锅炉离心式风机进气箱内流场的数值模拟

对电站锅炉离心式风机进气箱内的三维粘性流场进行了数值模拟。在数值计算过程中,流动用时均流方程及湍流模型来描述,不可压缩条件用罚函数法处理,基本方程用有限元法离散。数值模拟结果与类似实验的结果基本一致,这表明,该算法可以较好地模拟离心式风机进气箱内气体的流动,其计算结果可为进气箱的设计和改造提供参考。     

PEM燃料电池进气箱的流场分析与结构优化

建立了一个燃料电池堆进气箱的三维结构模型，应用计算流体动力学软件分析流场。描述了空气箱中的典型流动，同时还讨论了影响空气箱内空气流动的主要因素。通过研究进气箱结构形状及尺寸对箱内空气流动的影响，发现采用合适的扩压型进口加流线型挡块可以使空气箱出口处空气流速比较均匀。     

岩体结构面模拟方法探析

结合盐津桥水库右岸岩体结构面的实际情况,综合考虑结构面的几何特征和力学特征,针对不同类型的结构面,先运用蒙特卡洛(Monte-Carlo)方法获得随机结构面的几何参数,再利用有限元软件ANSYS对确定性结构面进行数值模拟,以获得有效的结构面模拟方法.此方法有效地解决了难以对数量多、尺寸小的随机节理进行逐条模拟的问题,又...     

基于切削仿真的刀具-工件的参数化三维建模

针对金属斜角切削过程的数值模拟分析,为方便和快捷地对刀具-工件系统进行三维建模,介绍了刀具-工件的参数化几何建模的关键技术及其过程。通过建立刀具、工件的参数化模型并分别选用了合适的造型方式,应用数据库技术,采用C Builder软件完成了接口设计;在给定刀具的结构尺寸、几何角度和工件的几何尺寸以及刀具与工件的相对位置后,即可生成三维建模的过程文件,并在Marc软件环境中完成刀具-工件的三维几何建模。这样,为进一步斜角切削过程的数值模拟创造了条件。     

岩体结构面模拟方法探析

结合盐津桥水库右岸岩体结构面的实际情况,综合考虑结构面的几何特征和力学特征,针对不同类型的结构面,先运用蒙特卡洛（Monte-Carlo）方法获得随机结构面的几何参数,再利用有限元软件ANSYS对确定性结构面进行数值模拟,以获得有效的结构面模拟方法。此方法有效地解决了难以对数量多、尺寸小的随机节理进行逐条模拟的问题,又从变形和强度的弱化方面把节理考虑进去,与现实情况近似,是一种行之有效的方法。     

基于BP神经网络的GMAW焊接工艺参数设计

焊接工艺参数决定着焊缝几何尺寸和焊接接头的组织性能,正确地设计焊接工艺参数是焊接结构生产的重要工作.基于数值模拟和神经网络技术,以焊接质量信息(焊缝几何尺寸和冷却时间)为输入,焊接工艺参数为输出,建立了BP网络设计焊接工艺参数系统,对该网络的性能进行了测试和验证.     

基于BP神经网络的GMAW焊接工艺参数设计

焊接工艺参数决定着焊缝几何尺寸和焊接接头的组织性能,正确地设计焊接工艺参数是焊接结构生产的重要工作,基于数值模拟和神经网络技术,以焊接质量信息（焊缝几何尺寸和冷却时间）为输入,焊接工艺参数为输出,建立了BP网络设计焊接工艺参数系统,对该网络的性能进行了测试和验证。     

