地震声波数值模拟中的吸收边界条件

在地震波传播的数值模拟中,在有限区域建立吸收边界条件是一个很重要的问题。在不同类型的吸收边界条件中,比较经典的是Clayton和Engquist提出的Clayton-Engquist吸收边界条件;PML吸收边界条件是Berenger在1994年提出的一种新的人工边界条件。这种边界条件几乎达到零反射。在地震波传播数值模拟中,PML已经被用于速度应力形式的一阶声波方程,而尚未被应用于位移形式的二阶声波方程。推导了二阶位移形式的PML公式,并应用于声波方程的数值模拟中;通过数值例子,与被传统应用的CE吸收边界条件作了比较。     

超细颗粒在声波作用下团聚的数值模拟

在内径为0.11 m,高为1.5 m的团聚室中,以空气和燃煤飞灰超细颗粒为气相和固相,运用商业模拟软件FLUENT 14.0,通过自编C语言程序,将声场模型和FLUENT 14.0的传统模型结合,研究了涡片、声频率、声压级和颗粒初始浓度,分析了声波对超细颗粒团聚效率的影响。结果表明:加入涡片和增大飞灰颗粒初始浓度能够明显的增大颗粒的碰撞频率,从而增大颗粒的团聚效率;声频率对超细颗粒团聚效率的影响不是线性的,存在最佳频率为1 400 Hz~(-1) 600 Hz;声压级越大,团聚效果越好,考虑到能耗问题,声压级取140 d B-160 d B。     

声波团聚煤飞灰微粒强化旋风分离的试验研究

研究在试验冷态下 ,声场中煤飞灰微粒团聚后的坚固程度和分离效率 .对煤飞灰微粒在声场中团聚的现象进行试验研究 ,探索在冷态下声波增强旋风分离煤飞灰微粒的分离技术 .在声波声压级 150dB的声场下 ,经声波辐射后的微粒强化旋风分离效率增加了 3% - 4 % .声波团聚微粒强化旋风分离的冷态试验 ,为高温下燃煤增压流化床燃烧联合循环中煤飞灰微粒分离的应用提供了技术基础     

水库细颗粒淤积物的重力驱动流动

为了模拟水库细颗粒泥沙的淤积分布和形态,参考河口浮泥的模拟方法,建立水库淤积物在自重驱动下发生的浮泥运动、固结的简化一维动力学模型,在空间上采用交错网格的有限体积法,在时间上采用二阶龙格库塔方法,以三峡坝前典型断面淤积形态为例进行试验性模拟;将一维水沙输移数值模型与所建模型结合,较成功地模拟了三峡坝前段的淤积总量和分布.结果表明:该模型能够模拟水库细颗粒淤积物的流动和汇集过程;淤积物的固结速率对淤积分布影响较大.模拟结果从动力学机理上解释了水库细颗粒泥沙淤积形态的成因.     

声波团聚对燃煤电厂可吸入颗粒物的排放控制

为了从煤燃烧过程中脱除细粒子（PM_2.5）颗粒物以控制大气可吸入颗粒物（PM₁₀）的污染程度,将高强度的声场运用于气溶胶中以改变颗粒的粒径分布,使粒子团聚为较大的颗粒以在传统的除尘器中脱除.在1～5 kHz、110～140 dB行波声场内对燃煤电厂布袋除尘器收集的飞灰进行声团聚实验,载尘质量浓度为1～5 g/m3,并采用碰撞式分级仪和激光粒度仪MS-2000在线测量颗粒的粒度分布,得到声强和声波频率对团聚效果的影响.在1.72 kHz、140 dB声波团聚实验中,分级仪上的实验结果显示,PM_2.5减少52%～63.6%,PM₁₀减少35.6%～53.3%.     

粘性细颗粒泥沙静水絮凝-沉降模拟

针对实验观测黏性细颗粒泥沙絮凝沉降过程存在困难的问题,在考虑泥沙絮团分形特性和曲线轨迹碰撞的前提下,建立了静水絮凝-沉降模型,并验证了模型的正确性,最后根据模拟试验结果分析了絮团体积分布及絮团平均粒径的时空变化和絮团分形维数对模型的影响。研究结果表明:不同深度下,大粒径絮团的体积和絮团的平均粒径均随时间遵循先增后减的规律,但随着深度的增加,絮团体积分布变宽,大粒径絮团所占比重增加,絮团平均粒径的最大值增加且出现时间较早;分形维数越大,竖直方向的泥沙输移作用越强。     

淬火过程数值模拟技术研究

淬火过程是温度场、组织场和应力场相互作用的复杂过程,介绍了淬火过程数值模拟的进展、内容、方法,展望了淬火过程数值模拟的发展趋势.     

