混流式水轮机转轮紊流流场的计算机仿真

基于雷诺时均N-S方程和Realizablek-ε紊流模型,采用有限体积法,在拼片式块结构化网格上建立离散方程,选择二阶中心差分及二阶迎风差分格式作为空间离散格式,采用全隐式时间积分方案进行时间域离散.用全隐式多网格耦合技术求解离散方程.用CFX-TASCflow流体流动分析软件,对一个混流式模型转轮进行了三维非定常紊流计算,数值模拟了转轮内部三维紊流流场,得出了设计工况下的三维流场分布.应用计算机仿真技术对转轮进行流态分析,可以减少模型试验的次数,提高转轮的性能,从而缩短设计周期,降低成本.     

台阶后回流的紊流数值模拟

台阶后回流是一种检验紊流数学模型的典型流动，在许多紊流模型中所采用的处理近壁区问题的壁函数法难以给出满意的结果。本文在对目前各种方法加以分析的基础上，将壁函数法与低雷诺数模型相结合，给出了一种可用于流动分离的近壁区处理方法。该法在保证理论上合理的同时，无须在近壁区布置非常细密的网格。计算结果与实验值基本一致。     

手术仿真中基于质点-弹簧模型的人体组织变形仿真

采用质点一弹簧建模方法提出了人体软组织面模型和体模型系统、程式化的计算模型建立方法。将连续的软组织离散为由弹簧偶尼器及与其连接的质点构成的离散系统，用邻接表来表示离散系统的拓扑结构，即弹簧一质点间的邻接关系，依据该信息，可自动建立方程并计算与每个质点连接的弹簧、阻尼器对质点的粘弹性力的贡献，然后采用4阶Runge-Kutta方法对得到的微分方程组进行数值积分。通过小肠模型(面模型)和规则块状软组织模型(体模型)2个实例介绍了采用所提出的方法实施软组织变形仿真的过程。     

飞行器大迎角运动新模型及应用

首次提出了既适应小迎角又适应大迎角飞行的切换新模型。理论分析和实际应用结果表明，使用大迎角切换新模型，可以给出状态估计和气动导数辨识更准确的结果。     

非对称分叉河渠紊流流场和浓度场的计算

本文采用紊流深度平均的控制方程组及 k—ε双方程紊流模型,对非对称分叉河渠紊流的流场和浓度场进行了数值模拟,对分叉河渠不规则边界的处理,提出了区域坐标系统法。计算结果给出了流动参量及污染物浓度在水平面的分布。本文数学模型及求解方法对平面上的任意分叉问题都是适用的。     

三维紊流模型在丁坝中的应用

对淹没丁坝水流三维计算进行了研究和探讨,采用标准k-ε模型结合璧面函数的方法,模拟分析了丁坝淹没情况下丁坝附近的流场、紊动能及耗散率的分布,并把计算结果与实验资料进行了对比分析,计算值和实验值符合较好.此外,模型较好地模拟出了丁坝顶端的分离流、坝后回流及回流区横断面上的二次流.     

快速广义最小二乘法及其仿真

在线性系统辨识中,由于输入/输出间存在着量测噪声等,致使系统方程的残差是相关的,应用普通最小二乘法求取模型得到的将是有偏估计。为克服这一缺点,常采用广义最小二乘法,但它要求确定的残差方程和进行数据滤波、具有存储量大、计算速度慢等缺点。本文介绍另一种无偏估计的新算法—快速广义最小二乘法,通过理论推导和仿真研究,给出算法框图、选择参数方法以及仿真运行中的有关问题。     

管道流体的瞬态仿真模型

通过对道道的离散化处理,建立了流体管道频率相关摩擦仿真模型,研究了Ｎ的取值、离散管段数对仿真结果的影响及管道与集中元件和拢动激励的耦合方法,并对带容腔的流体管道系统进行了数字仿真,该模型将管道的分布特性表示成网络形式,可方便地与和中种介条件进行耦合,仿真结果与有关文献提供的近似解析计算和实验结果吻合良好。     

大气地面污染带的模拟模型研究

针对以往把整个混合层作为大气扩散研究对象的问题,研究了大气地面污染带概念,建立了大气污染模拟模型。又考虑到目前大气污染模型仅注重研究铅直面上的二维扩散变化,而较少研究平面二维扩散问题,运用有限差分方法建立了大气地面污染带的平面二维数值模型。通过应用证实,该大气污染模拟模型能够真实反映近地面大气中污染物的扩散趋势及空间分布特征,对城市大气环境污染预测和防治具有实际意义。     

