爆炸反应装甲干扰穿甲弹的试验研究

为了更好地防御大口径穿甲弹的攻击,提高坦克在战场上的生存能力,采用试验研究和数值计算的方法,研究了一种新型爆炸反应装甲对穿甲弹的干扰.通过对穿甲弹以不同的法线角侵彻靶板装甲进行试验,得出不同入射角情况下的穿深,并对防护系数进行计算.结果表明,新型爆炸反应装甲能够有效地干扰穿甲弹,更易造成穿甲弹弹体的质量损失和飞行姿态的改变,破坏其继续穿入主装甲的能力,从而大大提高了对穿甲弹的防护效果.     

复合杆式射流成型及威力性能的数值模拟及试验验证

为了阐明复合杆式射流的性能,设计了8种不同材料的复合球缺罩,包括聚乙烯/铜、铝/铜、钛/铜、铁/铜、铜/铜、钼/铜、钽/铜、钨/铜材料,并采用LS-DYNA软件对其杆式射流的成型过程进行三维数值模拟,分析了杆式射流威力性能,通过静破甲试验验证了数值模拟结果。结果表明,在保持内罩材料为紫铜的条件下,随着外罩材料密度的增大,射流整体速度减小,射流动能随外罩材料密度的增大而减小;在外罩为金属材料时,外罩材料冲击阻抗越大,内罩所受爆轰波透射压力越小,射流整体速度、射流动能随外罩冲击阻抗增大而减小;经对比发现,聚乙烯/铜复合杆式射流整体速度最高,动能最大,破甲威力较佳,铝/铜复合杆式射流次之。静破甲试验结果表明,聚乙烯/铜复合杆式射流对钢靶侵彻深度较铝/铜复合杆式射流有一定提高,与数值模拟结果一致。     

线性聚能装药对自锻弹丸干扰的数值模拟

为了研究线性聚能装药以不同角度干扰自锻弹丸的效果,采用有限元软件ANSYS/ls-dyna对线性聚能装药从不同角度(0°、30°、60°、90°)干扰自锻弹丸以及自锻弹丸被干扰后侵彻45号钢板的全过程进行数值模拟,然后运用Lsprepost后处理软件分析了自锻弹丸与聚能装药的射流头部在相遇前、相遇过程以及相遇后侵彻45号钢板过程中3个阶段的物理变化,通过分析对比自锻弹丸被干扰后的偏转距离、破碎程度、侵彻能力等确定了线性聚能装药干扰自锻弹丸的最佳干扰角度。结果表明,线性聚能装药可以对自锻弹丸进行有效的干扰,其干扰角度对干扰效果有较大影响。在0°~90°范围内,干扰角度为60°时干扰效果最佳。     

吊耳的数值模拟

桥梁工程施工中经常使用临时吊装,吊耳的安全和设计是桥梁工程施工中常见的问题,本文对某桥梁工程中吊耳的设计进行计算分析,提出相关优化措施。     

反应器类型对流动影响的数值模拟

在油-氢气体系中使用欧拉-欧拉双流体模型考察了温度703.15 K和压力11 MPa下气升式环流反应器和鼓泡床反应器对气液两相流动的影响. 结果表明,环流反应器中气含率和轴向液速沿导流筒径向存在突增现象,环流反应器中气含率在径向0~0.5和0.75~1时明显大于鼓泡床反应器,在径向0.5~0.75处前者的平均气含率比后者高约6%;环流反应器中上升管内环流液速明显大于鼓泡床反应器,且在下降区有所增强,环流反应器平均轴向液速比鼓泡床反应器高约21%;反应器尺寸较小时环流反应器和鼓泡床反应器的流动特性相差不大,反应器体积放大过程中前者的流动特性优于后者的趋势逐渐明显.     

叶片数对离心泵性能影响的数值模拟

基于N-S方程和标准k-ε湍流模型,对同一蜗壳分别匹配叶片数为4、6、8的3种叶轮离心泵以清水为介质进行数值模拟,获得了离心泵的外特性及静压分布.结果表明:相同流量下,H(Z=6)>H(Z=8)>H(Z=4),P(Z=8)>P(Z=6)>P(Z=4);在80～120 m3·h-1流量范围内,η(Z=6)>η(Z=4)>η(Z=8);在40～80 m3·h-1流量范围内,η(Z=4)>η(Z=8)>η(Z=6).叶片数的增加使泵内流动更加稳定,存在恰当叶轮叶片数使得离心泵综合性能最佳.     

喷嘴角度对燃烧器影响的数值模拟研究

窑头多通道燃烧器是水泥生产的重要设备之一。燃烧器的外流风通过喷嘴沿着燃烧器轴向方向喷出,如果外流风以一定角度喷出对燃烧器的性能有什么影响是需要研究的问题。文章通过Fluent数值模拟,研究了喷嘴角度对燃烧器使用性能的影响,希望以此来指导燃烧器的改良设计。     

颗粒直径对吸附分离影响的数值模拟

基于Fluent的多孔介质模型,建立了变压吸附制氧发生器的立式填充床模型。采用用户自定义函数功能,以反映吸附传质、传热,并将多孔介质单相模型整合为更精确的气固两相耦合模型。在此基础上,模拟了吸附颗粒直径对气相压力、速度、床层压降以及氧气分离浓度、回收率等参数的影响情况。结果表明：床层压降随颗粒直径的增大而减小;床层对入口急流的抗穿透性能随颗粒直径的增大而减小;相同条件下,采用较小颗粒直径能够提高氧气分离浓度、回收率,原因在于小颗粒直径降低了床层内气体的流速,增加了吸附时间,促进了吸附的进行。     

