非正交曲线坐标系下的梯形物体导热过程温度场的数值计算

利用生成贴体坐标的代数法将一梯形区域从物理平面转化到计算平面,将物理区域中的边界条件向计算区域进行了一一对应转换.运用贴体坐标转换方程对其温度场控制方程进行离散和求解,生成了梯形区域物理平面的贴体网格,同时应用非正交曲线坐标系对任一角度的梯形区域的温度场进行模拟计算.并在同一条件下与正交坐标系所模拟的温度场进行比较,说明了非正交曲线坐标方法的正确性和可行性.     

非正交曲线坐标系下梯形区域的流场计算

利用了生成贴体坐标的代数法将一梯形区域从物理平面转化到计算平面,将物理区域中的边界条件向计算区域进行了一一对应转换.运用贴体坐标转换方程对其流场控制方程进行离散和求解,生成了梯形区域物理平面的贴体网格,同时应用非正交曲线坐标系对任一角度的梯形区域的流场进行模拟计算,并在同一条件下与正交坐标系所模拟的流场进行比较,说明了非正交曲线坐标方法的正确性和可行性.利用非正交曲线坐标可以更准确地模拟中包内钢水流动的变化规律,从而更好地确定最佳包内钢水浇注温度.     

贴体曲线坐标系中的非交错网格的SIMPLE算法

提出了在贴体坐标系中非交错网格的ＳＩＭＰＬＥ算法,通过对控制界面上的逆变速度分量作特殊加权平均处理,可避免在非交错网格中产生压力波动而连续性方程又无法检测出来的问题。     

正交曲线坐标系下二维浅水方程的变换

在平面二维明渠非恒定流的研究中,常采用边界拟合坐标技术建立二维正交曲线网格,但是直接推导坐标变换后在正交曲线坐标系下的二维浅水方程比较困难.本文给出了一种应用张量分析的推导方法,利用该方法简单、准确地给出了正交曲线坐标系下的二维浅水方程的具体形式,该方程已经广泛地应用于明渠水流计算中.     

非正交曲线坐标系中空间度量张量的计算

运用非正交曲线坐标系中空间度量张量的一系列计算公式，建立了油气输送等复杂系统的动量或能量传递的物理问题在任意坐标系中的数学模型。通过实例说明了在非正交的任意曲线坐标系中选择和确定物理基及空间度量张量的方法，得到了与以往文献吻合的结果。     

正交曲线坐标系下的三角形“平板”复合材料壳元

在文［１］的基础上，将三角形复合材料层合壳元推广到主曲率坐标下，这即可以省去平板壳元中单刚的变换，节省了形成单刚的计算时间，又可给出符合工程习惯的以曲线坐标表示的位移和内力。而且，由于在曲面上直接插值，减少了壳体在离散时几何形状的误差，还可适当提高精度．     

基于非正交同位网格的SIMPLE算法及应用

利用有限容积法建立了基于非正交同位网格的SIMPLE算法.详细给出了控制方程以及压力修正方程的离散过程,并对倾斜度分别为45°和30°的斜方腔内的流场进行了数值模拟,同时验证了算法及程序的正确性.在此基础上模拟人字形屋顶房间复杂房间内的气流分布.结果表明,基于非正交同位网格的SIMPLE算法具有编程简单、计算量存储量小、计算效率高等优点,可用于几何形状比较复杂流场的计算.     

结合CFD技术的跨音速动导数计算方法研究

在非结构化动态网格技术基础上,采用二阶精度的中心有限体积法和全隐式双时间推进方法进行非定常欧拉方程求解.通过建立动导数计算模型,发展结合CFD的飞行器跨音速动导数计算方法.通过三维跨音速非定常欧拉方程的求解,数值模拟了国外动导数计算标模Finner导弹的跨音速非定常绕流问题,进而计算了Finner导弹的跨音速纵向组合动导数,计算结果和文献中的风洞实验结果吻合较好,体现了方法的正确性.     

