混凝土裂缝化学灌浆压力模拟与合适压力探讨

在混凝土裂缝灌浆过程中,为了解灌浆压力在裂缝中的分布情况,将混凝土裂缝化学灌浆看作一个流体力学问题来求解。根据流体力学的基本原理,采用目前国际上广泛应用的fluent软件,对灌浆过程中裂缝不同部位的压力分布状况进行了数值模拟。结果显示,在不同灌浆方式和离灌浆口不同距离的条件下,灌浆压力的沿程衰减和压力大小是不同的,据此对合适灌浆压力进行了探讨。该成果可在一定程度上用于指导灌浆施工。     

基于多块结构网格大规模并行计算的负载均衡设计及实现

结构网格具有网格生成速度快、质量高、数据结构相对简单、较适用于流体表面应力集中的运算等优点。在大规模 CFD（Computational Fluid Dynamics）并行计算中,需要将网格区域划分为多块网格,而多块网格之间的数据通信会制约并行计算能力的提高,因此对结构网格的负载平衡优化是提高并行计算能力的重点。本文提出了一个采用多层次 k-way 多约束条件图剖分算法来改进负载平衡的方案,并对 M6 翼型和 CRM 模型的多种规模进行了实际计算,结果证明多层次 k-way图剖分算法能够有效地优化负载平衡,在此基础上得到了最优节点间的计算负载平衡和通信负载平衡,最终达到了理想的并行效率。     

基于动网格的水疗按摩喷嘴转动模拟

为克服靠经验设计水疗（SPA）按摩喷嘴成本高、周期长的缺点,利用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）技术对某水疗按摩喷嘴进行数值建模、仿真和计算,以优化喷嘴结构．首先求出动网格守恒方程,然后利用FLUENT的动网格模型和自定义的喷嘴转动UDF,对喷嘴的转子进行三维数值分析,实现转子的网格转动,并求出转动速度．实验和仿真结果对比表明所采用的方法是合适的．     

平板式固体氧化物燃料电池的建模与仿真研究

基于气流模型以及热模型利用流体力学计算软件Fluent,建立平板式固体氧化物燃料电池（SOFC）的计算流体力学（CFD）模型。模型中采用电化学反应控制方程、质量、动量和能量守恒方程描述电池内的传热传质等物理过程,并对电池内部的运行电压、温度以及各种极化分布情况,进行了数值模拟。研究给出了顺流平板型SOFC与逆流平板型SOFC情况下,运行电压、温度和极化的分布。结果显示逆流平板型SOFC可获得更好的性能,具有更大的电功率密度和燃料利用率。     

Thermal Investigation for Solid Rocket Motor Nozzle Inserts Material

A time-resolved numerical computational approach, involving the combustion of double-base propellant is performed on thermal protection material for SRM nozzle. An implicit Navier-Stokes Solver is selected to simulate two-dimensional axial-symmetric unsteady turbulent flow of compressible fluid. The governing equations are discredited by using the finite Volume method. S-A turbulence model is employed. CFD scheme is implemented to investigate the temperature distribution causes at nozzle throat inserts comp...     

基于物理模型的烟雾模拟

在分析研究流体物理特性算法基础上,提出一种新的烟雾模拟实现方法。该方法基于物理模型的求解简化方程模拟烟雾的动态变化过程。模型中采用了非粘性欧拉方程,通常它比其他用粘性Navier-Stoke方程建模的更适合用来对气体进行建模并且减少计算量。实验验证该模型还可以正确处理烟雾与移动的物体之间的相互作用。     

基于GPU的无网格流体实时渲染

提出基于平滑粒子流体力学的自由界面流体模拟方法,采用了范德瓦尔斯方程与粒子间短距离排斥力和长距离吸引力作用的表面张力,设计出基于GPU的粒子泼溅算法。渲染算法完全消除了时间离散假象,具有交互式的高质量渲染效果。与传统拉格朗日算法相比,该方法具有简化的表面张力模型,快速的渲染方式,减小了运算的复杂性,有效提高了系统的运行速度。     

基于CFD的储能变流器功率单元结构和散热研究

针对储能变流器功率单元体积小、功率密度高、运行环境条件差的特点,对该功率单元结构和散热参数进行设计和优化。采用SolidWorks进行3D建模,采用计算流体力学(CFD)有限元分析软件进行散热仿真,求得该单元在设置的结构参数和环境条件下散热器的表面温度,并将其与测试结果进行了验证,以翅片数、散热器进出风口面积、散热器材料、风机流量压力、发热功率、热管数量作为设计变量。研究结果表明:散热器翅片数量和间隙设计、风机的合理选型设计、热管的使用使功率单元的散热效率提升,体积减小,成本降低,该功率单元散热完全可满足使用要求。     

小型轴流式吹风机结构优化设计研究

吹风机的设计综合了多种结构关系,其试验设计过程缺少规律性,设计成本较高.吹风机的结构设计参数决定其工作性能,采用计算流体力学的方法,分析风扇和马达轴向距离、风扇和风筒间隙以及风筒的轴向长度三种不同参数对吹风机出口风速的影响规律.在单因素分析的基础上进行Box-Behnken试验设计,引用响应面分析法求回归方程,以出口风速最高为优化目标,得到吹风机性能最优的结构参数.     

扫路车专用风机气动噪声数值仿真研究

以某型号扫路车专用风机气动噪声特性为研究对象,运用Lighthill声比拟理论和计算流体动力学技术对扫路车专用风机的非定常流场和气动声场进行数值研究,获得专用风机声功率级分布和气动噪声频谱特性。计算结果表明:扫路车专用风机的噪声源主要分布在叶片的吸力面和蜗舌区域;扫路车专用风机的噪声主要为低频噪声,吸力面的压力脉动是低频噪声的主要来源,离散噪声在气动噪声中所占的比重较大;叶片及蜗舌的设计是扫路车专用风机气动降噪需重点考虑的因素。