面向对象建模语言Modelica及其在发动机动态仿真中的应用

阐述了面向对象建模方法及Modelica语言，介绍了基于面向对象的汽油机动态仿真模型，并用该模型说明了Modelica在发动机动态仿真中的应用。     

基于Modelica/Dymola的小型燃气轮机建模与仿真

为了研究小型燃气轮机在不同环境下的动态特性,采用模块化建模方法,并根据质量和能量守恒原理,对小型燃气轮机进行了合理划分,建立了压气机、燃烧室、透平等单元部件的数学模型,并将这些部件划分为容积模块和流动模块.采用面向对象的、多领域的物理系统建模语言Modelica和Dymola编译器编制了各部件的仿真程序,建立了SmallGasTurbine通用模型库,以方便不同结构系统的小型燃气轮机的模型搭建.以川崎M1A-13D、M7A-01小型燃气轮机为例,搭建了它们的系统模型,将厂家给定基本数据与仿真结果进行了对比.研究结果表明,小型燃气轮机模型模拟仿真误差较小,具有很高的精确度.     

基于Modelica语言的汽车性能仿真分析

采用面向对象的非因果物理建模语言Modelica为建模工具,在dymola多领域仿真平台环境下,将汽车系统进行了模块化划分,通过连接模型库中的部件,建立传统车辆部件模型库,并对汽车循环经济性和动力性进行仿真分析.     

基于Dymola的电机-连杆机构建模与仿真研究

Dymola是采用统一建模语言Modelica对多领域的物理系统建模与仿真的平台。本文在Dymola中的多体运动库和电气元件库的基础上,建立了面向对象的电机-连杆机构的Modelica模型,并进行了仿真分析。结果显示Dymola能够充分仿真出电气参数对机械系统动态运动过程的影响,适合作为跨领域的机电系统仿真平台。     

多轴车辆悬架及转向系统多领域统一建模与仿真

针对多领域系统建模与仿真,传统的软件联合仿真方法存在软件接口复杂、求解不稳定、模型结构分散等问题,基于多领域统一建模与仿真技术Modelica,提出了层次划分和参数化拓扑的建模方法,以此方法建立5轴车辆悬架及转向系统模型库并搭建整车虚拟样机模型。以5轴整车模型操纵稳定性仿真为例,说明该技术在系统设计验证中的应用;用该模型库快速开发同系列9轴车辆整车模型,验证模型库可重用性。研究表明:多领域统一建模方法能够用于多轴车辆悬架及转向系统设计验证,具有软件架构简单、模型可重用等优点。     

支持复杂物理系统设计的多领域统一建模平台

针对复杂物理系统工程设计中多领域之间耦合并需要统一建模的问题,研究了基于Modelica语言多领域统一建模平台所涉及的文本建模、可视化建模、文本关联和模型解析等关键技术,并开发了相应的平台.开发了支持关键字高亮技术的文本编辑器,实现了文本建模;提出了模型库的序列化加载策略以提高模型库的加载速度;采用文本关联修改技术,保证了可视化建模中的模型与Modelica描述文本的一致性;通过词法分析、语法分析和语义检查等解析机制对文本建模或可视化建模所建立的Modelica模型进行合法性检查.最后给出了建模实例.     

基于Modelica语言的压水堆稳压器建模及其仿真

稳压器是压水堆核电站的重要设备之一。使用面向对象的建模工具Modelica/Open Modelica仿真软件对稳压器进行新模型的开发,并将模型仿真结果与希平港核电站减负荷试验结果进行比较,验证新建模型的有效性,可为核电站其它系统设备的建模仿真的应用提供参考。Modelica语言对象导向的特性为核电站系统设备全生命周期的模型开发实现继承和延伸管理。     

