冷板内共晶溶液冻结过程数值模拟

冷板充冷时,共晶溶液降温、冻结过程中温度场不均匀,从而延长了其总体冻结时间.用焓法建立了蒸发盘管外共晶溶液冻结过程的二维导热数学模型,在二维柱面坐标下用控制容积法对导热控制方程进行离散化处理,并对共晶溶液的降温、冻结过程进行数值计算,指出可以通过调整蒸发盘管的布置方式,使冷板内共晶溶液温度场尽可能均匀、完成冻结的时间接近,从而缩短充冷时间,达到节能的目的.     

食品在低温箱和连续式冻结隧道中的冻结过程的比较分析

本文通过食品在低温箱中的冻结过程和在连续冻结隧道装置中的冻结过程的实验研究结果的进行对比分析，得出食品在低温中冻结时，冻品表面温度在冻结中心温度处于—1℃～—5℃的区域时会出现温度回升的现象，而连续式冻结隧道中不存在这个现象，并从理论上对其原因进行了分析。另外，冻结曲线的结果还表明，在相同冻品和品质要求的前提下，采用连续冻结隧道比较节能。     

公路隧道火灾三维数值模拟

建立了一种描述公路隧道发生火灾时的烟气流动和传热过程的场模型,借助SIMPLE算法进行数值计算,并运用该法模拟了某试验隧道内进行的不同通风风速下的火灾试验,在其计算结果的基础上,分析了速度场、温度场,总结出隧道火灾的发展状况及分布特点.     

多孔介质冻结过程中温度变化的数值模拟

多数对多孔介质冻结过程的研究是建立模型借助于计算机技术给定数值解。笔者在借鉴现有数值模型的基础上，考虑多孔介质的内部特点，采用容积平均法建立数学模型，对无限大平板状多孔介质在第三类边界条件下发生的一维冻结过程中温度变化进行分析并加以实验验证。     

速冻过程中食品冻结速度的数值计算

用计算机模拟了无限大平板状食品的一维速冻过程 ,得到了几种情况下食品的冻结速度 ;讨论了介质温度、对流换热系数和食品厚度对冻结时间的影响     

特长隧道标准化施工通风设计数值模拟研究

为了解决高铁特长隧道标准化施工通风量小、污风淤积在隧道与横洞交界处无法排出的问题。依托池黄高铁某特长隧道工程,建立了三维数值计算模型,对比分析三种通风方案的通风流场特征及优缺点,从而对隧道标准化施工通风方案进行了优化。结果表明：加强掌子面以及横正洞交界处的通风可有效稀释污染物,避免污染物的堆积;在隧道横正洞交界处增设射流风机能够加快污染物在隧道内的流动速度,提高污风排出效率。     

连拱隧道控制爆破施工技术及其数值模拟

为了顺利完成百楼1#隧道与连接桂黔两省的红水河特大桥精确对接和控制隧道开挖工程的超欠挖现象,针对隧道穿越地层存在岩体较破碎、滑坡、不稳定斜坡、岩体裂隙较为发育,地形地貌变化较大的复杂情况,设计了1.2 m小尺寸中隔墙连拱隧道施工方案,但国家相关标准规定中墙厚度不宜小于1.4 m。采用Ansys workbench对隧道工况进行静力学分析,对比分析了厚度1.2 m与厚度1.4 m中墙的隧道变形及应力分布,分析结果:1.2、1.4 m中墙结构的变形分别为2.241 6、2.241 08 mm,位移变形部位集中在中墙顶部位置;厚度1.2、1.4 m中墙的隧道边墙结构点最大主应力分别为18.568、18.343 MPa。其结果说明了1.2 m中隔墙结构的变形及最大应力分布均在较为安全的范围内,1.2 m中墙厚度较为可行。采用Ansys ls-dyna对主洞光面爆破作业过程进行了数值模拟,分析了不同装药条件下的光面爆破效果,根据数值模拟结果,优化了爆破参数、装药结构,有效地控制了超、欠挖现象,达到了较好的爆破效果。利用连拱隧道静力学分析模型的模拟结果指导现场施工,确保隧道安全开挖,完成连拱隧道与红水河特大桥精确对接和满足安全运营要求的成功经验,可为同类工程提供参考。     

带喷嘴的连续冻结隧道装置的设计及其冻结效果分析

本文以一个冻结能力为800 kg/h的网带速冻装置为原型,对现有连续冻结隧道装置增设喷射结构,经过静压箱均混的气流再经喷嘴射流后,吹风速度加快,食品冻结时间缩短.理论计算表明:本设计的冻结时间减少到原来的65.3%,单位时间内冻结量提高了53%.     

