不同运行参数和结构尺寸气缸内流动的数值计算

内燃机缸内流动是极其复杂的三维湍流流动,其流动具有强压缩性、强旋转和各向异性的特点,正确地模拟和分析内燃机的燃烧和排放,离不开对缸内湍流运动的正确描述和模拟。为了考察运行参数和结构尺寸对内燃机缸内湍流特性的影响,用修正的非线性三方程模型对不同运行参数及燃烧室几何尺寸的缸内流动进行计算,特别考察挤流和旋流对湍能的影响,给出了用非线性三方程模型计算得到的结果,结果表明改变内燃机运行参数及燃烧室几何尺寸对缸内流动及湍流特性有很大的影响,旋流和挤流共同作用能有效改善压缩后期缸内湍流特性。     

对预测垂直环空管中Taylor泡上升速度模型的评价

弹状流是管内两相流中常见的流型之一,为了研究弹状流的流动特性,有必要确定Ｔａｙｌｏｒ泡在滞止液体中的上升速度。本文对Ｓａｄａｔｏｍｉ、Ｈａｓａｎ和Ｂａｒｎｅａ预测垂直环空管中Ｔａｙｌｏｒ泡在滞止液体中上升速度的胡种计算模型进行了评价。分别用这几种模型的预测值与不同研究者在不同时期,不同实验条件下得到的实验值进行了全面的比较;借助于平均误差对三种模型的预测精度进行了定量分析。根据比较及定量分析结果,     

颗粒流的动力学模型在催化裂化中的应用（Ⅰ）：催化裂 …

详细掌握循环流化床中颗粒相的流动特征是放大优化提升管的基础。借鉴稠密气体分子运动理论及基于双流体的概念,结合颗粒流的动力学模型和湍流动能模型,耦合催化裂化反应的十三集总动力学模型,得到了催化裂化提升管反应器内原料油气相和催化剂颗粒相的流动反应数学模型,提出了模型的边界条件和模型方程组的离散求解方法,为研究颗粒相的流动特征奠定了理论基础。     

多孔介质通道气液两相流型及压降特性研究

通过高速摄影仪研究多孔介质通道内气液两相流体垂直向上流动的流型,在实验参数范围内依次拍摄到泡状流、弹状流、脉冲流、雾状流4种典型流型,并总结了各种流型的特征。依据实验获得的两相流动阻力数据,分别对分相模型阻力关系式和均相模型阻力关系式进行了拟合,得到了适于实验特点的两类阻力关系式。改进后的两类模型均与实验数据实现了较好的吻合,但模型关系式定义中包含了影响阻力压降各要素的均相模型具有更高的预测精度,且该模型物理意义更加清楚,可以优先用于多孔介质通道气液两相流动的阻力计算。     

用贴体坐标方法计算后向台阶内圆柱绕流问题

本文采用涡量一流函数方法，应用贴体坐标技术来研究后向台阶粘性流动，利用作者提出的多连通区域分块计算方法研究了流动区域内含一圆柱体的粘性流动问题。在圆柱体表面上用粘性条件确定流函数值。得到后向台阶内绕流问题的数值解。此法可推广到求解有限区域内多体统流问题。     

颗粒流的动力学模型在催化裂化中的应用(I)--催化裂化数学模型的建立

详细掌握循环流化床中颗粒相的流动特征是放大优化提升管的基础。借鉴稠密气体分子运动理论及基于双流体的概念,结合颗粒流的动力学模型和湍 动能模型,耦合催化裂化反应 的十三集总动力学模型,得到了催化裂化提升管反应器内原料油气相和催 化剂颗粒相的流动反应数 学模型, 提出了模型的边界条件和模型方程组的离散求解方法,为研究颗粒相的流动特征奠定了理论基础。     

线性分层流中圆柱绕流数值模拟方法研究

为达到研究连续分层流中航行潜体尾迹探测之目的,探讨了线性分层流中基于多相流混合模型的圆柱绕流数值模拟方法。首次采用LES方法数值模拟了高傅汝德数下分层流动,成功模拟出试验条件下对应傅汝德数下的尾迹特征;用RANS方法实现了对低傅汝德数低雷诺数下分层流动流场的定量描述;通过对高雷诺数不同湍流模型下的流动展开讨论,发现采用不受各向同性假设限制的RSM模型进行分层湍流数值模拟是合理的,且对近壁面的处理要采用壁面函数的方法。基于多相流混合模型建立了傅汝德数从低到高,粘性模型从层流至湍流各个取值段模拟分层流动的数值方法。     

