尾缘非定常射流襟翼对垂直轴风力机气动特性影响研究

为提升垂直轴风力机气动性能并改善其动态失速特性,将射流襟翼布置于翼型尾缘压力面,并提出5种射流控制策略,采用计算流体力学方法研究不同策略对垂直轴风力机气动性能影响,从而确定最佳控制策略。结果表明：在180°~360°相位角范围内施加射流控制可使风力机风能利用系数在最佳尖速比下提升31.31%,并有效抑制吸力面尾缘涡形成与发展,增大翼面两侧压差;射流越靠近尾缘,垂直轴风力机气动性能提升效果越好。     

峡谷和垭口地形风场特征的CFD数值模拟

为获得峡谷和垭口地形的风场特征和典型位置的风加速效应,采用计算流体动力学(CFD)方法进行模拟计算,将计算得到的单山结果与风洞试验及规范进行对比以验证CFD计算的有效性,对峡谷和垭口地形进行数值模拟计算,分析峡谷和垭口在不同山脚间距时的加速效应,针对内侧山脚和山顶处的加速比给出设计建议.研究表明:山顶处加速比最大;山体横风切面的加速效应比顺风切面显著;CFD模拟与风洞试验结果吻合较好;山顶处,垭口地形风加速效应比峡谷和单山都大;内侧山脚加速比随着两山靠近而增大;内侧山脚处,峡谷地形的加速比小于规范下限,垭口地形在山间距小于一半山体底部直径、离山表面高度低于0.4倍山体高度时的加速比大于规范上限;山顶处的加速比在各种工况下均比较接近;不建议将山顶和垭口位置作为构筑物的选址地点.     

钻井液液压作用下裂缝性定容封闭体地层压力的变化规律

裂缝性地层在钻进过程中经常出现漏喷同存的复杂情况,目前对其机理只能采用经验描述,缺乏基础理论研究和模型描述。为此,以伊朗雅达油气田大量现场实钻录井和测试资料为例,采用基于真实裂缝的液—液置换可视化实验装置对液—液定容置换行为进行了模拟实验和CFD单裂缝定容仿真验证,分析了钻井液密度、井口回压、裂缝宽度等参数对地层压力的影响规律。研究结果表明:(1)置换现象随钻井液密度的增大而变得更加明显且地层压力迅速下降,随着置换时间的推移,地层压力基本稳定;(2)地层压力随着回压升高而逐渐增大;(3)当高密度钻井液抵达缝板后,地层压力逐渐增加并达到最大值,随着置换的发生,地层压力重新建立起新的平衡;(4)裂缝越宽地层压力变化越大,置换形态越不易受裂缝面形态的影响,置换推进速度越大。结论认为,对于定容性油气藏地层压力与所用钻井液密度和回压呈正相关,现场宜采用封堵和井口控压结合的方式进行钻进,采用泄压法实施压井作业。     

多尾鳍仿生推进器多推进模式运动仿真研究

提出了一种新型水下仿生推进器,采用多尾鳍协调驱动方式实现了鱼类波动推进模式和水母射流推进模式的有机复合,建立了多尾鳍波动-射流推进的运动学模型,着重利用计算流体动力学方法对多尾鳍波动-射流推进运动进行了仿真分析。研究结果表明:在特定运动参数下,多尾鳍波动推进模式能提供持续均匀的推进力,游动稳定性好;而射流推进模式,能产生瞬间的大推进力,加速性能好。研究内容为进一步探索多模式推进理论提供了依据。     

螺旋侧板厚度对浮式风力机Spar平台涡激载荷的影响

Spar平台因其特殊的深吃水立柱式结构,在来流影响下极易发生涡激运动。为探究不同厚度螺旋侧板对浮式风力机Spar平台涡激载荷的影响,基于CFD方法,针对不同厚度螺旋侧板,对平台进行了数值模拟并详细分析平台的升阻力系数、压力场及涡量场等流场参数。结果表明:螺旋侧板可有效抑制涡激载荷,且随厚度增加,升力系数幅值先增加后减小,阻力系数逐步减小;在研究范围内,螺旋侧板厚度为0.10 D时,升力系数幅值最小,阻力系数与原型平台在同一范围内,对涡激载荷的抑制效果最好。     