连铸板坯凝固过程的数值模拟

为得到连铸坯凝固末端的液相穴分布,以便选取轻压下参数,依据实际生产中二冷边界换热条件,采用有限元法对连铸厚板坯冷却传热过程进行数值模拟,并用远红外测温仪测试并校准Q235B300 mm×1650 mm铸坯表面温度,得到了连铸坯在任意段截面的温度场分布、凝固末端液相穴形状及铸坯中心纵截面固相率分布.结果表明,可以根据铸机...     

列车通过铁路隧道时的数值模拟分析

采用Gambit软件建立隧道列车模型,并利用Flunetl7.0软件设置了相应的活塞风二维动网格模型,模拟了列车在不同车速下经过铁路隧道时,隧道内部速度场和压力场的动态变化规律.研究结果表明:随着列车经过隧道时速度的增大,所产生的活塞风的风速也就越大;当列车经过监测点的速度越大时,活塞风的风速突降的程度也就越大;列车头...     

单根水平旋喷桩施工引起周围土体变形的实用计算方法研究

水平旋喷桩施工期间,大量高压流体（水或水泥浆）注入土层,引起土层内部产生较大的膨胀作用,致使施工周围一定区域的土体发生变形。通过将水平旋喷桩施工过程模型化,基于Verruijt提出的半无限平面内圆孔扩张引起变形的弹性解答,提出了单根水平旋喷桩施工引起土体变形的实用计算方法。研究分析了单根水平旋喷桩施工引起土体应力状态的变化特性,给出了塑性区边界应力的计算公式;考虑水平旋喷施工参数和土性参数,应用能量原理提出了塑性区半径的计算公式。应用所提出的计算方法对水平旋喷桩施工实例进行计算分析,计算值与实测数据的对比结果验证了该计算方法的合理性。     

水平井水力压裂的三维有限元数值模拟研究

对水平井进行水力压裂,一口井可以形成多条横向裂缝,增产效果比直井更明显,因此近年来水平井压裂应用越来越广泛.该文以ABAQUS软件为平台,采用流固耦合单元模拟岩石的应力渗流耦合行为,采用带有孔隙压力自由度的粘结单元模拟油层和隔层的破裂和扩展,射孔连接微环隙和横向裂缝,即假设了双向同时起裂和扩展的可能性.对大庆油田某水平...     

成都华昌综合楼爆破拆除

采用控制爆破技术拆除了L型框架结构综合楼。由于环境限制,必须控制后坐、塌落振动、飞石及空气冲击波。采取了多切口定向倒塌的爆破设计方案,合理确定炸高,并利用前、后排承重柱以及上、下切口的起爆时差,同时辅以先切梁、后断柱的措施,取得了非常理想的爆破效果。     

透孔法爆破拆除混凝土地坪

混凝土地坪的爆破拆除既可以用常规浅孔破碎法也可以用透孔法。使用透孔法时,炮孔穿过混凝土地坪,药包位于孔内地坪和垫层的接触面附近。本文介绍了透孔法的基本原理,对常规浅孔法和透孔法主要爆破参数进行了比较;利用一个实例,阐述了透孔法相对于常规浅孔法的优、缺点;同时指出了使用透孔法的限制因素。     