射流倾角对喷射器性能影响的数值模拟

对喷射泵内部流动进行了数值模拟,计算了喷射泵在不同射流倾角下的性能参数,分析了喷射泵喷嘴偏离泵体轴线的倾角对其性能和流场的影响。结果表明：随着射流倾角度数的增加,喷射泵喷射系数和气体卷吸量逐渐下降。在喷嘴速度较低时,射流倾角对喷射泵的卷吸量影响较小;随着喷嘴速度的增大,当射流倾角增大时,喷射泵造成的卷吸量下降加剧。     

管道渗流对表层土壤影响的数值模拟

采用有限容积法建立埋地管道泄漏多孔介质流固耦合相变数学模型,对油品管道下侧泄漏进行压力场和体积分数的数值模拟。研究表明管道泄漏后,压力对于表层土的影响极小,可以忽略不计。体积分数经过一定时间后,等值线形成一个正苹果形。由于重力作用y轴比x轴扩散快,之后油品最外层等值线到达表层土下缘,油品开始渗入表层土,密集的等值线继续向上扩散,当等值线前锋到到表层土上缘时外界就会发现有泄漏现象发生,但是最大等值线前锋并没有到达表层土。当表层区域都向表层有油品输出,并且比较密集的等值线前锋已经处在表层土,这时地表应该会出现油品液体的流动。再经过一段时间,外层等值线到达土壤最下缘,这就意味着开始有油品开始污染地下水。     

风机功率对火灾温度场影响的数值模拟

研究危险化学品生产作业场所的风机功率对火灾温度场影响的变化特性,使用FDS模拟计算软件PyroSim,对真实环境下火灾发生、发展过程进行数值模拟。以物质的化学性质为依据,计算火源功率,对0、1.5、3.0、6.0、9.0、12.0 kW等6种不同风机功率下的火灾发生过程进行模拟计算。研究结果表明:风机在火灾规模较小时作用有限,在较大火灾发生时影响很大。大功率风机对火源周围,尤其是火源下风向处的温度场和热流密度有很大影响,并且大功率风机能够较好地控制火源周围的温度,防止热流密度过大对周围的人和物造成损害。     

CFD技术对室内热环境的数值模拟

采用CFD技术中的Fluent软件对某建筑物室内冬季采暖热环境进行了数值模拟,通过对不同热源温度下,室内不同高度处温度场的分析,提出了满足规范要求和人体舒适度要求的热源温度.为相关系统的采暖设计提供了参考.     

脉动流化床的数值模拟

运用Fluent 6．3中的欧拉-欧拉模型模拟传统流化床与锯齿形波脉动进气流化床的运动特性，并进行对比，针对沿床高的气泡高度、当量直径及内压等因素进行分析，得出脉动锯齿形波进气流化效果比传统流化效果明显提高。     

分子筛数值模拟的研究进展

随着数值模拟方法的不断完善和发展,利用数值模拟计算分子筛各种物化性能逐渐成为研究的热点.数值模拟方法可从原子或分子尺度上揭示分子筛各种性质及其反应机理,为分子筛的应用提供理论数据.对分子筛数值模拟方法:密度泛函理论方法、分子动力学方法、蒙特卡洛法和组合方法进行了概括总结,对比了这几种方法优缺点,为各种方法的选择应用提供了参考.     

注塑冷却的数值模拟

以注塑制品的温度变化为对象,考虑了注塑制品出模后的冷却过程。系统地对注塑模具的冷却过程以及制品在注塑模具内和出模后的冷却过程进行集成分析。建立了冷却过程的数学模型,并采用边界元法和有限差分法求解成型过程中模具的温度分布和制品在模具内和出模后的温度分布。     

临界热流的数值模拟

建立了以加热板为计算域的核沸腾瞬态数值模型,以沸腾表面局部换热为边界条件,对多种工质在不同压力条件下的控制方程、边界条件和计算过程进行了量纲1化处理,并考虑了由核心随机分布产生的气泡重叠效应.数值研究包括模拟整个核沸腾曲线和临界热流（CHF）.研究结果表明平均瞬态活化核心间距和气泡覆盖率可以作为沸腾到达CHF的判据.数值模拟的CHF与表面粗糙度无关,而与饱和压力有关,这与Kutateladze和Zuber等的关系式的结果相符合.     

玻璃池窑的数值模拟

玻璃液在池窑内的流动状况与温度分布对玻璃生产起着决定性的作用。通过控制液流状况,可确保玻璃熔制的各个阶段(如配合料的熔化、玻璃液的澄清和降温)都能按正确的时序,在相应的窑池区域内进行。玻璃液流还承担着对配合料覆盖区域的热耗进行补偿的作     

异步模拟移动床色谱的数值模拟

Asynchronous simulated moving bed chromatography (ASMBC), known also as the “VARICOL“ process, is more efficient and flexible than the well-known and traditional simulated moving bed chromatography (SMBC). A detailed model of ASMBC, taking account of non-linear competitive isotherms, mass transfer parameters, and complex port switching schedule parameters, was developed to simulate the complex dynamics of ASMBC.The simulated performance is in close agreement with the experimental data of chiral separation reported in the literature. The simulation results show that ASMBC can achieve the performance similar to SMBC with fewer columns and can achieve better performance than SMBC with the same total column number. All design and operation parameters can be chosen correctly by numerical simulation. This detailed ASMBC model and the numerical technique are useful for design, operation, optimization and scale-up of ASMBC.