弱凝胶调驱降维数值模拟方法研究

目前用于弱凝胶调驱的化学驱软件大多存在计算速度慢、数值弥散现象严重的问题,为了提高弱凝胶调驱数值模拟的速度和精度,提出了降低维数的模拟方法。利用追踪流线的方法,将弱凝胶调驱的三维渗流问题,转化为沿流线计算饱和度的一维问题,大大降低了求解饱和度方程组中方程的数目,从而提高了计算速度。利用该方法,模拟了玉门老君庙油田一个试验井区的水驱开发历史,优化了弱凝胶调驱的注入浓度、注入速度及注入体积等参数,并预测了弱凝胶调驱的动态,预测该方案可提高采收率7.6%。     

增压柴油发动机排气门盘部断裂分析

利用金相及扫描电镜对增压柴油机排气门盘部断裂原因进行了分析。分析结果表明，21－4N网不适合做高热负荷发动机排气门材料；排气门的锻造流线必须符合气门外形轮廓，不得存在截断和大角度弯曲等缺陷。     

基于高精度流线生成的交互流场可视化

高效准确的流线绘制一直是流场可视化的重要研究内容,流线可以对流场的重要特征进行有效的稀疏表示,但流线需要长期的粒子追踪过程及大量的积分计算,在面向大规模流场可视化时时间效率较低,需要高性能计算设备进行辅助计算.本文通过设计一种基于深度学习的高精度流线生成算法,将初始的低精度流线快速映射为稠密的高精度流线,可以在较短的时间内快速生成可靠的流线可视化结果,并在此基础上设计了交互式实时流场可视化系统,涵盖了流场的特征检测,属性关联分析,信息论分析等,帮助用户快速了解流场数据,找到自己感兴趣的区域进行后续进一步深度分析,避免了获取过多冗余数据,同时优化了分析工作的效率,满足用户对于流场结构,特征属性等多维度进行关联分析的需求.     

荆江河段水沙条件与主流线特征关系研究

荆江河段的主流变化主要表现为弯曲分汊段的主支汉交替及单一弯道段深泓半径的变化,综合考虑两者关系,提出了能描述荆江分汉段及单一弯道段主流线特点的无量纲常数--弯曲特征数r,并针对同一河段分析了汛期平均流量、洪峰变差系数、年输沙量及输沙指数等水沙条件变化与主流线变化的对应关系.结果表明:汛期平均流量较小、水流相对饱和度低、来水来沙过程较为均匀使得滩槽高差较小,横断面向宽浅发展,从而减弱河道对水流的约束,弯曲特征数较小,主流顺直;反之主流向弯曲发展.     

基于平面矢量场的可视化方法的研究

平面矢量场可视化是科学计算可视化的重要研究内容。矢量场以直观的图形图像显示场的运动,透过抽象数据有效洞察其内涵本质和变化规律,广泛应用于计算流体力学、航空动力学、大气物理和气象分析等领域。对平面矢量场进行可视化的方法有很多种,常见的有点图标法、流线法、线积分卷积法和拓扑分析法等。论文主要研究常见的可视化方法,分析它们的性能,并通过实际的例子,对具体的可视化结果图像进行比较。通过该研究,能够给人们在选择可视化方法时提供依据。     

Evaluation of vector magnetic property in a three-phase induction motor model core with visualization of streamline

In this paper, a streamline display method for magnetic flux density and magnetic field strength vectors in a three-phase induction motor model core is presented, and the relationship between streamlines and magnetic properties is investigated. It is possible to visualize the vector magnetic properties distribution by representing the magnetic flux density and the magnetic field strength vector with the streamlines. In addition, the time variation of the streamlines of the magnetic flux density and magnetic field strength vectors, and magnetic energy was compared. It was clear that the magnetic energy did not necessarily increase in the areas where the magnetic flux density and magnetic field strength increased because these vectors have the spatial phase difference.     

两种气象应用分析技术的软件算法研究与实现

以气象水文信息显示系统软件开发为背景,针对风场流线分析与显示和温度对数压力图绘制功能的实现,提出了流线分析算法和温度对数压力图的不稳定能量区分析算法.流线分析算法从流线的基本概念出发,结合其物理连续分布的特征,基于风场格点u/v分量数据直接"跟踪"获得流线,并对过密、过短等情况进行了处理.温度对数压力图的不稳定能量区分析算法利用温压曲线与状态曲线的单调性,分段处理温压曲线与状态曲线的位置关系进行不稳定能量区分析.实际使用结果表明,2种算法均具有良好的显示效果和较高的处理效率.     

Evenly Spaced Streamlines for Surfaces: An Image-Based Approach

We introduce a novel, automatic streamline seeding algorithm for vector fields defined on surfaces in 3D space. The algorithm generates evenly spaced streamlines fast, simply and efficiently for any general surface-based vector field. It is general because it handles large, complex, unstructured, adaptive resolution grids with holes and discontinuities, does not require a parametrization, and can generate both sparse and dense representations of the flow. It is efficient because streamlines are only integrated for visible portions of the surface. It is simple because the image-based approach removes the need to perform streamline tracing on a triangular mesh, a process which is complicated at best. And it is fast because it makes effective, balanced use of both the CPU and the GPU. The key to the algorithm's speed, simplicity and efficiency is its image-based seeding strategy. We demonstrate our algorithm on complex, real-world simulation data sets from computational fluid dynamics and compare it with object-space streamline visualizations.     

工业厂房不同高宽比对室内温度分布的影响研究

以工业厂房的高宽比对室内温度分布的影响作为研究对象,采用质量守恒方程、能量守恒方程进行数值计算,研究了Ra数在103～106之间时,不同高宽比的工业厂房内的等温线、流线的分布特征和Nu数的变化。分析结果表明:随着Ra的增大,房屋内的热传输形式由热传导逐渐向对流传热转换,等温线由竖直逐渐变得水平;室内的流线为环绕于模型边界的两个涡,并随Ra的增大逐渐被分裂,在B=0.5,B=1时,分裂为2个涡流,在B=3,B=2时,分裂为3个涡流,并伴有低湍动状态;Nu数随Ra数的增大而增大,二者的曲线呈幂指数关系,B=3时Nu数最大,表明此时由高温壁面向低温壁面传递的总热量最多。     

非对称突扩通道流动特性的数值模拟

针对非对称突扩通道的流动,建立了平面二维不可压稳态层流数学模型,采用守恒性能高的有限体积法对控制方程进行离散,并选用绝对稳定的混合格式,利用交错网格下的SIMPLE算法进行流场数值计算,得到了回流区形态的变化规律.研究表明,非对称突扩通道流动受雷诺数和几何形状的影响.