基于热仿真的动力电池箱结构紧凑化参数优化

为解决电动汽车动力电池箱结构的紧凑化设计问题,基于自然冷却风流道面积与流速关系,提出了一种电池模块错位阵列复合凹凸箱体壁的构型,采用热仿真方法研究了电池箱内散热效果随模块间流道几何参数(列距、行距、边距、出入口直径)的演变规律,并通过类比调教函数拟合得到了电池箱布置结构特征尺寸设计式。仿真验证结果表明:对所设计构型结构经局部行距、列矩、边距以及内部直角圆角化优化,获得了行距25 mm、列矩30 mm、最小边距为15 mm的紧凑化电池箱结构,其电池模块最高温度降为34℃,最大温差降为4.31℃,明显优于电池工作温度设计指标;所建立的紧凑化设计式计算结果与热仿真结果的相对误差小于5%,可用作电池箱结构设计参考。     

发动机传动箱流场的数值模拟研究

为确保发动机传动箱结构设计的合理性,减少开发发动机传动箱时的实验次数并缩短开发周期,保证发动机传动箱内部良好的冷却效果,基于计算流体力学仿真分析方法,对发动机传动箱内冷却流场细节进行数值模拟分析,并获取了最小传动比状态下和最大传动比状态下的进风量、风速分布云图。流场分析结果显示：在传动箱冷却结构的两种设计方案中,设计方案二比设计方案一在小传动比状态下的总风量增大约20.9g/s,增加比例约为21%;设计方案二比设计方案一在大传动比状态下的总风量增大约10.7g/s,增加比例约为65%。分析可知,传动箱冷却结构设计方案二的风速分布比设计方案一稍好,原因在于设计方案二在设计方案一基础上增加了进风口面积,调整了出风口位置,在提升风量的同时改进了出风方向,降低进风阻力且合理利用了冷却风,有利于传动箱的散热。研究结果对传动箱的设计评价具有一定的参考价值。     

船用燃气轮机进气道结冰位置研究

针对船用燃气轮机进气道结冰问题，本文采用数值模拟的方法开展了风速、进气风向角对船用燃气轮机进气道结冰的影响研究，分析了不同风速、进气风向角下进气道内流场、水撞击系数以及结冰规律。研究结果表明：进气道内主要结冰位置为进气竖井弧形区域以及进气竖井和稳压箱连接部分的渐缩段，且随着风速的增高，结冰位置越集中；低风速工况的水收集系数以及平均结冰系数大于高风速工况，液滴在进气道内更易结冰；当进气风向角为135°时，进气道内积冰最为严重。     

绕水翼间隙涡结构形成机理与间隙几何影响

为了分析绕水翼间隙涡结构形成机理和探究压力边圆角几何的影响,对绕NACA0009水翼间隙流动进行数值计算. 通过流线涡量云图三维可视化分析,得到间隙流动特征及涡结构,对涡强度进行对比. 对翼形中截面间隙进出口边速度和间隙区平面流线、压力、湍动能进行比较分析. 研究发现：直角叶顶水翼泄漏流在间隙进口边有较大的展向速度,在间隙内形成新月形分离区,在逆压梯度作用下形成叶顶分离涡（TSV）,涡尺度与展向速度成正相关;叶顶泄漏涡（TLV）形成源于间隙出口边射流与吸力边侧低速流体之间的持续剪切作用,低速流体从剪切层获得持续的能量输运形成稳定的泄漏涡结构;间隙压力边圆角对TSV起抑制作用,降低了间隙区整体涡强度.     

浑水水力分离清水装置进口及底孔对流场影响的数值模拟

为研究浑水水力分离清水装置的进口尺寸、进口流速和底孔孔径发生改变时对流速场的影响,采用重整化群k－ε模型对装置内的清水流场进行了3维数值模拟。模拟结果表明：流量不变的情况下进口尺寸的增加将会增加柱体区的切向流速和锥体区的径向流速,装置对进口流速的变化较为敏感,因此处理较大流量时应该优先考虑增加进口尺寸;底孔孔径的增加将会增加锥体区的切向及轴向流速,有利于装置中泥沙的排除,但同时将会导致清水溢出量减少。     

