计算机在化工设计中的应用

计算机用于化工设计有着独特的优点。比如在分子模拟、稳态流程模拟和计算机辅助设计(Computer Aided Design)等领域。化工设计者应敏锐地看到计算机技术在化工设计中显示出的发展潜力。     

倾角传感器稳定性测试与分析

为了进一步加强产品质量监管,更加全面地了解倾角传感器的稳定性,随机抽取了两款倾角传感器,针对倾角传感器的启动特性、动态特性和稳态特性进行测试与分析.为了更全面地展示出倾角传感器稳定性,结合倾角传感器在设备上面从启动到稳定工作的整个过程,文章给出较为合理的测试方法和步骤,重点分析了倾角传感器启动时的快速稳定性、动作时的动态跟随性和静态时的稳态特性.测试结果表明,动态特性好的倾角传感器启动时会更快地稳定,而稳态特性相对降低.     

电动汽车动力控制器集成化壳体的热仿真分析

采用集成化设计方案,将电动汽车动力控制系统的IGBT模块、DC/DC模块、电机控制模块、整车控制器及关键电气零件全部集成在同一壳体内.IGBT模块和DC/DC模块作为动力控制系统的发热件,采用CFD有限元热仿真分析软件,对IGBT模块、DC/DC模块功率器件分别进行稳态与瞬态分析,验证了集成化壳体内部的冷却散热效果,有利于散热设计方案的确定.     

海水太阳池非稳态热质传递有限容积法模型

有限容积法与其他数值方法相比,是更具有实际物理意义的数值方法。本文采用有限容积数值计算方法,建立一维非稳态海水太阳池热质传递模型,动态描述太阳池蓄热和取热过程。通过数值求解已发表的工况,与其结果比较,验证了模型方法的正确性。本文还应用该模型,采用湛江地区2004年的大气环境温度和太阳辐射数据为计算条件,分析了海水太阳池在湛江地区应用时的热物性能。结果表明,海水太阳池有限容积法模型能准确描述太阳池的非稳态热质传递过程,太阳池池水温度随热负荷升高而降低,随非对流层厚度增加而升高,湛江地区气候适合应用太阳池技术。     

多域边界面法在稳态热传导问题中的应用分析

多域边界法,即MD-BFM,是将边界法应用于多域问题的稳态传到的计算中的一种新的实现方法。本文将结合前人的研究经验,主要对内燃机曲轴、机械密封环等存在稳定热传导问题的两个主要方面进行探讨以及对机械零件之间产生的温度场进行计算。此外,还简要地探讨了混多域边界法在混凝土大坝这样的大规模问题上的稳态温度场分析。同时,对于每一个计算都采用限元法的计算结果来进行对比研究,以确保计算结果的科学性与正确性。     

高频供电条件下的PCB定子盘式永磁电机绕组优化设计

PCB定子盘式永磁无铁心电机的定子采用印制电路板(printed circuit board,PCB)结构,其电机的损耗主要来源于绕组上的交流附加铜耗和直流铜耗,因此定子绕组的设计直接影响电机整体性能。针对应用在较高频率且工况稳定的PCB电机,该文提出一种新型分布式绕组。首先建立反电势、直流铜耗、交流附加铜耗和电阻的解析表达式,分析PCB电机的空载特性。其次,以提高电机的效率为目的,提出在绕组有效导体部分加入绝缘材料。对新型绕组进行优化找到最合适的导体线宽,然后根据有限元理论对比分析新型分布式绕组和已有绕组负载特性。结果表明新型绕组不仅可以降低总铜耗,提高电机效率,有效降低定子稳定温升,并且新型结构也不会影响电机输出性能。最后制作一台16极600W样机进行验证,对PCB定子盘式永磁电机设计具有一定的参考价值。     

高强铝合金沿晶断裂声发射研究

高强度铝合金沿晶界断裂过程中的声发射信号特征反映了材料沿轧制方向的宏观性能。在带有预制裂纹的双悬臂梁(DCB)试样中，裂纹失稳扩展前，先有一短距离的韧窝状穿晶撕裂的稳态裂纹扩展。稳态裂纹扩展起始于K1C并发射出许多幅值超过阈值35dB的信号。当稳态裂纹扩展至Kmax时，便出现失稳的沿晶开裂。对稳态及失稳的裂纹扩展两种情况，其累计声发射能量均与宏观断裂能呈线性关系。     

核电站堆芯温度场软测量方法研究

核电站堆芯内部温度是反应堆安全运行的重要参数,由于受到测点安装条件的限制,无法直接测量。为解决该问题,在现有压水堆堆芯功率模型的基础上,结合稳态传热热量守恒方程,构建堆芯温度场的计算模型,推算出堆芯内部温度。并通过数值模拟计算结果与堆芯出口实测值的比较,运用数据不确定度作为判断依据,验证了方法的可行性,得到了堆芯内部不同截面的二维温度分布图,为堆芯内部温度的实时监测提供了理论依据。     

无黏性混合土临界细粒含量的多途径判别研究

临界细粒含量反映了无黏性混合土颗粒级配和结构性对力学性状的重要影响,其值的确定是一个相互验证的过程。假设无黏性混合土具有砂-粉二元结构,在此基础上通过理论分析颗粒骨架于孔隙比的影响,运用土体基本物理指标对临界细粒含量的范围进行了预测;最大孔隙比和最小孔隙比随着细粒含量的变化反映了颗粒的形状和相互间接触关系,由此得到的临界细粒含量也是区间值;分形理论中的分维数反映了土体颗粒结构的自相似性,通过分形维数变化情况的探讨进一步缩小了临界细粒含量的取值;稳态线反映出无黏性混合土的力学性质特征,取稳态线斜率变化处的细粒含量为临界细粒含量。后两种方法得到的临界细粒含量均在前两种方法获得的区间范围内。综合各种方法,得出由南京砂重塑得到的无黏性混合土的临界细粒含量为25%。     

波浪对水翼非稳态空泡流动特性的影响研究

基于雷诺平均Navier-Stokes方程、Singhal-Et-Al全空化模型和修正的RNG k-ε湍流模型的VOF多相流动数学模型,采用PISO算法的有限体积法和数值水池技术,对波浪作用下NACA0012水翼的非稳态空泡流动特性进行了数值研究,分析了波高和水翼浸深对水翼非稳态空泡的形态演化和脱落频率的影响.计算结果表明:空泡非稳态周期性脱落频率随波高的增加而增加,随水翼浸深的增加而逐渐减小.与无波情况相比,空泡在波谷处提前断裂,空泡形态也因为波谷下方速度场的影响而向上鼓起.由于自由液面的界面效应,空泡形态较无界情况偏扁,并且液面对脱落涡系有吸引作用.