气流干燥过程数值模拟

通过分析气流干燥的特点，建立的直管气流干燥模拟方程，采用Matlab语言调用标准四阶Runge—Kudra法，给出高精度的数值解。经验证，该模型正确可靠，具有较广泛的适用性，为模拟试验优化参数提供了分析基础。     

熔铸莫来石凝固过程数值模拟

利用数值方法建立了模拟三维温度场的数学模型，对具体的熔铸莫来石凝固过程进行了模拟计算和实际测定。表明所建立模型和运算程序适用于该类融体的熔铸过程模拟，为在微机上实现对各种熔铸材料凝固过程的模拟奠定基础。     

筒形件拉深过程的数值模拟

本文研究了板料成形模拟中减速系统选取和压边圈简化模型，编制了相应的有限元数值模拟程序ＳＰＩＤ。并模拟研究了筒形件拉深过程中板厚变化规律及摩擦系数的影响，计算结果与试验值比较吻合，表明该分析程序的可靠性。     

钎焊过程数值模拟研究进展

综述了近年来钎焊数值模拟技术的研究进展,并对数值模拟技术向系统化、精细化和精确化发展的趋势进行了预测.得出了以下结论:1)采用有限容积法和分子动力学法对钎料熔滴的润湿铺展行为进行模拟,有助于研究多物理场耦合条件下钎焊工艺参数对钎料熔滴在基体表面的润湿、铺展和填缝的影响;2)有限元法可以较为准确地模拟钎焊接头应力场和残余应力分布、钎焊过程的温度场,以及对接头力学性能进行评估,模拟结果与试验结果基本吻合.简化本构模型、引入材料性能参数、考虑界面传质和反应产物的影响等方面仍然是未来研究的难点和重点.     

石蜡相变蓄热过程数值模拟

相变材料（PCM）相变过程的传热特性对潜热储存过程的有重要的影响．对一种圆环形柱体石蜡相变蓄热材料,分别建立了忽略液相自然对流和考虑液相自然对流相变过程的数学模型,采用FLUENT软件对其蓄热熔化过程进行数值模拟,获得石蜡熔化过程温度场分布、熔化时间以及相界面移动规律,并数值计算了石蜡水平放置和竖直放置时,熔化过程的熔化时间和温度分布．对比两种模型的模拟结果表明,当石蜡材料厚度大于40mm,熔化过程中液相中自然对流作用对熔化过程有较大的影响．     

RFI工艺过程的数值模拟

针对RFI工艺过程中的树脂在复杂形状预制件中的流动行为和固化过程进行数值分析，分别编写了基于控制体／有限元法和基于纯有限元法的流动模拟程序和固化程序。通过计算实例可见，所编写的有限元程序能很好地预测充模时间、各个时刻树脂的流动前沿位置、模腔中的压力分布和温度分布，树脂的固化反应程度及粘度变化情况。这对于优化成型工艺参数、控制残余应力以及提高产品质量具有重要的指导意义。     

选择性激光烧结过程温度场数值模拟

目的 研究激光烧结过程的温度场,分析在选定烧结参数下的烧结深度及烧结宽度。方法 分析烧结过程及热物性之间的变化,建立合理的有限元模型,编制相应的程序对其温度场进行模拟;由温度值确定其 结深及 度,并用实测温度验证了计算结果。结果 模拟结果与实测结果相差甚小。结论 可用数值模拟方法进行工艺参数选择。     

小型二冲程汽油机换气过程的数值模拟

通过对引起的ＭＫ１４程序进行改造，针对小型二冲程汽油机换气过程的特点，提出了相应的边界条件和计算模型，并编制了工作过程的模拟计算程序。通过计算与实验结果相对比，验证了计算程序良好的可靠性与实用性。     

叶轮式颗粒流量计工作过程的数值模拟

用颗粒离散法数值模拟循环流化床中测定物料流率的叶轮式流量计工作过程。数值模拟结果表明颗粒质量流率与叶轮转速基本呈线性关系，这与实验所得到的结果相吻合。研究了叶轮的叶片数目和角度对颗粒质量流率与叶轮转速关系的影响。     

凝固过程微观组织数值模拟研究进展

介绍目前几种主要的微观组织模拟方法、确定性方法、随机性方法和相场法及其主要建模思想和优缺点.分析了各方法在凝固过程微观组织模拟方面的国内外研究进展和现状.研究结果表明,多种模型相结合与宏观场模拟相耦合是今后凝固微观组织数值模拟的发展趋势.     

丁坝附近局部流场的数值模拟

以流函数涡度方程为控制方程建立数学模型,模拟了不同流量级下不同长度正交丁坝附近的局部流场,并将模拟结果与室内流场实验结果进行了比较和分析,两者吻合较好。     

基于GID有限元前处理的波动方程数值模拟

在地震波数值模拟计算过程中,缺乏简单易行的有限元前处理方法,使得复杂构造模型较难建立和分析。本文以二维声波方程为例结合GID软件,网格剖分部分采用三角形单元模拟速度界面,把单元内的场和波速均看作单元上的线性函数;GID软件可以方便地进行网格剖分和设置网格控制节点,通过编写用户自定义"问题类型",建立并输出已有的有限元计算程序的初始模型。将GID软件前处理与有限元计算程序整合,提高了方法的效率,简单易行。