致密气藏压裂水平井不稳态压力分析

采用离散化裂缝模型,裂缝内考虑为变质量流,利用叠加原理得到气藏内任一点压降计算式,在裂缝壁面处耦合裂缝内流动与气藏内流动,得到致密气藏压裂水平井不稳态压力分析模型。分析了无因次拟压力导数的斜率对应的物理意义,将不稳态渗流过程划分为5个具体阶段:裂缝内线性流阶段、裂缝间线性流阶段、气藏内早期径向流阶段、气藏内线性流阶段和气藏内晚期径向流阶段;计算了不同无因次井筒存储系数对流动阶段的影响,结果表明:随着无因次井底存储系数增加,流动第1、第2阶段被陆续掩盖;研究了裂缝干扰对产量的影响。研究表明:位于水平段跟、指端部分的裂缝较位于中间部位的裂缝产量高,裂缝产量沿水平段分布呈"U"型。     

水平管气液段塞流流动特征模拟

基于OpenFoam开源软件建立VOF方法下的三维流动模型。对内径0.05 m,长16 m的水平管气液两相下不同气液速的分层流、波浪流、气泡流、塞状流、段塞流进行模拟,并与Mandhane流型图进行对比分析,模拟结果与理论、实验相一致,验证了该模型的有效性。重点通过该模型对段塞流的起塞、液塞的成长和演化过程进行研究,得到起塞时界面波的变化特点和不同气液速度差的液塞流动特征,发现了液塞运动时液塞头具有抛出现象及液塞的类波运动。     

蒸汽吐吞稠油热采产量递减分析方法研究

产量递减分析作为储层参数求取及单井控制储量计算的一种重要方法,已经在常规及非常规油气资源储层评价及动态储量计算方面得到了广泛应用。为了对蒸汽吐吞稠油藏进行产量递减分析,建立牛顿?幂率流体径向复合油藏不稳定渗流数学模型,求解模型得到对应的NPI产量递减和Blasingame产量递减特征曲线。结果表明,该特征曲线分为四个流动阶段（牛顿流体径向流阶段、过渡流阶段、幂率流体径向流阶段和拟稳态流动阶段）;幂率流体径向流阶段NPI积分导数曲线呈斜率为(1-n)/(3-n)的直线,幂率指数和流度比越大,幂率流体流动阶段曲线越高。通过该模型对辽河油田进行实测数据拟合解释,验证了该模型的准确性。     

利用强迫流示踪反演地下岩溶的空间维度

利用Fluent有限差分数值模拟软件,模拟饱水空间强迫流示踪中搅拌桨转速对示踪曲线的影响。试验结果表明:封闭岩溶洞穴流场中投源点处示踪剂浓度历时曲线转折点的出现时间随水动力条件的提升而提前,在一维岩溶洞穴中,与转折点对应的示踪剂浓度随水动力条件的提升而降低,二、三维岩溶洞穴中则会出现转折点对应的示踪剂浓度随水动力条件的提升而升高;在二、三维岩溶洞穴中,当水动力强度较小时,示踪剂运移的速率与水动力条件关系不大,且随其提升而稳定提升,当水动力强度较大时,示踪剂运移的速率则随水动力条件的提升呈非线性提升。故通过对强迫流示踪曲线形状的分析可以推断出地下岩溶洞穴的大致空间维度。     

大型冷却塔双塔组合表面风压干扰效应试验

针对圆截面双曲线冷却塔双塔组合展开刚体模型测压风洞试验,研究双塔在不同间距不同来流方向下的表面动静态风压分布情况.通过与单塔刚体模型测压试验结果进行对比,分析双塔组合风压干扰因子和等效风荷载比例系数随塔距及风向角的变化关系.同时,对双塔在几种典型布置形式下的表面动静态风压分布和绕流状态进行了深入的分析.研究发现:即使塔...     

