基于低雷诺数κ-ε模型冲击射流传热的数值模拟

冲机射流在机翼除霜、电子元器件散热等工程领域应用广泛,为进一步研究其传热机理,利用两种低雷诺数κ-ε模型对单股冲击射流的传热进行数值模拟,并与标准κ-ε模型及雷诺应力模型的计算结果进行对比。结果表明,低雷诺数κ-ε模型在两种工况下的计算结果均优于其他模型。湍流热扩散系数作为求解温度场最重要的参数,对传热的计算结果影响极大,通常用湍流普朗特数作为常数求解。在低雷诺数κ-ε模型的基础上,分别通过湍流普朗特数函数求解和t2-εt方程直接求解进行改进,并将计算结果进行比较。结果表明,使用湍流普朗特数函数形式求解湍流热扩散系数能给出更好的预测结果,直接求解仍需进一步改进。     

基于细观尺度的混凝土耐久性数值分析

为了从细观尺度对混凝土结构耐久性问题进行数值模拟研究,阐述了混凝土内物质传输机理,建立不同传输过程的数值方程。通过对数值方程的求解,得到混凝土内物质传输过程的扩散系数及有害物质浓度,与相关试验结果对比分析表明,理论求解与试验结果吻合度较高。采用Galerkin有限元法、中心显式差分格式、迎风差分格式、Crank-Nicolson格式对数值方程进行求解,得到数值解的稳定性不同。采用Pe数判别法,且保证Pe数小于1,验证数值方程解的稳定性,其中,Crank-Nicolson格式求解的稳定性最好,表现为无条件稳定,其余3种方法求解的稳定性相同。     

某汽轮机中压缸流场的快速分析

采用一种快速求解三维流场的计算方法求解某超超临界汽轮机中压缸流场.介绍了用来模拟叶轮机械内部流动黏性效果的体积力模型,详细叙述了一种求解黏性体积力的方法,并对计算结果进行了分析,为汽轮机气动设计的选择提供了一种新途径.     

边界元法在气冷涡轮叶栅气热耦合计算中的应用

将边界元计算方法应用到三维N-S方程求解程序中,流体部分采用有限差分法求解N-S方程,边界元法求解固体区域热传导方程。开发气热耦合计算程序对NASA-MarkII高压气冷涡轮叶栅热环境进行气热耦合分析。利用边界元法特有的优势(降维、解析与离散相结合的特点),避免了固体区域的网格生成和内部节点求解工作,提高了计算精度。结果表明,耦合计算程序能够高效、准确求解多场的气热耦合问题,计算结果与实验结果吻合的较好,二者平均误差为3%。     

夜间通风建筑传热模型研究及实测验证

对夜间通风建筑的传热过程进行分析,以此为基础构建一个理想夜间通风建筑模型,通过建立和求解热平衡方程,给出夜间通风建筑热物理模型,通过该模型可对夜间通风建筑室内热状况进行求解计算。最后,为了验证模型求解结果的准确性,在西安地区选取一栋高层建筑进行为期14 d的实验测试。从14 d的测试结果中选取气象条件最佳的2 d,与模型计算结果进行对比,结果表明模型计算与实验测试结果在整体趋势上能较好吻合。     

变频调速技术在电厂循环水系统优化运行中的研究与节能分析

介绍了变频调速技术的原理和变频调速水泵运行工作点的求解方法。以某电厂 30 0MW机组循环水系统为例建立了优化运行的数学模型并对其进行了求解 ,得到了系统的最佳运行方式。将变频调速方式的优化结果与循环水系统其它调节方式的优化结果进行比较发现 ,变频调速技术应用在循环水系统中是切实可行的 ,节能潜力较大。     

锅炉两相工质动态过程的快速求解法

在快速求解法和单相工质快速求解法的基础上,提出了两相工质动态过程求解的快速求解法.将模型求解划分为准备和应用2部分:准备部分采用高精度解法求解微分方程,并将结果处理为可供应用部分的信息;应用部分利用这些信息进行计算.准备部分完成后,每次模型的求解只需进行应用部分的计算.以某670 t/h自然循环锅炉为例进行了计算速度和精度的实例验证.结果表明,该方法计算结果与隐式算法误差小,并且计算速度有较大提高,可应用于电站机组动态过程在线预测.     

一种分析四级离心泵转子系统模态的计算方法

为了提高集中质量解析法求解叶轮质量平衡和偏心时悬臂式四级离心泵转子系统模态的精度,分别采用简化的集中质量数学模型和ANSYS对质量平衡的转子系统固有频率进行求解,通过分析2种计算方法结果的差异,提出了融合轴系质量和模态刚度修正系数的优化数学模型.采用新模型对平衡和有偏心时转子系统的固有频率进行了求解,并将有偏心时的计算...     

