干馏炉内颗粒混合特性的数值研究

研究制取页岩油优化过程,为了直观地了解干馏炉内颗粒的混合特性,提出了采用离散单元法(DEM)仿真干馏炉内颗粒的混合过程.在Hertz接触理论和牛顿第二定律基础上建立了炉内颗粒运动数学模型,引入颗粒间接触数动态跟踪干馏炉内物料混合进程,以混合质量作为指标对混合程度进行了数值仿真.数值仿真结果表明,当物料休止角大于静态休止角时,物料在重力的作用下下落,呈现出物料层上表面颗粒速度大,外侧区域颗粒速度相对较小的趋势;随着干馏炉的旋转,混合质量基本达到稳定,波动幅度较小.仿真结果为干馏炉热态设计提供了参考.     

颗粒混合过程DEM模拟中搜索网格尺寸的优化

随着计算机技术的迅猛发展,离散单元法(DEM)模拟已成为颗粒体系研究中普遍采用的方法。该方法一般采用网格划分技术来搜索邻近颗粒,以达到O(N)水平的计算复杂性。其中,网格的大小是影响模拟速度的重要因素。本研究对280 mm×1060 mm挡板式混合器中半径分别为R和r的2种颗粒物料的混合进行了模拟(运行在配置Intel(R)Xeon(R)E5430 2.66GHz处理器的工作站上),颗粒分别从混合器顶端两侧给入,汇聚成颗粒流,与挡板发生撞击并沿着挡板流动,从而达到混合的目的。研究分别考察了R=r=1 mm、R=r=2 mm、及R=2～3 mm而r=1～2 mm的3种条件和不同浓度颗粒在不同搜索网格尺寸下的运行速度。模拟结果发现,在当前的模拟体系下,单粒径颗粒及不同粒径颗粒的模拟速度由网格总数及网格内的颗粒数决定。在相同条件下,当搜索网格尺寸约为相应粒径的3倍时,计算速度较快;当颗粒的质量流量相同时,颗粒数密度与粒径的3次方成反比,因此对小颗粒的模拟计算耗时较多;另外,对颗粒质量流量在(1～10)t/h之间变化时的模拟结果表明,高流量会增加混合器中的物料浓度,从而导致模拟时间的增加。这些发现对提高颗粒物料混合的DEM模拟的效率有重要参考价值。     

转筒干燥器直角抄板的模拟与试验研究

对转简式干燥器中直角型抄板的特性进行了研究，在所建立的数学模型的基础上，推导出此种抄板在随转简旋转过程中所持有的颗粒物料量的计算公式，对它所持有的物料量及其与最大持有物料量的比值进行了分析研究，用VB语言编制了仿真程序，并对实际应用的一种转简式干燥器进行了仿真计算，在三种不同的条件下，得出了仿真结果。结果表明对于颗粒物料所建立的数学模型是正确的，仿真结果与实际情况相吻合。该仿真程序对此类问题的研究具有参考价值。     

PLM：实现3D过程仿真

离散控制设备制造商们从仿真中获益匪浅,两家典型企业展示了获益的原因和途径。     

功率因数校正电路的建模与仿真

文章以Boost电路电流连续模式的模拟PFC(PowerFactorCorrection)为基础,对其进行深入分析,并建立其数学模型。利用MATLAB/Simulink对模型进行了仿真,得到了很好的结果,为PFC电路的数字实现奠定了基础。     

颗粒物料传热传质过程的数值仿真与实验研究

转筒干燥器的主体是略带倾斜并能回转的圆筒体，是一种既受高温加热又兼输送的设备，它的应用十分广泛。该文较为系统地进行了转筒干燥器物料的传热传质过程的分析，并进行了试验研究。利用质量平衡方程、能量平衡方程、传热方程和传质方程，建立了颗粒物料在转筒干燥器干燥过程中的传热传质数学模型，该模型能够较好地预测干燥过程中物料颗粒的温度和含湿量的变化，仿真结果与实验结果吻合良好。该仿真程序对此类问题的研究具有参考价值。     