基于二次规划的电动汽车入网充放电策略

以电动汽车接入家庭用电网(V2H,vehicle to home)系统为研究对象,分析V2H系统结构和主要工作模式; 根据V2H系统结构和工作模式,建立V2H系统电池组模型、V2H功率流模型和用电成本模型; 基于分时电价和分时家庭用电功率需求,以日用电总成本最小为优化目标,得出基于二次规划的V2H系统电池组充放电控制策略; 通过Matlab仿真,以模式C(电池组入网充放电且可放电反馈回电网)为例,用二次规划模型分析电池组荷电状态、充放电电流、V2H系统功率流以及用电成本随时间的变化规律; 比较分析基于二次规划控制的V2H工作模式相对于电动汽车即插即充工作模式所能节省的用电成本。结果表明,基于二次规划优化控制的V2H系统可以有效地降低用电成本。     

湍流模型在翼身组合体流场数值模拟中的应用研究

通过求解三维Reynolds平均Navier-Stokes方程，采用4种湍流模型：代数B—L、J—K90A／J—K92模型和两方程k-g模型，分别数值模拟了ONERA—M6机翼、细长旋成体及NASA TN D-712翼身组合体标模的跨声速及超声速流场。计算结果表明，对于附体及小分离流动，4种湍流模型的数值计算结果与实验值吻合良好；对于强激波、大分离等具有强烈上游历程效应的粘性流动，k-g和J-K模型较B—L，模型有更好的模拟能力；对于具有多体干扰的复杂流场，k-g模型的表现则优于其余3种模型。     

Study of fissured-rock seepage flow with isotope tracer method in single borehole

A systematic summary is presented describing the application of isotope tracer method in detecting seepage flow in a single borehole. In a single borehole, many hydraulic coefficients, such as flow velocity, direction of flow, vertical flow etc., can be obtained by using isotope tracer method. There are three conditions if a fissure intersects a borehole: vertical, parallel and tilt. According to each different condition, the formulation of flow velocity deduced by isotope dilution method is different. At the same time, well theory of blended borehole about fissure groups including single fissure group and multi-fissure groups, has also been discussed.     

Study of fissured-rock seepage flow with isotope tracer method in single borehole

A systematic summary is presented describing the application of isotope tracer method in detecting seepage flow in a single borehole. In a single borehole, many hydraulic coefficients, such as flow velocity, direction of flow, vertical flow etc., Can be obtained by using isotope tracer method. There are three conditions if a fissure intersects a borehole: vertical, parallel and tilt. According to each different condition, the formulation of flow velocity deduced by isotope dilution method is different. At the same time, well theory of blended borehole about fissure groups including single fissure group and multi-fissure groups, has also been discussed.     

Pilot biomechanical design of biomaterials for artificial nucleus prosthesis using 3D finite-element modeling

Pilot biomechanical design of biomaterials for artificial nucleus prosthesis was carded out based on the 3D finite-element method. Two 3D models of lumbar intervertebral disc respectively with a real human nucleus and with the nucleus removed were developed and validated using published experimental and clinical data. Then the models with a stainless steel nucleus prosthesis implanted and with polymer nucleus prostheses of various properties implanted were used for the 3D finite-element biomechanicalanal ysis. All the above simulation and analysis were carried out for the L4/L5 disc under a human worst-daily compression load of 2000 N. The results show that the polymer materials with Young‘s modulus of elasticity E=0.1-100 MPa and Poisson‘s ratio v=-0.35-0.5 are suitable to produce artificial nucleus prosthesis in view of biomechanical consideration.     

铝合金直流电阳极氧化膜的制备

以工业纯铝L2为试样,对其表面经预处理后进行直流电阳极氧化,考察了氧化时间、氧化电压对氧 化膜厚度、膜硬度的影响,并对经阳极氧化的试样横截面进行SEM 和EDS测试分析。研究结果表明,在电解液成分 H₂SO₄的质量浓度为200g/L、Al₂O₃的质量浓度为1g/L,直流氧化电压为10V,氧化时间为40min,温度为(20± 1)℃的条件下,可以获得均匀、与试样基体结合紧密、膜硬度相对较高的的氧化膜。而且随着氧化时间的增加,可以 得到相对较大的膜厚度,但膜硬度相对降低。     

特殊接法的电力机车牵引变压器的三相模型

本文导出了两种特殊接法的电力机车牵引变压器,即V/V接法的变压器和斯夸特(Scott)变压器的三相模型。这种模型可直接插入现有的不对称电力系统基波和谐波潮流程序。     

浓度法测流机组效率试验计算机数据处理

介绍了浓度法测流机组效率试验计算机数据处理程序功能和数学模型，并给出以江口水电站效率试验为实例的数据处理结果．