基于Modelica的汽车转向系统建模仿真及实验验证

为研究汽车转向系统的转向性能,在对其进行动力学分析的基础上,采用多领域统一建模语言Modelica在仿真平台Dymola环境下建立转向系统模块、整车模块、轮胎模块及力矩计算模块,并将以上模块连接综合为转向系统整体仿真模型。针对某商用车的液压助力转向系统搭建了"汽车转向系统参数测量试验台"。通过台架试验测出模型中待定参数,将所得参数输入模型中进行仿真计算,结果表明:原地转向工况下仿真模型能较准确地反映车辆的转向性能。     

基于Modelica的球杆平衡系统建模仿真

介绍了支持多领域统一建模语言规范Modelica的仿真平台MWorks。使用Modelica语言在MWorks平台上建立了球杆平衡系统模型,并对控制系统的性能做了初步仿真分析。仿真结果表明,用MWorks平台进行球杆系统建模仿真具有建模简捷、仿真效果直观的特点,为进一步设计球杆系统物理样机提供了基础。     

基于Modelica的超精密隔振系统多领域建模与仿真

超精密隔振系统是由机械、电气和流体装置组成的复杂机电系统,为实现多领域统一建模仿真,选择Modelica语言进行建模。采用模块化建模方法将隔振系统自顶向下进行分解,基于Modelica分别建立各元部件的动力学模型。以此为基础建立了隔振单元及控制系统的模型,最终组建了系统级多领域仿真模型,实现模型的仿真及结果输出;与实验所测数据进行比对,结果基本一致,验证了模型的准确性及有效性,对于精密隔振系统的动力学性能研究具有非常重要的意义。     

平行流压缩冷凝机组动态仿真研究

微通道换热器是近年来国内外研究学者关注的热点,但在工业冷冻空调领域应用尚少。以平行流压缩冷凝机组动态仿真为例,重点介绍了EASY5仿真软件多相流库的基本原理、特点和主要建模方法,给出了仿真模型及仿真结果。结果表明:系统各状态参数的动态响应是合理的,与实际特性相符,能够对微通道换热技术及其匹配技术提供有价值的参考。     

内置扭带换热管三维流动与传热数值模拟

对自转扭带换热管内流体的运动进行了分析,根据流体在自转扭带管内的切向运动特点,提出将自转扭带等效虚拟于静止扭带的思路。建立内置螺旋扭带换热管流体流动的三维物理模型,采用大型CFD软件FLUENT6.0中的RNG k-ε模型对内置扭带换热管内的流动与传热进行了数值模拟,得到了内置扭带换热管流体流动的速度、压力、湍流强度场分布规律及传热特性。比较了静止、旋转及旋转等效虚拟静止扭带换热管的传热和阻力降特性,分析了不同螺距对强化传热和阻力降的影响。速度场的模拟值与激光测速仪试验值进行了比较,二者吻合较好。     

换热器流路计算机辅助建模系统的开发

管式换热器结构紧凑,换热效率高,应用广泛。建立简单精确的计算机流路模型有利于应用计算机系统对管式换热器进行分析计算,提高设计效率。为简化流路模型的建模过程,提出了流路的计算机建模方法及计算机辅助建模系统的设计思路。系统基于Visual Studio及Auto CAD平台,采用面向对象的VisualC＋＋程序语言开发应用程序,使用兼容性良好的Access建立流路模型数据库。系统由五个功能模块组成,具有模型绘制、模型检测和模型管理等相关功能。系统界面友好,操作简单,实用性强。     

夏热冬冷地区中小学教室中不同新风方式的分析研究

基于DeST模拟软件,对夏热冬冷地区中小学教室中的空调系统(多联机+不同方式新风供给)进行了模拟分析.研究结果表明:全热交换器并不适用于夏热冬冷地区中的中小学教室,全热交换器过多热量的回收有时候反而会引起更多电能的消耗.研究结果可为未来中小学教室新风系统的设计研究提供借鉴.     