XY模型中涡旋数密度的Monte Carlo模拟

应用蒙特卡罗方法,系统地研究了铁磁XY模型中涡旋数密度随时间的弛豫过程,仔细分析了序参数和涡旋数密度的临界标度行为。自由涡旋数密度存在幂次律行为,但需要引入修正。测量得到静态临界指数η,与理论得到的结果相符合。     

应用台风风场经验模型的台风极值风速预测

为准确、高效地进行台风多发地区建筑结构设计风速的预测,利用中国东南沿海1949—2012年的台风历史数据进行了香港地区台风关键参数概率分布的研究,提出了基于新的Holland径向气压分布参数B表达式的台风风场经验模型.在此基础上结合Monte Carlo数值模拟技术,利用台风极值风速分析方法完成了不同重现期下香港地区台风极值风速的预测,并与观测数据、香港风荷载规范计算结果进行对比分析,验证了利用此台风风场经验模型进行台风极值风速预测的有效性.     

边坡稳定不确定性分析的贝叶斯方法

在边坡稳定分析中,存在着各种不确定性因素,传统的稳定性分析模型很难得到合理的预测结果.尝试应用贝叶斯理论对边坡工程模型的不确定性进行分析,并借用蒙特卡洛方法对随机样本进行模拟抽样,从而描述其不确定性.贝叶斯方法充分利用了各种信息,使得到的结果更加合理,贝叶斯方法是描述模型不确定性的一个有力工具.边坡算例分析结果表明贝叶斯方法能够很好地描述边坡稳定不确定性.     

有射流冲击的短扰流柱排内流场的数值模拟

采用隐式有限体积法术解三维Navier-Stokes雷诺时均湍流方程，对涡轮叶片尾缘区内有射流冲击的短扰流柱排通道内流场进行了数值模拟。湍流模型采用RNG k-ε双方程模型，近壁处湍流利用双层非平衡壁面函数法处理，采用SIMPLE算法求解速度与压力的耦合。数值计算详细的揭示了有射流冲击的短扰流柱排内的流动发展过程以及射流冲击对流场分布和压力分布的影响，并与实验结果进行了对比研究，计算结果和实验数据符合较好。     

可靠性现场数据处理方法的数字仿真

电气和机械产品现场可靠性数据处理过程中,常遇到因大量信息中途丢失而被迫截尾的现象,经过用数字仿真的方法对几种常用的方法进行比较分析,找出了处理大截尾比时较好的方法－－改进后的修正法,仿真结果表明,用改进后的方法处理现场数据,结果更符合实际情况,应用范围更广。     

旋流强度对平焰燃烧湍流流动的影响

采用任意拉格朗日欧拉(ALE)框架下的有限体积法对平焰燃烧湍流流动进行了数值模拟,其中湍流模拟采用修正的k-ε模拟.重点分析了平焰燃烧器旋流强度对湍流流动的影响,结果表明,旋流强度增大有利于充分发展的平焰燃烧流场的形成,但同时也增大了流动阻力,平焰燃烧器的旋流强度要进行合理设计.     

Thin layer structure of dissipation rate of scalar turbulence

The study of the physics of scalar turbulence is of great importance for understanding the dis-persion, mixing and reaction phenomena in natural environment and engineering. Since the chemical reactions take place in the molecular scale, great attention should be paid to the nature of small-scale fluctuations of scalar turbulence with great intensity. The dissipation rates of scalar turbulence, i.e. ,kkDxxqqqe抖=抖 can reveal the principal properties of small-scale scalar tur-bulence; therefor…     

湍流大气中的光波闪烁研究

根据湍流大气弱起伏区中的经典Rytov解,利用修正的湍流谱,将光波的强度起伏看成是由小尺度湍流起伏乘以大尺度湍流起伏的调制所决定的,在非零内尺度湍流模型下,得到了平面波和球面波入射时从弱湍流区到强湍流区闪烁指数随Rytov方差的变化规律。最后讨论了零内尺度模型下归一化强度协方差函数随湍流强度的变化情况。     

A new model of foraging behavior in ant system

Foraging behavior in ant colonies has come to be viewed as a prototypical example to describe how complex group behavior can arise from simple individuals. In order to research the feature of self-organization in swarm intelligence (SI), a mean field model is given and analyzed in foraging process with three sources in this paper. The distance of trails and the richness of each source are considered. Both of the theoretical numerical analysis and Monte Carlo simulation show the power law relationship between the completion time and the flux of foragers. The work presented here guides a better understanding on self-organization and swarm intelligence. It can be used to design more efficient, adaptive, and reliable intelligent systems.     

基于蒙特卡罗模型的伪随机信号分析

文章利用蒙特卡罗算法对伪随机信号序列进行分析,建立了伪随机信号分析模型,对相关函数进行计算,并给出了源程序。最后在Matlab平台验证了方法的有效性。