夹心海苔隧道式烘烤设备优化设计与试验

目的：解决传统夹心海苔隧道式烘烤设备隧道内温度分布不均、夹心海苔易糊粘于传送带等实际问题。方法：对夹心海苔隧道式烘烤设备进行结构设计,对模糊PID温度控制系统进行软硬件设计,按照实际生产环境设置边界条件建立烘烤设备模型,对隧道内温度场进行CFD仿真优化试验。结果：仿真试验得出,加热管上下均匀排列、加热管数量30根、间距220 mm、加热长度1 000 mm的参数组合最适于夹心海苔的烘烤工作。经样机试验得出,优化后的夹心海苔烘烤设备隧道内温度分布均匀,温度误差≤2 ℃,糊粘次数≤2次/h,生产效率≥1 000片/h,成品质量一致性误差≤2.1%。结论：该设备的使用可以有效解决传统夹心海苔隧道式烘烤设备隧道内温度分布不均等问题,满足夹心海苔烘烤的实际生产要求。     

CFD技术在重选领域的应用研究进展

重选是利用不同矿物颗粒之间密度(粒度)的差异,在运动介质中所受重力、流体动力和其他机械力的不同,从而实现按密度(粒度)分选矿粒群的工艺。计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)技术是一门以流体力学为基础的学科,主要研究应用于工程和科学中的有关数学、物理、机械等方面的问题。CFD技术是采用数值模拟和试验相结合的方法,在试验的基础上,对所建立的数学仿真模型进行修正,使得计算结果更加接近真实的物理现象。随着CFD技术的急速发展以及它对流体流场方面研究具有的独特优势,让CFD技术在重选领域中得到广泛运用,为理解重选原理、优化设备、研发新设备提供了一种重要的研究手段。针对不同设备和分选情况,应用不同的CFD模型研究矿石颗粒在分选过程中的运动规律与影响设备分选性能的各工艺参数(流场性质、操作参数、颗粒性质、设备结构参数)之间的关系,让人们对重力选别有了更深层次的理解,使重选领域的研究得到快速发展。介绍了CFD技术在重选领域的主要应用模型,重点阐述了多相流模型、湍流模型在重选研究中的基本原理及场景,并分类叙述了CFD技术在跳汰机、水力旋流器、摇床、螺旋溜槽和离心选矿机中的应用及研究现状,指出了CFD技术在重选领域的未来发展方向。     

基于EMMS方法的鼓泡塔反应器CFD及群平衡模拟

能量最小多尺度（energy-minimization multi-scale,EMMS）方法已经被应用于气液体系中群平衡（population balance model,PBM）模型的改进。EMMS模型可计算气泡破碎聚并过程的能量,进而获得聚并速率的修正因子。应用这一模型对高气速鼓泡塔进行了模拟计算,并进一步对比了均一尺径模型、CFD-PBM模型以及CFD-PBM-EMMS模型的模拟结果与实验数据。结果表明,在高表观气速条件下,基于EMMS方法的群平衡模型可以更加准确地预测鼓泡塔中不同高度的气泡尺径分布和轴向液速,同时提高了对整体气含率和局部气含率的模拟准确性。在表观气速为0.16 m·s^-1和0.25 m·s^-1时,CFD-PBM-EMMS模型对气泡尺径分布的预测精度更高,同时整体气含率模拟的相对误差下降为5%和15%,局部气含率模拟平均相对误差下降为8%和17%。     

某大型雷达抗风与抗震力学分析

文中针对某大型雷达进行了抗风与抗震力学分析.在抗风分析中,首先通过计算流体力学计算了不同工况下的风载荷,作为后续分析的输入;然后通过有限元法,依据规范对天线座架进行了刚强度和结构稳定性校核;最后对各个螺栓进行了强度校核.在抗震分析中,通过有限元法对天线座架进行了九度多遇地震下的反应谱分析.在分析的基础上,对天线座架进行了结构优化.结果表明,天线结构具有足够的抗风与抗震稳定性和安全性.     

风速传感器风洞校准的阻塞影响及修正方法研究

为研究阻塞现象的形成原理及其对风速校准结果的影响,建立高阻塞比和低阻塞比工况对应的气象风速校准流场仿真模型,分析不同阻塞比工况对圆柱形结构和长方体结构风洞试验段流场影响.现有理论模型和比较法使用单一的修正系数修正所有校准点风速示值,导致低风速校准点风速传感器示值修正存在偏差,针对该问题提出一种各校准点独立计算阻塞修正系数的分段修正方法.结合EC9-1型、EL15-1A型和ZQZ-TF型等常用气象风速传感器校准数据,分析分段修正法与既有理论模型和比较法对传感器测量特性的影响.实验结果表明,3种阻塞修正方法都可改善风速传感器示值误差和频率方程等测量特性,使传感器示值、频率方程的斜率和截距更接近标准风洞的校准数据,分段修正法对传感器偏离程度的改善效果最为显著,经分段修正法修正后的传感器偏离程度最接近标准风洞测得值.