液舱晃荡的CIP法数值模拟

数值模拟是求解液舱晃荡问题的重要方法。基于CIP方法,该文建立了有限差分法求解二维不可压缩流体的Navier-Stokes方程的数值模型,使用对时间积分的分步算法求解流场,利用THINC格式捕捉自由液面,将液舱晃荡问题视为包括气体、液体和固体的多相流问题。分别模拟了无隔板和带纵隔板的液舱晃荡。该模型可以模拟晃荡过程中自由面破碎、翻卷和对舱壁的冲击压力以及隔板附近涡的生成与脱落,模型在不同网格的计算结果一致,并将计算结果与试验结果进行了对比。结果表明：该模型可以较好地模拟液舱晃荡问题并且纵隔板对液舱晃荡有明显的抑制作用。     

钢筋混凝土框架结构破坏性能的离散单元法模拟

离散单元法是模拟结构破坏的一种有效的分析方法.通过引入节点单元和考虑混凝土的非线性对矩形离散单元模型进行了改进,并给出了改进后离散单元模型的破坏准则和基本方程以及弹簧系数等计算参数的确定;改进后的模型采用了双链表技术,提高了模型的计算效率.对在爆炸荷载作用下的钢筋混凝土框架结构的倒塌破坏过程进行了模拟,结果表明:采用改进后的离散单元法可以有效地模拟钢筋混凝土框架结构的倒塌破坏过程.     

内燃机气缸盖瞬态温度场数值模拟

分析了内燃机不稳工况的热负荷及测点在起动、突然加载工况的温度变化规律,进而得出边界条件的变化规律,由此用有限元法对缸盖温度场进行数值模拟,模拟结果与实测基本吻合．该分析方法具有通用性,温度场结果可为计算热负荷提供依据．     

螺旋桨飞机超低空流场数值模拟方法研究

发展了一种考虑地面效应和螺旋桨滑流的超低空螺旋桨飞机流场的高效计算方法。利用非结构网格技术生成螺旋桨飞机含地面效应的空间网格,基于代数方法实现了不同地面高度下近地面层状等高三棱柱网格的拓展,保证了网格的生成效率。通过在螺旋桨旋转平面建立滑流边界条件,利用数值方法求解可压缩Euler方程得到流场,避免了精确模拟螺旋桨高速旋转计算量大的问题,大大提高了计算效率。分别研究了地面效应和螺旋桨滑流对气动力的影响,给出了气动性能参数的变化规律,并与实验值进行了比较。结果表明:该文计算方法是可行的并具有较高精度,可为螺旋桨飞机的设计提供技术支持。     

采用非连续变形分析对空气冲击湿砂造型过程的数值模拟

空气冲击湿砂造型过程有着本身的特点:快速冲击,离散的材料体系,材料非线性和几何大变形并存,是一个非常复杂的力学过程。本文首次使用非连续变形分析(DDA)的方法建立了粘弹性本构非连续块体模型模拟松散型砂体系,对松散型砂在空气冲击作用下的密实过程进行了数值模拟。通过与相应的实验数据以及有限元方法的计算结果进行比较,本文得出以下结论:非连续变形分析方法可以较好地解决湿砂造型空气冲击紧实过程的数值模拟问题,其应力时间曲线与实测曲线趋势基本相同,相对于有限元方法的计算结果来说,DDA的计算应力值与实测应力值的偏差比较小;使用非连续变形分析进行松散型砂应力场的数值模拟比有限元方法更接近真实情况。     

跨越地裂缝框架结构振动台试验及数值模拟研究

为研究地震作用下跨地裂缝框架结构的破坏机理和地裂缝场地的动力响应规律,以西安地裂缝f4为背景,根据模型相似关系,对跨越地裂缝框架结构进行了缩尺比为1∶15的振动台模型试验。同时采用有限元软件ABAQUS建立了地裂缝场地土和上部结构共同作用计算模型。通过计算结果与试验结果的对比,表现出较好的一致性,验证了数值模拟分析方法的可行性。分析结果表明：地裂缝场地对土层加速度有放大效应,在靠近地裂缝的上盘处放大作用最为明显;地裂缝场地对框架结构的动力响应有较大影响,且上盘对结构的影响大于下盘;结构的破坏与地震波的类型和强度有关。研究成果为跨越地裂缝结构设计提供了参考。