太阳能路灯光电板气动导风设计数值研究

针对沿海地区风荷载已成为太阳能光电板结构设计的主要荷载的情况,为了减少光电板遭受风灾破坏,提出以疏导光电板表面风压为目的的气动导风设计方法,从而变被动抗风设计为主动导风设计。采用CFD数值模拟的方法在光电板长边处设置不同高度的导风板,进而分析风压对光电板表面的影响,并通过比较给出导风板高度和角度设置的最优值。结果表明:采用导风设计方法能达到良好的抗风效果,同时所得结果可为类似结构的抗风设计提供参考。     

基于CFD的液压锥阀内部流场的数值模拟分析

液压锥阀是流体传动与控制技术中重要的基础元件,锥阀内的流场特性直接影响阀的性能.按照实际使用中的插装型锥阀的参数,建立了锥阀的三维几何模型,利用CFD软件对流体在锥阀内的流动状态进行了仿真计算和可视化分析.在对锥阀内部流场的仿真过程中,使用了自适应网格技术,有助于提高解的精度.所得结果为阀的设计和性能优化提供一定的理论依据.     

动力波洗涤器的数值模拟研究

对动力波洗涤器进行了数值模拟研究,依据流体动力学原理建立气液固三相耦合模型：即质量、动量、能量和湍动能耗散输运方程,在构造脱硫装置的网格模型基础上,通过有限元数值计算方法,借助流体软件计算了脱硫反应器在不同的液体与气体流量时压力损失,将模拟值与实测值进行了对比,误差较低,表明本模型及其参数具有一定的准确性和可靠性。     

两种乘波前体/进气道一体化设计与性能研究

建立了由激波面推算波后流场的计算方法,设计了能够产生三道封闭圆锥激波的相交锥模型.以此为基础生成了具有三道封闭激波的乘波前体和具有一道封闭激波两道平面激波的乘波前体对比模型.分别对两种乘波前体与进气道一体化模型进行了全三维流场计算,研究了两模型在不同飞行状态下的气动性能.结果表明三道封闭激波乘波前体模型相比对比模型具有较大的气动性能优势.在进气道进口截面处边界层厚度几乎相等的情况下,流量系数提高了3.4%,总压恢复系数提高了8%,进气道进口截面流场不均匀度降低了8.8%.相比低于设计马赫数和负攻角,两模型在高于设计马赫数和正攻角有较大的封闭激波飞行范围.CFD计算结果表明,对于乘波前体设计马赫数应低于实际飞行马赫数,并且宜采用正攻角飞行.     

湿式冷却塔加装导风管的数值研究

以湿冷机组自然通风冷却塔相关理论为基础,在FLUENT模拟软件的框架下,建立了火电机组湿式冷却塔的传热传质模型,雨区和喷淋区采用离散相模型,具有较高精度的Poppe理论用于计算填料内复杂的能量传递和物质交换.由于塔的中心区域换热效率较低,采用了在雨区加装导风管的方案,使外界空气直接与中心区域冷却水换热,改善塔内空气温度...     

倾斜/弯曲导叶对跨声速涡轮非定常性能的影响

为探究倾斜/弯曲导叶对涡轮气动性能及非定常性的影响,采用SAS SST方法求解N-S方程组,对不同倾斜/弯曲导叶构型的跨声速涡轮级进行全三维黏性非定常数值模拟.分析倾斜/弯曲导叶对涡轮级效率及效率波动的影响,以及对导叶和下游动叶总扰动强度、各阶谐频扰动强度的影响,结合时空图将扰动与流动现象进行关联,探究导叶构型影响涡轮非定常性的机理.结果表明:正倾斜和正弯曲导叶可以有效地提升涡轮级效率,并减小涡轮级效率波动水平,使得涡轮级运行更加平稳;跨声速涡轮转子叶片上主要气动扰动来源于导叶尾缘激波在下游转子叶片上移动及反射产生的压力扰动,倾斜/弯曲导叶可以有效降低转子叶片扰动强度;正倾斜导叶主要通过影响一阶谐频的扰动强度来降低转子叶根和叶尖的总扰动强度,但叶中区域扰动强度则通过降低二阶及更高阶谐频上的扰动实现;正弯曲导叶转子叶根位置的扰动强度降低主要通过三阶谐频扰动强度降低实现,叶尖区域扰动强度的降低主要通过一阶谐频扰动降低来实现,而叶中区域的扰动强度则通过各阶谐频上扰动强度共同降低实现.     