料斗结拱及改流体的数值仿真研究

关于料斗出口优化设计问题,为了研究料斗出料口尺寸与颗粒直径比率较小时,物料发生结拱的原因以及改流体对流动性能的影响,并解决实验中颗粒间接触力测量困难的问题,采用离散单元法(DEM)对料斗结拱模型和改流体模型进行了数值仿真.用三维离散元软件PFC3D建立颗粒在料斗中结拱模型,通过能量累积函数观察结拱时间,并在模型中显示结拱后颗粒间接触力,分析接触力特点;然后在前面模型中增加改流体,并仿真颗粒的流动,与结拱模型对比,并分析了影响颗粒流动的原因.结果表明,颗粒直径与出料口直径比率较大时,孔隙率减小导致颗粒间接触力增大,容易发生结拱;增加改流体可承担出料口处颗粒间压力,增大了孔隙率,破坏了结拱形成条件,改善了颗粒的流动性能.     

国民经济动员仿真演练混合仿真策略研究

国民经济动员仿真演练是一个复杂的基于HLA的分布式离散事件仿真过程,包括人在回路与无人在回路的混合仿真环节,且一次演练中参演单位数量非常多,需要解决高效的实时与超实时混合仿真控制问题.在分析仿真演练特点的基础上,将并行离散事件仿真(PDES)技术应用于联邦成员仿真控制过程,提出联邦成员离散事件仿真与成员内部PDES混合仿真策略.在分析时间推进过程的基础上,设计全局仿真时间控制机制.混合仿真策略可以支持实时与超实时混合仿真模式,并能充分地提高仿真并行能力,而全局时间控制则保证了系统时间的有效推进.     

整体式固体火箭冲压发动机转级过程数值仿真

为了研究整体式固体火箭冲压发动机从助推级向冲压发动机级的工况转换(转级)过程,采用双时间步推进方法,求解非定常、三维、有化学反应的Navier-Stokes方程组,得到了发动机进气道/燃烧室一体化流场在转级过程中的变化情况,分析了相关因素对转级过程的影响。仿真研究表明,进气道出口堵盖打开前,进气道内气流保持压力振荡状态,振荡频率主要与飞行高度相关;堵盖打开后,空气与一次燃气进入补燃室掺混并燃烧,过程中发动机内流场发生剧烈的变化;堵盖打开时燃烧室内的压力对于进气道的起动至关重要。上述研究对于整体式固体火箭冲压发动机设计具有指导意义。     

基于RecurDyn的旋转弹发射出筒过程动力学仿真

针对某旋转弹筒弹分离试验时出现尾翼座与筒壁刮擦的问题,用Recur Dyn对弹体出筒过程进行动力学仿真.对筒弹分离试验进行故障复现,分析故障原因;根据故障分析结论对筒弹设计方案提出更改建议并再次仿真;第二次试验结果表明该分析结论和仿真结果正确.此外,还给出设计方案更改后正常发动机推力状况下的弹体出筒过程的重要总体仿真结果.该研究缩短产品设计周期、降低研制成本.     

发动机汽缸内工作过程仿真计算

为了能够直观地分析发动机工作过程内汽缸各参数的变化情况,便于发动机的试验研究,该文在零维假设的前提下构建了发动机汽缸的仿真模型。从质量,能量的守恒关系和热力学原理推导方程式,并根据汽缸燃烧过程中各个阶段的不同特点进行求解,按给定的步长得到整个工作循环内汽缸主要参数的数值,从而模拟出它们在工作过程中的变化情况。用此模型进行测试,其计算时间少,实时性好,计算结果与实测数据相比能够准确地反应发动机汽缸内主要参数在一个工作循环内的变化情况。     

汽车发动机缸内工作循环过程仿真

为得到汽车发动机缸内混合气体压力、温度等参数的变化曲线,达到优化发动机性能指标的目的;对汽车发动机缸内四个阶段的工作过程进行分析,建立相应的数学模型,利用四阶龙格库塔法求解微分方程;选用直喷式四冲程GW2.8TC型柴油机作为仿真对象,数值仿真结果表明缸内工作过程参数变化曲线与该气缸实际情况是一致的,所建立的数学模型是正确的;得到的汽车发动机在工作循环过程中温度、压强及体积随曲轴转角变化曲线,可用来判断配气相位、压缩比等结构参数对发动机性能指标的影响,优化发动机性能.     

