论我国古城抗洪防涝的经验和成就. 城市规划，1984，3：28～34 3.中国古代城市防洪初探. 城市规划汇刊，1985，3：12～184.我国城市防洪综合体系及减灾对策. 城市规划汇刊，1985，3：47～525.试论我国古城抗洪防涝的经验. 清华大学. 建筑史论文集，1987，8：1～20，清华大学出版社6.历史上梧州城的水灾及防洪措施. 珠江志通讯，1988，1：32～347.伦敦城特大火灾及其重建. 新建筑，1988，4：568.唐宋明清京都排水排洪系统的研究. 城市规划，1988，6：35～379.兼有防敌和防洪作用的台州古城. 古建园林技术，1989，2（总23）：55～ Protection of China’s Ancient Cities from Flood Damage. DISATERS. 1989，volume13，.惠州西湖与城市水利. 人民珠江，1989，4：7～ Measures against Flood Impact Along Pearl River. 国际住宅学术讨论会论文，，英国， 谢菲尔德13.唐长安在城市防洪上的失误. 自然科学史研究，1990，3：290～29614.广州古代的城市水利. 人民珠江，1990，3：36～3715.中国古城的选址与防御洪灾. 自然科学史研究，1991，2：195～20016.我国防御洪涝灾害的综合体系及减灾对策. 灾害学，1992，4：23～2717.现代城市防洪的方略与措施. 长江建设，1995，1：15～1818.现代城市水害的剧化及防御对策. 城市规划，1995，3：41～4319.汕头市防御洪潮灾害的方略与措施及减灾对策研究. 国家自然科学基金八五重大项目. 城市与工程减灾基础 研究论文集. 中国科学技术出版社，199720.我国21世纪城市水灾风险及减灾对策. 灾害学，1998，2：89～ Urban Flood Hazard And Flood Control strategies in China in The 21st Century. 1999年国际建筑 师协会第20届大会论文. 中国可持续发展，2001，4：23～2922.中国城市灾害及城市安全战略. 规划师，2002，1：12～1323.对20世纪中国洪灾的回顾. 灾害学，2002，2：62～6924.中国古城防洪的历史经验与借鉴. 城市规划，2004，4～ Flood: Experience & Hazard and Strategies for Sustainable Development. 城市洪水经验与可持续 发展国际研讨会论文. 越南，胡志明市，2006，3，1026.历史上四川地震堰塞湖水灾特点及减灾对策. 新建筑，2008，4：112-11427.荆州古城防洪体系和措施研究.中国名城，2009，3：34~4028.寿州古城防洪减灾的措施.中国名城，2010，1：37~4129.借鉴古代经验，防暴雨城市涝灾.中国城市规划学会编.规划创新—2010年中国城市规划年会论文集：745. 重庆出版社，201030. 汉魏洛阳城市防洪的历史经验及措施.中国名城，2012，1:67～. 论北京暴雨洪涝与城市防涝.中国名城，2012，10:4～1332. 古代经验对城市防涝的启示.灾害学，2012，3:111～11533. 襄阳古城历代防洪体系的建设及减灾措施.中国名城，2013,4:47～5234. 吴庆洲、李炎、吴运江、刘小刚.城水相依显特色，排蓄并举防雨涝—古城水系防洪排涝的历史经验的借 鉴与当代城市防涝的对策.城市规划，2014,8:71～77四、建筑教育与研究1.继承先师事业，培育精英人才——谈建筑历史与理论专业研究生的培养. 新建筑，2004，4：62～642.中国建筑史学近20年的发展及今后展望. 华中建筑，2005，3：126～1333.建筑安全与保护生态环境—建筑教育的世纪重任.全国建筑学学科专业指导委员会、重庆大学主编.中国建筑 教育.2009全国建筑教育学术研讨会论文集：3~7.中国建筑工业出版社，20094.龙庆忠建筑教育思想与建筑史博士点30年回顾.南方建筑，2012，2:48～535.纳精英，育人材，带队伍，求发展——当系主任八年往事回顾，南方建筑，2012，5:11～12五、报刊文章 built to avoid flood damage. CHINADAILY. November 5,1996： Décor Stems from Mythology. CHINADAILY. December 31,1996：93.探秘：福寿沟造就不涝古城.光明日报.2011,8,12:15