基于Simcenter 3D的某人字齿轮箱振动响应分析

齿轮箱的振动响应分析计算对传动方案的优选、振动噪声预测及其运行安全性评估具有重要作用,齿轮动态啮合力是齿轮箱振动响应的主要激励源。基于Simcenter 3D软件使用ISO+CAI解析法与FE Preprocessor法对某人字齿轮箱的动态啮合力进行求解,并使用模态叠加法得到齿轮箱的振动响应结果。对两种方法的计算结果与试验测试结果进行了对比,验证了两种方法在工程实际上的可行性,比较了两种方法的求解精度,结果表明,FE Preprocessor法的计算准确度更高。     

改进的NSGA-Ⅱ法在邢台市水资源优化配置中的应用

针对水资源求解多目标优化问题的方法存在的不足,在基本NSGA-Ⅱ法的基础上,通过自适应动态调整方法对交叉率和变异率进行了改进,同时以社会效益和经济效益最大为目标,结合满足目标函数的各类约束条件,建立了邢台市水资源优化配置模型,将改进后的NSGA-Ⅱ法应用于模型的求解,并与NSGA法和基本NSGA-Ⅱ法求解结果进行了对比。结果表明,改进的NSGA-Ⅱ法应用于求解多水源多用户多目标水资源优化配置可行,且能提高计算精度。     

嵌固板温度应力场差分算法探讨

针对有限元方法求解嵌固板温度应力存在计算模型复杂、工作量大等问题,在一维差分算法的基础上,建立了温度场差分模型,利用广义虎克定律和嵌固板特性,推导出嵌固板温度应力差分模型,并通过实例对嵌固板温度和应力进行求解。结果表明,差分算法求解嵌固板温度应力场与有限元求解结果一致,且效率较高,可为类似工程提供参考。     

基于混沌优化算法的城市供水绩效DEA评价模型

针对目前城市水资源短缺现象,阐述了城市供水绩效评价的重要性。介绍了数据包络分析方法及其非线性模型,并提出了混沌优化求解算法。实例表明:用混沌优化算法对城市供水绩效的DEA评价模型的优化结果与前人采用线性求解结果一致,证明了混沌算法求解DEA模型的可行性。     

回转式空气预热器转子热变形数值模拟

漏风率高是回转式空气预热器面临的最大问题,预热器转子热变形导致的径向漏风是主要的漏风方式。针对空气预热器转子的热变形,提出采用有限元分析方法进行求解,利用ANSYS软件,以某电厂300MW锅炉回转式空气预热器为研究对象,采用有限元分析法对转子径向隔板的温度场和热变形进行了求解和分析,并与经验公式求解结果进行了对比。证明了有限元分析法用于分析转子的热变形是可靠的,且具有一定的优势,对解决工程实际问题具有指导意义。     

利用两类相对流面理论设计内燃机冷却风扇

本文将求解叶轮机械3元流场的理论——S_1、S_2相对流面理论应用到冷却风扇的设计计算中,利用流线曲率法编制了计算程序,求解了6102汽油机塑料翼型风扇的流场,根据计算结果对该风扇的翼型进行了修改,并在冷却风扇试验台上进行了修改前后风扇特性的对比实验。     

水电厂房三维有限元抗震分析

对某水电站厂房进行了抗震分析,建立了三维有限元动力计算模型,进行了模态求解、反应谱分析,方法简单、实用,计算结果全面、精度高,对在复杂水工建筑物工程进行有限元结构分析是有益的探讨。     

AP1000核电汽轮机中压调节阀气动力矩数值模拟

利用FLUENT对AP1000核电汽轮机中压调节阀所受气动力矩进行数值模拟求解,并用工程计算对模拟结果进行验证。保持中压主汽阀全开,对调节阀不同开度下得到的数值模拟结果进行比较分析,并讨论气动力矩随调节阀开度的变化规律。结果表明:气动力矩的数值模拟求解方便简单,模拟结果虽与工程计算得到的结果有些许偏差,但在合理范围之内,所以数值模拟求解结果可信。从模拟结果得到的数据可以看出,调节阀由闭合逐渐开启过程中,气动力矩先逐渐增大,当开度开至40°左右达到最大值,之后气动力矩随开度增大而逐渐减小至0。     

直喷式柴油机燃烧模拟

本文利用任意拉格郎日—欧拉法对直喷式柴油机燃烧过程进行数值模拟。求解柴油机气缸内气体流动、喷雾和燃烧过程的控制方程,并对计算结果进行了分析。     

基于约束优化的同步调制角度计算及其工程实现

在给出同步调制策略数学模型的基础上,将开关角度的计算转化为约束优化问题,利用序列二次规划（SQP）优化方法进行了求解,并根据求解结果给出了拟合公式以便于工程实现,最后仿真验证了结果的正确性.     

相关分析在凸轮型线测量中的应用

以凸轮加工误差的测量对象，对封闭曲线测量中测量结果的对位（相位属性的求解）方法进行研究，提出了可行的算法。较好地解决了凸轮型线及封闭曲线各测量点相位属性的求解问题。     

能源互联网下可再生能源项目规划研究

考虑了上网电价、可再生能源发电量、碳交易收益的不确定性,基于符合多阶段实物期权理论构建了可再生能源规划模型。结合算例利用蒙特卡洛模拟和神经网络模型进行求解,并与传统的净现值法求解结果进行比对。结果表明,可再生能源规划模型能够反映出项目中存在的不确定性因素,从而对可再生能源项目规划起到科学的指导作用。