长江土脑子河段曲线二维动床模型研究

采用控制体积法与SIMPLE算法对一般曲线坐标下控制方程进行离散和求解,建立了长江土脑子河段曲线二维动床模型.模型控制方程离散时物理量布置采用非交错网格,避免了采用交错网格时所需的大量插值计算,提高了计算效率.模型较全面地考虑了非均匀悬移质及推移质运动,具有较好的普遍适用性.通过长江土脑子河段三峡水库蓄水以后2004年3~6月实测水沙资料对模型进行了验证,计算结果表明模型能够合理地反映土脑子河段水沙运动及河床变形规律.     

曲线坐标系下平面二维水流水质模型的修正

采用边界处正交的曲线网格生成技术处理水流不规则的计算区域边界,基于有关弯道水流流速分布的研究成果,计入弯道环流引起的横向的动量交换,建立了曲线坐标系修正的平面二维水流水质数学模型.采用修正后的模型对实际弯道水流和污染物的扩散输移进行了数值模拟,并与原模型的计算结果及实测资料进行了比较,结果表明该模型能够有效地模拟流线弯曲的复杂水流的水力特性和水质分布.     

静电场无网格方法中权函数的研究

阐述无网格方法(Meshless Method)及其在静电场分析中的基本原理。权函数的选择是此方法的核心,比较了不同权函数对计算速度和精度的影响。通过对二维静电场模型的分析,依据权函数选取的一般性原则,得出各种权函数中参数选取的范围,并找出了适合静电场分析的权函数。     

远距离目标位置解算方法的实现

目标位置解算装置是快速、准确获取空中或地面目标坐标的有效手段,该装置将传统目标定位方法的几个独立操作集成在一个系统中,由GPS接收机直接获取观测点坐标参数,激光测距机提供目标距离参数,方位获取设备提供目标方位参数,最后由解算模块对目标位置进行解算.在目标位置解算过程中,建立目标局部坐标系,根据地球的椭球模型,建立相应的地心坐标系.根据求得的目标局部坐标系与地心坐标系的转换关系,解算空中或地面目标相对于地心坐标系的大地坐标参数.通过对已知的WGS-84坐标系下的地面固定目标进行测试,在30 km的探测距离上,达到了目标定位误差绝对值小于1%的精度要求.     

普定碾压混凝土拱坝温度场仿真研究

利用ANSYS软件及其二次开发技术,基本实现了碾压混凝土拱坝温度场全过程的仿真计算. 根据数值仿真计算并结合理论分析及我国首座碾压混凝土拱坝某些温度监测数据,得出了影响坝体温度场变化及其仿真计算可靠性的主要因素. 为检验普定拱坝温度场仿真分析结果的合理性,将仿真结果与实测值进行了比较分析,计算分析结果可为深入研究普定碾压混凝土拱坝真实工作性态提供参考依据,具有一定的工程应用价值.     

等离子枪体内部流场和温度场的模拟分析

为改善等离子枪体结构设计，使枪体冷却系统更加完善，用ANSYS有限元分析软件对等离子枪体内部的三维流场和温度场进行了模拟计算，得到了枪体内部的三维温度场与流场分布图.在温度场分布图中，枪体高温区域在钨极弧处及其周围区域，但高温区域并不是轴对称的，而是向着喷嘴起弧点偏斜.通过对枪体内部流场的矢量分析及作特征点的流速曲线图，确定了冷却水道的两个涡流区，结合温度场分布图，得出等离子枪体工作时最薄弱处为靠近喷嘴起弧位置的水道死角.最后，提出消除或减弱冷却薄弱冷却薄弱部位的方法，以提高等离枪的使用寿命.     

通电螺旋线圈三维温度场的计算

本文导出了螺旋线坐标系中的热传导偏微分方程,从而把三维问题简化成二维问题.对静止空气中的线圈温度分布的计算结果表明:为导线的线径、导线的热源强度、环境温度和介质的导线系数为常数时,线圈内的最大温度随线圈半径的增大而增大,随导线螺距的增大而减小.     

纳米磁性液体表观粘度随磁场变化的实验研究

采用SNB-1数字粘度计和自制线圈等装置，通过改变粘度计转子的转速和线圈的励磁电流等方式，研究纳米磁性液体表观粘度随磁场变化的规律．实验发现，在相同磁场下，纳米磁性液体随转速和温度的增加，粘度值反而减小；在恒定温度或恒定转速时，随着磁感应强度的增加，粘度值增加。