旋转超空泡蒸发器抽汽参数选取的数值模拟

应用超空泡原理,提出一种新型的海水淡化装置--旋转超空泡蒸发器.为研究从空泡中抽取蒸汽对旋转超空泡蒸发器水动力学特性的影响并确定抽汽量,对一定转速和不同抽汽量下的旋转超空泡蒸发器超空化流动进行数值模拟.结果表明:抽汽量随抽汽压力的降低而线性增大.相比未抽汽工况,抽汽对超空泡的面积和体积有较大影响.抽汽后抽汽量的变化对超空泡面积和体积的影响较小.     

冷藏集装箱内温度场的数值模拟与实验

为更深入地了解货物堆码方式对集装箱内温度场的影响,以下送风20英尺机械式冷藏集装箱为研究对象,通过建立3D紊流模型,对非稳态下箱内动态温度分布情况进行模拟.在装载量不变的情况下,采用CFD模拟4种工况下的箱内温度分布情况.模拟结果表明:货物左右对称堆码方式的温度场分布情况优于货物整体堆码方式的情况;合理地控制货物堆码高度及货物与箱壁侧面间隙可以有效防止湍流现象的发生;高温区域主要出现在门端偏后处和集装箱的拐角处.模拟结果与实验结果有良好的一致性,对冷藏集装箱内货物堆码方式的选择具有指导和借鉴意义.     

双循环流化床颗粒分布特性的三维数值模拟

基于欧拉多相流模型对双循环流化床内气固流动进行三维数值模拟.结果表明:空气反应器与燃料反应器内x轴方向径向颗粒浓度分布均因连通结构的影响而具有明显不对称性.改变燃料反应器流化气量,x轴正向近壁面区域颗粒浓度随流化气量的增加迅速减小并在流化气量达到12.5 m³/h后趋于稳定, x轴负向近壁面区域颗粒浓度随流化气量先增大后减小随后再次增大,而z轴正向与负向近壁面区域颗粒浓度随流化气量增大而减小.     

高频行波磁场驱动低电导率液体流动的数值模拟

由两组线圈产生的高频行波磁场可用于驱动低电导率的液体,因此对其机理的研究具有重要意义。建立该驱动方式的数值模型,研究线圈电流大小、频率、相位差以及线圈间距对低电导率液体的流场与温度场的影响,从而获得最佳的电气参数配置以及线圈结构。模拟计算结果表明：流体的平均流速和平均温度与电流大小和频率均为线性关系。流体的平均流速随电流的相位差增加呈先增大后减小的规律,且在相位差为90°附近达到最大值。随着线圈间的距离变化,流场的分布形式从2个涡流转变为单个大环流。此外还采用粒子图像测速技术测量NaCl溶液在高频行波磁场驱动下的流场分布,验证该驱动方式的可行性和有效性。     

海啸灾害的数值模拟研究

海啸的数值模拟研究在帮助理解海啸自然灾害的物理特性及预防减灾方面具有重要意义．总结了当前海啸数值模拟的常用方法,包括对它们物理特性的描述,物理过程的划分,不同过程所采用的控制方程,常用的数值模拟方法,及模拟的重点和难点．在此基础上,介绍了当 前国际上有影响力的一些海啸数值模型,及其实现方法与特点,对于研究者开展自己的研究具有借鉴意义．     

地磁场发电机数值模拟综述

简要综述地磁场发电机模型,包括控制方程组、无量纲方案、初始条件边界条件、数值方法和标度律等,并以MoSST模型为例,展示地磁场发电机的数值计算结果。虽然地磁场发电机的数值模拟还存在很多问题和挑战,但它仍是研究地磁场不可或缺的方法。随着计算能力的不断提升,地磁场发电机的数值模拟将会取得更大的进展,为理解地磁场提供有力的支持。     

大型循环流化床环形炉膛中气固流动特性的CPFD数值模拟

环形炉膛理论上可有效解决大型循环流化床中二次风穿透不足的问题,其内外环壁面的设计也为更多的受热面提供了充足的空间,是一个具有明显优势的新型炉膛结构.本文使用CPFD数值模拟方法,对循环流化床环形炉膛冷态实验台内气固流动特性进行研究.模拟得到的炉内轴向压力分布和返料流率均与实验结果吻合较好.在此基础上分析炉内气固流动特性以及炉膛出口气固流动不均匀性,研究结果为环形炉膛的设计优化提供有价值的信息.     

复合材料凝固过程应力场的数值模拟

基于有限元软件ANSYS对复合材料的凝固过程的应力场进行了数值模拟。获得了复合材料在凝固过程中不同时刻的应力场,以及在凝固过程中热应力集中的区域,之后将模拟的工艺参数运用到实际的铸造实验,实验的结果比较良好,说明数值模拟技术对复合材料的凝固过程工艺提供了可靠的理论指导。     

气泡脱离基板规律的数值模拟

气泡从基板上脱离的运动规律,对于研究核态沸腾的机理及相变传热有着重要意义。利用Level Set方法建立二维轴对称非稳态模型对该问题进行数值模拟,获得气泡在浮力、黏性力、惯性力与表面张力共同作用下的运动规律,分析不同Re数、Bo数和表面润湿性对气泡脱离基板规律的影响,并获得气泡从基板脱离时的临界参数。结果发现,当Re数增大,气泡上升的惯性力就增大,气泡越容易脱离;当Bo数增加,气泡会从完全脱离转变为部分脱离;随着表面润湿性的降低,气泡与基板的接触面积增大,气泡与基板及附近液体的作用力就增大,越难以脱离。     