两种分形计盒维数的研究

分形（Fractal）理论被誉为大自然的几何学,是现代数学一个新的分支,但其本质却是一种新的世界观和方法论．而分形的维数,对于分形的研究是必不可少的．计盒维数,由于它非常容易由计算机求得,所以是迄今在各学科领域中应用的最为广泛的一种维数;康托尘,yonKoch曲线是两种典型的分形．本文就这两种分形的计盒维数加以讨论研究,对计盒维数的理解与计算有一定的启发与指导意义．     

二维数字图像分形维数的计算方法

许多情况下分形维数的计算是通过对二维数字图像的分析得到的．针对二维数字图像的特点，探讨了采用盒维数计算其分形维数的方法．数字图像盒维数的计算是基于对像素矩阵的分析进行的，具有数字化的特点，其计算结果的精度与图像大小有较大关系．数字图像盒维数描述了由离散像素点构成的数字图像中关心区域的分布特点，但其物理意义还应结合数字图像所赋存的物理意义加以分析．     

IEC阵风作用下箱梁断面的气动特性分析

基于二维非定常不可压缩雷诺平均N-S方程和RNG k-ε湍流模型,采用CFD（computational fluid dynamics）方法对箱梁断面在IEC（international electrotechnical commission）阵风以? 5°～+ 5°攻角作用下的气动力及流场特性进行数值模拟分析,获得了IEC阵风作用过程中箱梁断面的三分力系数的总体变化特征、入口边界静压变化特性及流场内静压的顺压和逆压特性等。分析表明,IEC阵风模型比TSI（technical specifications for interoperability）阵风模型更适于桥梁气动力的数值模拟分析。     

A new concept and preliminary study of variable hypersonic inlet with fixed geometry based on shockwave control

The inlet plays a significant role in the hypersonic airbreathing propulsion. A fixed-geometry inlet is troubled by low air-capture ratio and large additional drag while operating below the design Mach number. Whereas a variable-geometry inlet can maximize performance, but adds weight and complexity to the propulsion system. Based on a fluidic shock shape control technique, this paper proposes a new concept of variable hypersonic inlet with fixed geometry, gives the realization scheme, and conducts a preliminary validation. The results show that the control of the external shock system and the effective throat area can be achieved by the self-provided high pressure fluid of the inlet. For an inlet with an operating Mach-number region of 4 to 6, the shock-on-lip condition can be maintained from Mach 5 to Mach 6 with the maximum expense of 1.8% secondary flow ratio, resulting in 20% extra captured mass flow and 8% less forebody drag at low Mach numbers compared with conventional fixed-geometry inlets. Thus, the performance enhancement by using the proposed variable inlet can substantially benefit the acceleration process of hypersonic vehicles at low Mach numbers. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50776044)     

河流水系分形的初步研究

论述了河流水系分形特征,即部分河段在某种程度上包含了整体水系的特征。同时,它具有统计上的自相似性也符合分形几何的概念。另以黄河水系为例所提出的河段分形模型为码尺法模型、盒计数法模型、周长—面积法模型。水系的分形模型为Ｄ＝ｌｎ３／ｌｎ（２ｃｏｓπβ／２）,且得到盒维数Ｄ＝１．７３,相关系数为０．９５．     

一种新型高效分形液体分布器

液体分布器的性能对于填料塔的操作有至关重要的影响。传统的液体分布器通常存在着液体分布均匀性不好、操作弹性小、空间高度大等缺点,尤其当处理小流量液体时分布性能更差。以分形几何为理论基础,研究和设计出一种具有优良性能的新型高效液体分布器———分形液体分布器,证明具有自相似维数为2的H型分形液体分布器,既能保证液体喷淋点分布的几何均匀性,又能保证各喷淋点液体流率的均匀性。并且通过实验研究验证,与传统的液体分布器相比较,分形式分布器具有较高Klemas分布质量、较大的操作弹性、较小的空间高度等一系列优点,尤其是当液体流量很小时分形分布器依然保持优良的性能。