大寨河闸站立式双向流道轴流泵装置CFD分析

针对大闸河闸站双向流道泵装置进行CFD数值模拟计算。在设计流量工况下,对包括进水流道及延长段、叶轮、导叶,出水流道及延长段在内的泵装置全流道进行计算分析。计算结果表明,大寨河闸站双向流道泵装置整体性能较优,进水流道水力性能较好,入泵水流流态较好,出水流道内流态受到速度环量影响较大,需多加关注。     

母弹开舱蒙皮运动特性研究

本文介绍了进行母弹开舱蒙皮运动特性研究的目的和意义,并在建立开舱蒙皮动力学仿真的基础上,采用数值模拟方法研究了不同条件下开舱蒙皮的分离过程。根据给出的计算曲线,分析了影响开舱蒙皮安全分离的主要因素,并结合工程试验结果,给出了提高母弹开舱蒙皮运动稳定性和分离安全性的措施,对布撒器实际研制工作具有一定的参考意义。     

MATLAB GUI在水力计算中的应用

以MATLAB软件为设计平台,进行流态可视化操作界面的功能设计、控件选择和边界布局,通过梯形明渠求解正常水深的案例,阐述以GUI为人机交互界面,方便地解决各种复杂的水力计算问题。     

损伤变量对复合材料损伤演化过程的影响分析

复合材料层合板损伤模型中的刚度退化需要通过损伤变量来实现。针对通常采用的2种损伤变量定义,给出了统一表达式。此外,损伤刚度矩阵是损伤变量的函数,基于应变等效假设推导了三维损伤刚度矩阵,从而避免了对损伤刚度矩阵的人为假定。最后,通过复合材料层合板在冲击载荷作用下的数值模拟,讨论了损伤变量的2种定义对数值结果的影响,表明损伤变量的不同定义对分层和基体损伤分布存在一定的影响,对冲击载荷的影响不大。建议在复合材料损伤模拟中,应予关注损伤变量。     

基于表面反应和扩散迁移控制的灰岩单裂隙渗流—溶解模型及其数值模拟

针对碳酸盐类可溶岩地区水电站坝址流场、化学场以及固相介质属性等随时间发生改变,从而对工程安全运行造成不利影响等问题,研究了灰岩地区地下水运移过程中各物理场间的相互作用,分析了影响灰岩溶解速率的两个因素,即表面反应控制和扩散迁移控制。在此基础上,建立了单裂隙中的渗流—溶解耦合模型,并进行数值求解。模拟结果表明,在垂直裂隙延伸方向,其溶蚀锋面为非齐整平面,而是呈似“虫洞”状非均一变化,而沿裂隙延伸方向即自上游侧向下游方向溶蚀程度逐渐减轻;而通过裂隙的流量呈现随时间逐渐增大的趋势,但变幅不大;根据流量求得的等效水力隙宽,其增幅和增长速率均小于实际平均隙宽;同时,化学场中Ca2+浓度的分布与裂隙开度变化具有相似性,不同时刻下上游侧反应速率R均大于下游侧。就反应机制而言,在初期均受表面反应控制,而随反应进行,位于上游补给区部位转为受扩散迁移控制,但在下游位置仍受表面反应控制。     

破乳剂与原油管道混合流动的数值模拟

原油开采过程中,原油遇水能够形成比较稳定的乳化液,添加破乳剂是快速高效脱去原油中水的最有效的方法。对破乳剂与原油两相混合的流动形态进行了数值模拟,得出破乳剂在不同速度、不同入口角度下加入原油管道后两相流动的速度分布图和浓度分布图。经过对比发现,当药剂入口角度为0°,药剂流入速度越大,越有利于破乳剂的扩散,破乳剂和原油的混合效果最好,就更有利于原油的脱水。     

负压气力输送系统弯管内流场数值模拟与设计优化

在负压气力输送系统长期使用中,会因为弯管磨损而产生漏料。采用有限元分析软件ANSYS ICEM,对弯曲半径R与管道内径D的比值分别为2、 3、 4、 5的弯管内气固两相流动情况进行数值模拟,揭示不同R/D下,气固两相的体积分数、速度、受压区域壁面切应力及颗粒拟温度等流场分布信息,分析弯管形状参数对磨损的影响。数值模拟结果表明,R/D=4的弯管设计结构合理,弯管内固相体积分数、粉体速度最大值、受压区域切应力最大值均最小,粉体的脉动强度最低,有利于减缓弯管磨损。依据数值模拟分析结果,结合生产实际提出了减缓弯管磨损、延长弯管使用寿命的设计优化方法。     

高炉铜冷却壁凝固过程数值模拟

在对铜冷却壁砂型 金属型复合铸造条件下的热态工况进行分析的基础上,利用有限元数值模拟的方法首次建立了铸型传热分析对称模型。在模型中对铸型传热系统中的对流、辐射、接触边界条件和凝固潜热进行了处理,利用有限元分析软件ANSYS,分析了紫铜冷却壁的温度场的变化。数值模拟的结果与实际生产相当吻合。     

铸造数值模拟超线程并行计算的研究

OpenMP作为共享存储并行编程标准，以其良好的易用性、支持增量并行等优点，成为并行程序设计的主流模型之一。本文主要探讨了铸造数值模拟温度场在重力补缩与非重力补缩条件下的并行计算。实例表明，在支持超线程的硬件环境中，使用OpenMP技术可以取得良好的并行性，大大提高运算效率。     

Simulation of local effect of reinforcement on temperature field during solidification of aluminum metal matrix composite

The effect of reinforcement on the solidification of pure metal matrix composites （MMCs） was simulated using a two-dimensional solidification temperature field model by the finite element method. The concept of the character length was proposed to describe the size of reinforcement local heat influential zone in MMCs solidification according to the change of the morphologies of solid-liquid interface. The relationship between the character length and the geometrical conditions, the boundary condition and physical properties of the reinforcement were studied, respectively. The results show that the width of the unit and the cold boundary temperature have no effect on the character lengths but have effect on the distance between cold boundary and reinforcement （/） and the thermal parameters of the reinforcement. An experimental rule to predict the value of the character length was derived and applied.