微纳层叠聚丙烯腈凝胶流动特性的数值模拟研究

建立了层叠流道的三维模型和有限元网格模型，根据流变测试数据，采用Polymat对物料的黏度模型参数进行拟合，并利用Polyflow软件对聚丙烯腈（PAN）凝胶在层叠流道内的三维等温流动过程进行了数值模拟分析。研究发现，当入口流量增大时，层叠流道出口速度的不均匀性增加；沿流动方向流道内压力逐渐降低，并在出口处降低至同一最低值；流道进出口压力差与入口流量大小具有正相关性；在流道的中心截面上剪切速率分布均匀，波动较小。     

圆型限制性三体问题的动力学特征

禁行域在圆型限制性三体问题中对第三体的运动有极为重要的影响. 利用零速度曲线讨论天体禁行域与系统参数之间的关系. 禁行域与雅可比常数有关，且能影响天体的运动区域和轨道构型. 利用最大李雅普诺夫指数寻找该模型的混沌轨道，给出混沌轨道在不同系统参数下随天体初始位置的分布. 这些分布说明，当第三天体从两主天体连线的中点处释放时，容易产生混沌运动；当质量参量足够小时，体系无法产生混沌现象.     

电磁脉冲辐射波模拟器双锥-平面线栅天线场分布规律

双锥-平面线栅结构的水平极化辐射波天线对辐射场半宽影响较小且架设方便、易于维护，掌握该型天线场分布规律是确定模拟器场均匀区、开展电磁脉冲效应实验的前提。利用天线理论研究双锥-平面线栅天线的场分布规律，结合数值模拟和实际天线试验对理论分析结果进行验证。结果表明：在天线结构和激励电压确定的条件下，双锥中心正下方辐射电场极化分量仅与测点到源的距离相关，二者呈反比；Oxz平面内以双锥中心为圆心的圆弧上任意一点辐射电场极化分量的幅值相等，并在同一时刻达到峰值；Oxz平面内同一水平线上的测点总辐射场幅值相等，方向沿测点所在圆弧的切线方向；各辐射场分量关于Oxz平面和Oyz平面对称分布；对于实际模拟器，地面反射会使辐射场波形下降沿陡降，导致地面附近辐射场半宽变小；线栅极板会影响附近的场分布，且极板外侧4个角点处的反射相对较强，其他位置辐射场分布与理论分析一致。     

固态热管反应堆模拟装置热工水力特性分析

热管反应堆具有小型化、结构简单、固有安全性高等优势，有着广泛的应用前景和研究意义。本文采用CFD方法对热管反应堆模拟装置进行了稳态工况下的热工水力特性分析，并与实验结果进行对比。结果表明，热管各测点温度相对误差不超过5.5%，温差发电器热端各测点温度相对误差不超过3.1%，证明了该模型方法的可行性和正确性。本研究为热管反应堆的数值模拟提供理论指导与方法支撑。     

基于有限元的低成本塔桅设计及承载能力分析

为研究铁塔公司发布的最新《低成本铁塔标准图集V1.0》的共享改造能力,文章选取了单斜撑三管塔0.65 kN/m2基本风压下的系列塔图,从各塔段的主管应力比和塔顶位移角两个角度,考虑新增天线设备、馈线、爬梯荷载,以及天线设备之间的相互遮挡,利用有限元软件SAP2000对每种塔型进行了常规设计分析和改造增载后的研究分析.由分析结果可知,每种塔型均有可共享改造能力,且随着塔身高度的增加,共享改造的能力逐渐降低.     

液力透平内气液两相流动的数值模拟

为进一步揭示气液两相条件下泵反转作液力透平的流动特性,考虑相间拖曳力和虚拟质量力,以空气和水作为能量回收工质,基于Euler-Euler非均相流模型,在泡状流型入流的假定条件下,对入口含气率分别为5%、15%、25%、40%的液力透平内流场进行了定常数值计算。结果表明:随着入口含气率的增加,相同流量下液力透平的水力效率和输出功率降低而压头升高,最高效率时对应的流量发生偏移;相同入口含气率下,沿蜗壳流道截面气相浓度和气相分布均匀度均降低,气相聚集于蜗壳截面中下方;不同入口含气率和流量下,各过流部件中蜗壳内气相分布相对最均匀;随入口含气率和流量的升高,各过流部件的气相浓度和分布的不均匀度均增加,存在明显的分界;叶轮流道内气相聚向叶片吸力面,随着入口含气率和流量的增加气相聚集程度增强、范围扩大,气相聚并成气团而滞留于叶轮流道,产生相态分离,气团上游存在对应漩涡;入口含气率较低时叶片压力面气相主要聚集在高压边侧,随着入口含气率增加,气相在叶片表面扩散,叶片压力面高压边附近靠近前盖板侧区域的气相浓度较高,叶片吸力面低压边附近区域的气相浓度较高;透平内气相速度总体上大于液相速度。     

刮板输送机减速箱箱体模拟分析

为了解决刮板输送机减速箱箱体振动损坏的问题,利用数值模拟软件对箱体静力学进行分析,确定了输出箱螺栓孔为受力薄弱点,同时对固有频率振动云图进行分析发现,由于共振现象箱体出现平移振动.当传动系统出现振动时,造成齿轮在啮合时出现冲击受力,此时齿面的受力呈现不均匀性.最后对额定工况下的箱体最大动应力曲线呈现波动的态势,波动的应力值围绕14.1 MPa进行上下幅动,与0.0388 s的应力云图呈现一致,波动应力最大值为18.6 MPa,为刮板输送机减速器箱体优化提供一定的参考.     

稀土灼烧过程温湿度场仿真分析

影响稀土灼烧工艺的因素十分复杂,关系产品质量稳定及能耗,现行工艺存在优化空间。通过剖析灼烧窑中温度和湿度分布状况,运用κ-ε双方程湍流模型、流体传热、多孔介质传热等理论,按特定组分运输模式,建立灼烧过程质量、动量和能量耦合传递数学模型。设置不同边界导入Fluent环境对数学模型进行仿真试验,完成数据处理实现工艺参数优化。结果表明所建模型能准确反映灼烧窑中温湿度场分布及变化,且最终仿真结果与实际灼烧后的产品湿度含量相符合。     

数值反应堆多物理多尺度耦合技术进展研究

介绍了数值反应堆的基本概念，详细调研了国际上针对数值反应堆开展的研发项目，如轻水堆先进仿真联盟（CASL）、欧洲核反应堆仿真通用平台（NURESIM）和核能先进仿真与建模（NEAMS）项目，总结了多物理耦合及多尺度耦合技术的国内外研究现状，并结合研究现状指出材料腐蚀行为与流动传热、中子物理共同作用下的多物理耦合机理、基于统一网格求解的高保真耦合程序开发是数值反应堆技术发展的重点方向。