基于CT断层扫描的腹主动脉夹层的数值计算

基于CT断层扫描得到的527张主动脉夹层的切片图,通过医学处理软件3D-Doctor和逆向重构软件Geomagic重构出真实的腹主动脉夹层(Abdominal Aortic Dissection,AAD)的真腔(True Lumen)及假腔(FalseLumen)。利用流体计算软件Fluent数值解析了腹主动脉夹层的真腔及假腔的流场特征,得出了真腔及假腔壁面受到的血液的切应力、静态压力及管壁的危险位置;利用流体动力学软件ANSYS-CFX进行流固耦合计算,得到了夹层真腔及假腔管壁的变形分布。采用的计算模型是真实的,边界条件是临床上通过核磁扫描得出的真实的速度、压力边界条件。数值计算结果表明:腹主动脉夹层的破口附近切应力急剧变大,假腔顺向扩展的趋势强于逆向扩展的趋势;弹性壁面的变形比刚性壁面大,而壁面切应力却比刚性壁面要小得多。     

核电站输热管系中蒸汽泡溃灭模拟实验

管路热力输运系统中可能同时出现汽－液两相。当汽－液两相可能接触且存在温差时，会导致汽相急剧冷凝相变，引起蒸汽泡溃灭水锤，导致管系结构破坏。核电站中有大量布局十分复杂的热力输运管道，由于各种原因，蒸汽泡形成和溃灭极易发生。本文针对核电站热力输运管道中汽－液接触后蒸汽饱的形成条件以及溃灭造成的影响进行了分析，用摄影追踪流动显示方法再现了管道中流向发生急剧改变处被冷水隔离的高温蒸汽泡。由于急剧冷凝使得蒸汽体积急剧收缩，环绕的水体产生猛烈碰撞，并监测到该过程中局部压力所产生的瞬间峰值。由于水体对撞运动和逆压梯度，该过程会反复发生多次。利用VOF方法，计算模拟了二维管道系统中蒸汽泡形成的过程。核电站管路的设计和实际操作维护应及时诊断和避免上述问题的发生。     

长径比对气动管道流量特性的影响

该文对气动系统中常用的几种不同长径比(L/D)的配管进行了数值模拟,计算结果表明ISO气动元件流量特性改良式较原ISO6358标准式具有显著的优势,它既能反应元件阻力系数的大小(临界压比b值),又能反应阻力系数随流速的变化(n值)。随着配管的长径比的增加,临界压比b值减小,n值增大,并通过引入新的可压缩平均阻力系数的概念,进一步分析了其原因。     

小型液压缓冲器的动态特性分析

通过数值模拟和试验研究,对一种工业自动化领域中广泛应用的多孔型小型液压缓冲器的动态特性进行了深入探讨和分析,考察了不同条件下液压缓冲器的动态特性,研究了负荷质量和冲击速度与液压缓冲器最大吸收能力的关系,为小型液压缓冲器的用户选型和最优设计提供了理论依据。     

二排大间距冲天炉及其微机优化控制

1989年我厂将4t/h 多排小风口冲天炉改造成二排大间距冲天炉,后又完成了微机优化控制系统。原有的两台4t/h 多排小风口冲天炉,由于铁水温度低(过桥铁水温度1430℃),影响了铸件质量。本厂设计制造的4t/h 二排大间距冲天炉参数如下:     

多孔材料的流体动力特性

多孔材料广泛应用于消声降噪、过滤等工业领域,笔者针对较高消声效果的PVF多孔消声材料喷注的外部流场特性进行了较为详细的实验研究, 对不同厚度的材料的外部流动速度、湍流量、声场和压力分布进行了细致的测量,得出多孔材料的出流是由不同方向的普通微射流和微射流的汇聚扩散组成的结论,证明流体经多孔材料出流后的噪声是由外部扩散流场的湍流所决定的。多孔材料的作用在于:(1) 总压的降低和出流面积的缩小;(2) 由于多孔材料的不同方向微射流的相互耦合作用、引起外部流动特性的改变。气动消声材的选择上要注重其对出流流场的改善,这是达到良好消声效果的根本所在。     

可植入式微型轴流血泵流场的数值模拟

利用CFD技术对血泵内部流场进行分析可以大大缩减血泵的研制周期和成本,采用非定常的三维N-S方程和基于非结构网格的有限体积法,利用k-ε湍流模型和滑移网格模型,对一可植入式轴流血泵进行了三维数值模拟,得到满足生理要求的扬程曲线。同时对泵内流场进行了分析,对导流叶片的作用及其对内部流场、扬程的影响进行了探讨,为血泵的进一步优化设计提供了参考依据。     

压水堆主管道破裂工况下的非线性动力响应

在用特征线法和控制体体积积分方法较为精确地计算出压水堆主管道１１个断点破裂工况下各点的受力和力矩的基础上,对主管道和虚拟支撑进行了简化和特殊处理,采用更新的Ｌａｇｒａｎｇｅ法（ＡＤＩＮＡ程序）对破裂管道的非线性动力响应进行了分析研究,获得了较为的主管道运动位移随时间变化曲线。这一研究结果为虚拟支撑和管道的设计提供了依据。     

用于将DNA疫苗在体导入表皮细胞的微弹加速技术

分析了将裹着DNA疫苗的微弹射入表皮细胞技术的现状,提出了基于两阶段引射器加速微弹的方法,进行了数值模拟,得到了不同工况下第二级喷嘴的马赫数等值线、出口截面上的静压、轴线上的速度以及在负压孔产生的负压等分布。在此基础上,进行了实验研究,测得了外流场的压力、微弹速度和负压孔的负压值。同时,还观察了钨微弹的实际分布,并以钨粉为微弹射击鸡皮。结果表明,模拟数据与测量结果一致性好,数值模拟可以指导仪器设计和实际操作;微弹分布均匀,能射入表皮细胞,还可穿透表皮,能满足基因免疫的要求。     

可编程控制器在纯碱包装机中的应用

分析纯碱自动包装机工作过程中及控制要求，介绍可编程控制系统的软件编制方法，以及PLC在纯碱自动包装机中的应用。