旋转机械油路磨粒传感器的设计及仿真研究

设计一种应用于旋转机械油路检测系统的在线式油路磨粒传感器,其性能直接影响油路检测系统的监测结果。重点对传感器检测原理和结构特性等进行定性分析,根据电磁场原理和毕奥-萨伐尔定律等电磁学理论,推导并建立平衡线圈磁场分布数学模型以及传感器输出模型,研究影响传感器输出和磁场分布的几大因数,最后利用电磁场仿真软件对传感器平衡结构线圈的磁场分布进行仿真,为传感器的设计、优化改进提供了重要的理论依据。     

混合煤气自动控制研究与应用

本文提出了一种煤气混合加压自动控制策略,解决了热值与压力耦合问题.介绍了酒钢混合煤气加压站工艺及其计算机自动控制系统的构成及功能.实际运行效果表明,系统性能稳定,运行可靠,调节效果良好.     

基于OSG的粒子特效仿真研究

针对虚拟现实领域中特殊天气、战斗等场景中需要雾、雨、云、火焰、爆炸等场景特效来提高场景逼真度与兼顾渲染实时性的问题,提出采用基于OSG的粒子系统特效。本文在分析粒子系统实现原理的基础上,利用Open Scene Graph（OSG）2．8．2开源场景图形开发库建立粒子特效系统模块,从而有效地解决特殊场景中对粒子效果的要求。给出一个飞行场景中降雪效果的示例,通过分析帧速率等指标说明OSG可以快速绘制粒子系统。试验结果表明,基于OSG的粒子特效能够很好地满足虚拟现实中对粒子特效逼真度和实时性的要求。     

基于粒子系统的爆炸效果仿真研究

针对目前诸如军事、铁路等领域事故爆炸仿真模型运算复杂、仿真效果较差的问题,提出了改进的仿真模型,该模型以粒子系统为基础,用定性、定量的随机变化模型代替爆炸物理过程的流体模型。将粒子发射速度参数与随机扰动速度参数相结合,建立通用仿真模型,通过给定不同的参数形成烟雾、火焰与爆炸碎片的具体仿真模型,可以有效降低爆炸效果模拟的计算复杂度。实验证明,该方法运算速度快,真实感强,可以满足各种爆炸效果的仿真需求。     

弧焊过程仿真研究

该文对弧焊过程CO2 气体保护焊熔滴短路过渡动态过程进行深入研究 ,应用计算机辅助分析 ,设计和仿真软件MAT LAB进行系统建模和仿真 ,并进行了实验验证。实验结果表明模型建立方法是合理的 ,所建模型是实用的。     

基于OpenGL的礼花粒子系统模拟研究

粒子系统是一种能够有效模拟不规则运动的景物或现象的图形生成算法.本文将粒子系统的关键方法和OpenGL纹理映射技术相结合,设计了一种礼花粒子系统的模拟生成算法.该算法利用粒子系统对礼花的属性和运动特征进行建模,再利用纹理映射技术显示计算得到的每个礼花粒子.实验结果表明,本文所提出的礼花模拟生成算法具有简单快速的特点,并且达到了较好的逼真度,适合实时性较强的应用.     

Mixing Yarns and Triangles in Cloth Simulation

This paper presents a method to combine triangle and yarn models in cloth simulation, and hence leverage their best features. The majority of a garment uses a triangle-based model, which reduces the overall computational and memory cost. Key areas of the garment use a yarn-based model, which elicits rich effects such as structural nonlinearity and plasticity. To combine both models in a seamless and robust manner, we solve two major technical challenges. We propose an enriched kinematic representation that augments triangle-based deformations with yarn-level details. Naïve enrichment suffers from kinematic redundancy, but we devise an optimal kinematic filter that allows a smooth transition between triangle and yarn models. We also introduce a preconditioner that resolves the poor conditioning produced by the extremely different inertia of triangle and yarn nodes. This preconditioner deals effectively with rank deficiency introduced by the kinematic filter. We demonstrate that mixed yarns and triangles succeed to efficiently capture rich effects in garment fit and drape.