鼓泡塔内空气-醋酸体系流体力学参数的CFD-PBM耦合模型数值模拟

通过二维和三维CFD-PBM耦合模型对空气-醋酸体系中流体力学参数进行数值模拟,采用表面张力修正曳力模型与聚并模型,考察了醋酸浓度对鼓泡塔内气含率、气泡大小分布及轴向液速等参数的影响,与差压法、光纤探针和电阻层析成像技术（ERT）测量的实验数据进行了对比,并讨论分析了气含率和气泡直径等流体力学参数的模拟结果。结果表明,醋酸浓度在70%~80%（质量分数）范围内平均气含率存在最大值,且平均气含率的预测值在±10%误差内,三维模拟结果和ERT实验值吻合较好,说明修正后的模型在不同浓度醋酸体系中具有较好的预测性。     

原料油汽化特性对催化裂化反应结焦过程影响的CFD模拟

为考察原料油汽化特性影响,在一套百万吨级工业FCC提升管中,基于多相欧拉模型耦合EMMS曳力和传质、油滴汽化和十二集总反应动力学模型,采用三维CFD模拟研究气液固三相流动、汽化、反应、结焦的复杂过程,新开发结焦预测模型定量预测结焦状况,对比研究不同原料油雾化液滴粒径和起始汽化温度下各相和反应组分浓度场、温度场分布和结焦程度。结果表明,模拟方法可较准确预测汽化、反应生焦和结焦过程,不同雾化液滴粒径和起始汽化温度通过流场分布和汽化快慢影响液相油滴汽化率和反应转化率;合适液滴粒径(60 μm)和起始汽化温度(654 K)可提升轻油、汽油、液化石油气目标产品收率并改善结焦程度。     

缩径管内两相流砂粒碰撞和冲蚀特性研究

针对目前建模方法在描述两相流中砂粒碰撞行为方面存在的不足,运用计算流体力学和离散单元耦合方法建立了压裂工况下的缩径管两相流模型,实验验证了仿真模型的准确性。分析了缩径管内砂粒间碰撞及缩径斜面受力规律,研究发现,缩径斜面冲蚀深度随砂比增大而增大,砂比大于40%时,相同时间的冲蚀深度增量减小,并趋于最大值;缩径斜面冲蚀深度随黏度增大而减小,流体黏度对缩径斜面外缘比对内缘的冲蚀深度影响大。     

基于混合子结构法的输电导线风雨激振气动特性

为了探究输电导线风雨激振的诱发机理,基于混合子结构方法对输电导线风雨激振非定常气动力进行了针对性的研究。首先,分别构建结构子结构(输电导线和上雨线)和流体动力计算(computational fluid dynamics,简称CFD)数值流场子结构;其次,利用自制的风洞模拟实验台及相关测试系统,获取结构子结构的振动响应(频率,振幅);最后,将测得振动响应作为CFD数值模拟的边界条件,计算绕流场特性并获取气动力特性参数,将计算得到的气动力施加到输电导线上,得到输电导线的振动响应并与实验结果比较。分析结果表明,混合子结构方法能够准确获得输电导线发生风雨激振时的气动特性,该方法为不便于实验获取气动力特性振动问题研究提供了一种有效途径。     

基于光场相机的深度面光场计算重构

光场相机与传统相机不同,通过在主镜组和传感器间特定位置设置微透镜阵列,实现在采集物方光强的同时记录光线方向。为了重构物方光场,研究了基于光场相机的深度面计算重构算法,对该算法所采用的焦点堆栈、投影切片定理进行研究。首先,对四维光场定义及光场相机工作原理进行分析;建立了相机内部深度面重构模型,分析了投影切片定理在深度面获取的应用,并推导出不同深度面图像表达式;根据得到不同深度位置图像,研究了计算重构算法,搭建了含有微透镜阵列的微型单相机光场采集系统,采集原始光场,利用本文方法实现了物方光场的逆向重构。实验结果表明:利用本文重构算法,光场相机采集的物方光场可通过滤波计算方法逆向重构,通过重构光场数据可获得物方场景深度信息。本文深度面获取算法较其他算法节省30%以上的时间,各深度面图像峰值信噪比在25~30dB之间,实现了高精度、稳定可靠的计算光场重构。     

Numerical Simulations of Lubricating Grease Flow in a Rectangular Channel with and without Restrictions

This article presents numerical simulations of the laminar flow of lubricating greases in a channel with rectangular cross section. Three greases with different consistencies (NLGI grades 00, 1, and 2) have been considered in three different configurations composed of a rectangular channel without restrictions, one rectangular step restriction, and one double-lip restriction. The driving pressure drop over the channel spans from 30 to 250 kPa. The grease rheology is described by the Herschel-Bulkley rheology model, and both the numerical code and rheology model have been validated with analytical solutions and flow measurements using micro-particle image velocimetry.     

基于度约束最小生成树的域间路由恢复算法

低速拒绝服务攻击对于域间路由系统造成威胁,已有失效恢复算法未能有效解决恢复拓扑计算的时间复杂度高和节点聚合控制等问题,为此,提出一种基于度约束最小生成树的失效恢复算法.通过设计基础迁移子算法和复杂迁移子算法,在满足度约束的条件下根据遭袭路由系统生存拓扑构建新的恢复拓扑,并针对上述两类迁移子算法,分别提出关键点选择子算法,用于判定和计算迁移过程所需的关键节点.理论分析和仿真实验结果证明,该算法生成的恢复拓扑在有效控制节点度的同时,具有较优的性能.     

直管内流体特性的数值模拟

管道是人类日常生活中最经济的输水工具,但常发生管道泄漏和管道破裂等问题,这不但需要大量的维修费用,而且影响水质。因此,对输水管道系统进行研究具有重要意义。采用计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）的方法,从流速分布、入口长度和压头损失等方面分析了直管的流动特性。结果表明,流体流动会经过入口区和充分发育区。在入口区域,管道长度上的压降是非线性的,其流体的特性不是稳定的,所以为了得到精确的结果,对流动特性变化的测量从充分发育的区域开始。此外,98次模拟试验结果表明,管径越大,压头损失越小。由于压头损耗低,管道泄漏和破裂的可能性较小。因此,大口径管道的应用更加经济可靠。     

防浪板对两栖车辆航行姿态影响的数值模拟

利用Solidworks软件对两栖车辆进行三维建模,并进行了简化处理。对绕流场进行了划分,通过调整三个区域的相互位置,采用滑移网格方法实现了车体航行姿态的变化。在Fluent软件平台下,通过UDF程序监测浮力和重力、绕重心转矩为零的平衡关系,模拟出了在有无防浪板的情况下,总阻力、吃水深和纵倾角随速度的变化规律。从模拟结果看,速度较高时,间歇式防浪板有效的减少了总阻力、吃水深和纵倾角,提高了两栖车辆水上行驶的稳定性。     

一种基于SVM 的航舵故障诊断方法

针对舵机故障样本数量不足、诊断知识不完备的实际情况,提出一种基于支持向量机(support vectormachine,SVM)的故障诊断方法。根据航舵故障输入输出映射非线性的特点,分析SVM的分类机理,对基于SVM的故障诊断步骤进行介绍,解决了小样本模式的分类问题,并通过仿真对该方法的有效性进行验证。仿真结果表明:该方法对舵机故障分类准确性可达92%。