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真空 ›› 2018, Vol. 55 ›› Issue (6): 45-48.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2018.06.11

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计算流体力学在真空技术中的应用

王晓冬 1,吴虹阅 1,张光利 1,李 赫 1,孙 浩 1,董敬亮 2,TU Jiyuan 2   

  1. 1.东北大学,机械工程与自动化学院,辽宁 沈阳 110819; 2.RMIT 大学,航空、机械及制造工程学院,澳大利亚 Victoria 3083
  • 收稿日期:2018-03-31 出版日期:2018-11-25 发布日期:2018-12-10
  • 作者简介:王晓冬(1963-),男,辽宁省铁岭市人,教授,博士生导师。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(51775098)。

Computational fluid dynamics approach and its applications in vacuum technology

WANG Xiao-dong 1, WU Hong-yue 1, ZHANG Guang-li 1, LI He 1, SUN Hao 1, DONG Jing-liang 2, TU Ji-yuan 2   

  1. 1.School of Mechanical Engineering & Automation, Northeastern University, Shenyang 110819, China; 2.School of Aerospace, Mechanical and Manufacturing Engineering, RMIT University, Victoria 3083, Australia
  • Received:2018-03-31 Online:2018-11-25 Published:2018-12-10

摘要: 计算流体力学与理论流体力学、实验流体力学共同构成流体力学研究体系。随着计算机科学与 技术的发展,以及数值求解理论与方法的进步,计算流体力学(CFD)越来越受到研究人员和工程技术人 员的重视。CFD 理论模型的预测精度获得广泛认可,已经成为复杂流动和传热问题数值分析的研究工具、 工程技术领域中的重要设计工具以及基础热流体力学的教学工具,在真空工程领域中也有应用,可作为 理解真空设备工作机理的重要研究手段。以水蒸气喷射泵内部流动为例,介绍 CFD 数值模拟方法。通过 数值模拟结果的分析,揭示水蒸气喷射泵抽气效率的内在影响规律,为真空设备的结构优化、性能改进提 供依据。

关键词: 计算流体力学, 水蒸气喷射泵, 流动特性, 数值模拟

Abstract: Computational fluid dynamics and theoretical fluid dynamics, experimental fluid dynamics together constitute the fluid mechanics research field. With the development of computer science and technology, and the progress of mathematical theory and numerical method, computational fluid dynamics (CFD) is gaining more and more attention by researchers and engineering technicians. The prediction accuracy of CFD theoretical model is widely recognized, and CFD has become a research tool for complex flow and heat transfer problems, and an important design tool used in engineering fields and teaching tool of thermal fluid mechanics. CFD method has applied in vacuum engineering as a research tool to investigate the working mechanism of vacuum equipment. Numerical study of inner flow behavior in a steam-jet vacuum pump was carried out, the simulation results was analyzed to reveal the effect on the pumping performance by CFD approach, which can be used to optimize the structure and improve performance of the steam-jet pump.

Key words: computational fluid dynamics, steam ejector, flow behavior, numerical simulation

中图分类号: 

  • TB752
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