基于STAR-CCM+的通机整机流场数值模拟

基于CFD方法,采用STAR-CCM+?11.06流体仿真软件对某通机整机流场特性进行分析,研究了风扇罩开孔、箱体底部开孔、风扇罩内侧挡板及位置等对流场特性及风量分配的影响.对6种不同结构改进方案的仿真结果表明:不同结构下整机流场分布特性与其原始结构分布特性基本一致,发动机表面平均速度相差不大;箱体底部开孔面积从240...     

不同组合桨搅拌器搅拌特性的数值研究

采用Fluent软件的多重参考系(MRF)及标准k-ε湍流模型,针对双层平直桨叶、双层45°折叶涡轮桨和两者组合搅拌桨这3种搅拌桨,研究了不同桨叶类型搅拌槽内的流动混合特性和加料位置,结果表明:45°折叶涡轮桨和平直叶桨的上下组合桨可以增强搅拌器内流体的上下湍动,促进混合,其搅拌功率较双层平直叶桨下降37.91%,混合时间减少50.48%;选择上层桨叶尖端加料可以缩短搅拌器内液体的混合时间,提高搅拌效率.     

对转式轴流风机内流的数值模拟

采用压力修正法（SIMPLE法）和混合H－D格式,结合K－e湍流模型,求解加权平均N－S方程,数值模拟了对转式轴流通风机内的流场,设计性能良好的对转风机有较好的流场,说明通过求解N－S方程是定性分析对转式风机性能的一种有效方法。     

高精度地震散射波数值模拟

随着地震勘探要求和技术的不断提高,散射波地震勘探方法逐渐引起人们的重视,尤其在具有广角性质的工程地震勘探中,基于非均匀介质理论的散射波理论具有广泛的应用前景。本文在讨论了现阶段几种散射波数值模拟方法的各种利弊后,设计了一种基于微扰论的FK域积分法,该方法求取总场后再通过FK域积分法求取散射场,在散射场的二次震源和空间能量衰减处理两方面做了改进,散射场的计算精度和效率均得到了提高。     

某办公室火灾数值模拟研究

本文以某办公室为背景,根据具体情况,在最有可能发生火灾的两个火灾场景下利用火灾动力学软件——FDS进行数值模拟分析。得出在两个不同火灾场景下的安全疏散时间,以及房间发生轰然的时间。并对两个火灾场景结果进行对比。发现发生在房间中间某处的火灾比发生在靠墙处的火灾危险性大,火势易蔓延,容易轰然。     

某高速公路桥梁火灾事故的数值模拟研究

首先介绍了火灾事故基本情况,然后利用数值模拟技术对整个火灾过程进行了数值重构。计算结果分析发现数值模拟结果基本符合现场勘查情况。环境风对现场的温度场和烟气流动影响明显。燃料的流淌火特性导致火灾蔓延至桥梁支座底部,造成较为严重的混凝土爆裂现象,对桥梁的力学损伤比较严重,尤其是损伤部位在支撑点处。而桥面火灾虽然造成大面积的爆裂,但是爆裂深度较浅,并且上部为混凝土覆盖层非桥梁本身,危害较小。建议桥梁修复时换掉支座底部爆裂严重的片梁,同时对桥面爆裂部分进行常规混凝土修复。本文的研究对桥梁火灾后的检测和修复具有一定指导意义。     

办公室空调房间不同送风速度的数值模拟

采用数值模拟的方法,以办公室空调房间为研究对象,研究了不同送风速度的条件下,室内的温度场和速度场,并用能量利用系数指标对其空调效果进行了评价.模拟结果表明,增大送风速度时,室内气流流形变化不大,受冷空气的影响增大,相同位置速度增大、温度下降,而能量利用系数相差不大.     

负压梯度轴对称外形数值模拟分析

物面具有负压梯度是确保运载器在水中或空气中航行时不分离的必要条件.要求运载器整个物面具有负压梯度是不可能的,所以具有较短的正压梯度外形更有意义.该文研究这样一种压力分布的轴对称外形,称之为负压梯度轴对称外形.对负压梯度轴对称外形进行了分离特性的数值模拟并与Nesteruk的试验结果进行比较分析,基于传统核空化起始理论对负压梯度轴对称外形进行空化计算.计算结果证实了势流理论和风洞试验的压力分布,并且在模拟的雷诺数范围内没有分离现象发生.然而负压梯度轴对称外形发生了空化现象,并形成了超空泡.     