过热液体R134a中活塞效应的数值模拟

针对一维密闭腔体中过热液体R134a的传热过程建立数学模型,并进行数值模拟研究。对计算区域左边界进行阶跃温差为1 K的等温加热,通过求解可压缩流体控制方程组,成功捕捉到流体内部存在的活塞效应,计算出其当量热导率,并分析过热程度对活塞效应的影响规律。结果表明：过热液体R134a中活塞效应当量热导率显著高于工质自身热导率,利用活塞效应可传递更高的热流密度,并实现更高的传热速率。     

油藏数值模拟中油水相对渗透率曲线处理方法

油水相对渗透率曲线是油藏数值模拟工作最基础的资料之一.对油水相对渗透率的处理通常有3种方法.在处理原理的基础上,剖析了这些方法的适用性.实例表明,对于非均质严重的油藏,相对渗透率端点标定的方法拟合精度最高.     

基于Abaqus平面刚架的数值模拟

以工程力学理论和有限元理论为基础,研究平面刚架结构在受特定载荷下的位移问题。通过理论分析计算和Abaqus有限元数值模拟,计算出位移结果,同时研究了刚架结构中载荷与位移的关系。     

镁合金板材轧制数值模拟研究

文章应用大型通用有限元软件Superform模拟AZ31镁合金板材轧制过程,分析了轧制温度、轧辊温度、轧制压下量对板材的影响.模拟结果显示为板材温度为300℃到400℃、轧辊温度在200℃左右、轧制压下量为50％是较为合理的工艺参数.     

固体中冲击波及其一维一阶非线性演化方程数值模拟

定义固体中的冲击波为冲击波阵面及其后状态物理量发生急剧变化的狭窄区域。利用前人讨论结果进一步探讨了 4种边界输入形式下的冲击波形成距离计算式。分别采用具有二阶精度的显式MacCormack差分格式和MacCormackTVD格式对黏弹性、热弹性以及非均匀性非线性固体介质中一维一阶非线性演化方程进行数值模拟研究,探讨了这些复杂介质中冲击波的形成及演化的基本性质,并较成功地避免了非物理解的产生     

均匀磁场中初始静止的液态金属在电流作用下三维运动的数值研究

液态金属在磁场中运动的研究在理论和应用方面都具有重要的意义.本文建立了在均匀磁场中初始时刻静止的液态金属流体的物理模型, 并向其中通入水平方向的电流.采用数值方法研究当存在沿竖直方向的、沿水平方向且平行于电流方向和沿水平方向且垂直于电流方向的外加磁场三种情况下金属流体的三维运动特性.分析发现, 电磁场的耦合作用会使原本静止的液态金属失稳并开始运动, 还会从自由表面生发出大量的二次液块甚至细小的液滴.磁场的方向和强度、电流的方向和密度均会影响金属流体的运动形态.     

条带开采中采厚对地表沉陷影响的数值模拟研究

为了在地表沉降变形最小的情况下最大化地采出煤炭资源,提高煤炭经济效益,文章采用ANSYS有限元程序对水平煤层的开采进行了数值模拟研究,分析了条带开采中采厚的变化对地表沉陷的影响。试验表明：随着采厚的增加,地表沉陷面积逐渐增大;当采厚较大时,下沉系数较小,地表的最大下沉量却较大,为了保护地面建筑,应减小开采率;当采厚较小时,最大下沉量小,但下沉系数较大,最大拉压应力较大,应增大留宽,以免煤柱破坏。     

海洋摇摆条件下超临界二氧化碳传热特性的数值研究

对海洋摇摆条件和静止条件下超临界流体传热特性进行数值研究。结果表明,摇摆条件对拟临界区流体传热特性的影响远大于对单相流体和远离拟临界区的超临界流体的影响。摇摆条件导致壁面传热系数的周期性振荡,且有助于抑制传热恶化现象。当超临界流体温度远离拟临界温度后,摇摆条件对超临界流体的传热过程的影响显著减小。随着摇摆周期减小或者摇摆振幅增大,传热恶化现象逐渐减弱。     

王广区低渗透油藏数值模拟研究

王场油田王广区下第三系潜43油组属低孔、低渗储层,由于井深、低渗透,1997年以前一直没有投入整体开发。近几年来,通过加强油藏研究和采油工艺技术配套措施,对王广区实施了整体部署和完善,取得了较好效果。在精细油藏描述的基础上,对其进行了数值模拟研究,确定了剩余油的分布规律,同时对低渗透裂缝性油藏进行了井网方式的优选,提出了该油藏剩余油挖潜的方向。     

贯通巷道中流场的数值模拟研究

根据流体动力学基本理论,确定了贯通巷道中风流流动的三维湍流模型,分析了计算边界条件,并结合实际应用Fluent计算流体力学软件模拟了贯通巷道中的三维流场,得出了巷道中典型截面的流场规律。模拟解算结果表明:在巷道中靠近壁面处风速较低且流场不稳定,风速分布很不均匀,速度梯度比较大,而巷道轴中心处风速较高且流场较稳定,即,风速分布较均匀,速度梯度较小。     

基于实验数据的岩石变形过程中温度场演化的数值模拟

根据相关岩石力学实验数据,对岩石变形过程中温度场演化进行有限元数值模拟,探讨线弹性变形条件下,均匀岩石模型和含雁列构造岩石模型在加载情况下的弹性热效应.模拟结果与实验结果和经典热力学理论相当吻合,为进一步研究热红外异常与地震活动性之间的关联提供了理论依据.