Mode localization of a component cooling water heat exchanger

In a nuclear power plant, the tubes of a component cooling water heat exchanger are frequently affected by cold and hot fluid shock waves. Thus, tubes are often found to be worn out. This wear may alter the dynamics of the tubes and introduce mode localization in the heat exchanger. This paper examines mode localization in a component cooling water heat exchanger. A heat exchanger, consisting of periodic cooling tubes is used to simulate as a coupled periodic structure system. Each tube is coupled to the adjacent one through the water, and so the system is weakly coupled. The Galerkin method is employed herein to derive the mode localization equations off the mistuned system, with reference to the fluid effect. Numerical results reveal that the wear may introduce mode localization into a mistuned heat exchanger with fluid.     

基于三维实体模型的管壳式换热器壳程流场和温度场数值研究

根据管壳式换热器的结构特点,采用基于管壳式换热器真实三维实体模型的几何建模方案,提出了管壳式换热器周期性全截面计算模型,实现了具有复杂壳程结构的管壳式换热器的数值模拟,克服了现有数值模拟建模方式的一些不足,为再现和模拟管壳式换热器壳程的真实流动状况,以及分析各种构件对壳程流体流动和传热性能的影响提供了良好的辅助手段。在综合考虑折流杆换热器壳程流体流动与传热的多方面影响因素下,提出了对折流杆换热器周期性单元流道模型的修正算法,改进和完善了折流杆换热器周期性单元流道计算模型的实用性和适用性。     

压缩机冷却器内气液不互溶两相流热力计算

由于螺杆式压缩机级间冷却器涉及到气液不互溶两相流动,致使介质物性参数很难确定,这给换热器的设计和校核带来了很大的困难。对此针对气液不互溶两相在换热器内部的流动状态,综合利用流体力学和传热学,建立了两相流型的划分方法;并针对不同的流型在均相模型的基础上,提出"分相率"假设,得到两相平均物性参数计算模型,该模型很好的将流体流动状态以及换热器几何参数结合起来;最后将该物性参数计算模型运用到换热器的传热计算模型中,并通过实验验证了计算模型的正确性。     

内螺旋盘管冷凝器动态特性数值模拟

一种用于海水冰浆机的内螺旋盘管冷凝器可以显著强化传热和减小换热器体积,为了研究这种换热器的动态工作过程建立了分区、分流型的适时动态分布参数模型,模型考虑了流体的适时物性参数、湿区含液量、流动压力损失以及管壁蓄热等影响因素,采用显式方程组,求解速度快,并且在计算过程中可根据制冷剂状态从所建立的物性数据库中适时获取物性参数.模拟计算结果与实验吻合较好,表明该模型可以预测冷凝器启动过程的动态特性以及冷凝管长度与直径、冷却水流速与入口温度因素对冷凝器动态换热过程的影响.     

用ObjectARX开发板翅式换热器参数化CAD系统

换热器是现代工业生产中的重要设备 ,板翅式换热器以其结构紧凑、换热效率高、运行稳定等优点得到日益广泛的应用。板翅式换热器的结构基本相似 ,变化的只是工况和结构参数 ,然而设计过程中只要一个参数改变 ,则整个绘图过程就可能必须重复进行。因此 ,如何避免大量繁琐的重复绘图工作已成为一个亟待解决的问题。另外 ,为了缩短板翅式换热器的设计生产周期 ,提高市场竞争能力 ,也迫切要求加速设计和绘图过程。利用ＯｂｊｅｃｔＡＲＸ与可视化编程语言ＶｉｓｕａｌＣ 6 0相结合 ,开发板翅式换热器参数化绘图系统可以解决重复性绘图问题并提…     

管壳式换热器壳程流体流动与传热数值模拟

利用ANSYS参数化建模方法建立了管壳式换热器的参数化模型,在ANSYS FLUENT 13.0模拟软件中对管壳式换热器的壳程流体的流动与传热进行了数值模拟计算,得到了不同折流板间距及入口流速的情况下换热器壳程流体温度场、速度场和压力场,分析了折流板间距及入口流速对换热效率和流体诱导振动的影响,对换热器结构优化设计提出了改进措施。