砂质海床中船锚运动全过程数值模拟

基于SPH(光滑粒子流体动力学法)耦合FEM(有限元法)的算法,利用ANSYS/LS-DYNA软件对船锚在砂质海床土体中的运动全过程(抛锚与拖锚)进行了数值模拟,着重分析了海床土体基质和拖曳速度对船锚贯入深度与拖曳力的影响规律.研究表明:船锚运动全过程可分为4个阶段;随着土体材料剪切模量、内聚力、内摩擦角逐渐增大,最大贯入深度呈线性减小的趋势,除密实细砂海床土体外峰值拖曳力逐渐增大;在一定范围内孔隙率与最大贯入深度正相关,但孔隙率对峰值拖曳力的影响较小;随着拖曳速度的增加,峰值拖曳力提高幅度较大,但最大贯入深度变化不明显.此外,通过对比本文贯入深度模拟值与相关文献的试验值和理论计算值,验证了数值模型的准确性与可靠性.此研究结果可为海底电缆防护工程的设计和安全评估提供依据.     

Numerical simulation on reho-diecasting mould filling of an automobile master brake cylinder

An apparent viscosity model of semi-solid A356 aluminum alloy has been developed and the software Castsoft6.0 coupled with the model has been used to simulate the mould filling of an automobile master brake cylinder with the semi-solid A356 alumi-num alloy slurry.The simulation results are in agreement with the practical filling process, indicating that the apparent viscosity model is feasible and can be used to simulate the mould filling of the semisolid A356 aluminum alloy slurry and can be used to opti-mize the filling process and the design of dies.A higher injection pressure, a higher ingate flow velocity of the semi-solid slurry, and a higher slurry temperature are advantageous to the mould filling of the automobile master brake cylinder.     

水下火箭弹头部空化流场的数值仿真研究

对火箭弹头部的局部空化流场的研究可作为头部敏感装置安装位置设计和选择的依据。研究了利用RANS(针对定常分析)和LES(针对非定常分析)湍流模型对水下火箭弹弹体头部空化流场进行仿真分析的方法,并与实验结果进行对比验证。通过仿真分析了在零攻角/小攻角下弹体头部周围定常、非定常流场空化区域和不同速度、加速度下空化区的变化;比较了相同空化数下不同速度对空化区域的影响。结果发现,小攻角情况下的火箭弹头部背流面空化流场存在较强的非定常特性,头部流场空化区受到加速度的影响且存在速度比尺效应。     

挑流水舌运动数值模拟

考虑空气阻力及卷吸掺气的影响,从相似理论出发分别建立了挑流水舌的一维和三维数学模型,并用相应的模型试验与原型观测资料进行了验证计算.验证计算成果表明,所建立的挑流水舌数学模型具有较强的预报能力,可为雾化问题和消能机理的深入研究提供较好的基础.     

花式纱线的计算机模拟

为了解决由于花式纱线不规则的外形、复杂的材质结构以及丰富的色彩变化，造成真实感模拟的困难，将花式 纱线的特征参数分为形态、材质和颜色三个主要方面，提出在计算机上模拟花式纱线的实现方案．用多段拼接的低次贝 塞尔曲线构造花式纱线的形态轮廓，在形态轮廓区域内及其附近添加基于光照明模型的光照明因子模板和随机噪声函数 表现纱线的材质，纱线的配色在色调、亮度、饱和度（hue、luminance、saturation,HLS)颜色模型中进行，可以单色平 铺和多色渐变．对棉质单色雪尼尔纱、波纹纱以及渐变色雪尼尔纱的模拟效果表明，整套方案能够实现对花式纱线较为 逼真的模拟．     

建筑室内环境的数值模拟研究

采用华北地区采暖期间典型计算日内的逐时气温,将计算范围扩至建筑墙体外表面,所建的物理模型和各种材料的物理性质都与实际相符。通过数值计算方法,将建筑围护结构表面换热过程视为一个动态系统,大大提高了精度,为建筑热工分析和采暖负荷计算提供了可行和准确的计算方法。