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相似文献
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1.
目的:在使用引射器的基础上,低温风洞排气系统利用风机和加热器可进一步降低排气羽流的沉降危害,但也带来了高能耗。本文旨在探讨排气出口倾斜角度对低温风洞低温氮气排气过程的影响,并验证采用倾斜排气出口结构对降低低温风洞排气系统能耗的可行性。创新点:1.提出低温风洞倾斜出口排气方式;2.建立低温风洞排气塔缩比模型,并开展倾斜出口排气过程的实验分析。方法:1.根据相似性准则,建立低温风洞排气塔缩比模型,并通过实验对比倾斜出口排气过程和传统垂直出口排气过程,验证倾斜出口排气方式是否可降低羽流沉降危害;2.通过实验与模拟对比,验证低温羽流扩散数值模型的准确性;3.通过仿真模拟,进一步量化研究倾斜出口排气方式的节能潜力。结论:1.相比传统垂直排气方式,30°或45°倾斜出口的排气方式可有效降低低温羽流的沉降危害;2.以0.3 m低温风洞极端排气工况为例,采用30°或45°倾斜出口,在无风条件下可节省15.9%的加热能耗;3.采用倾斜出口排气方式可以提高排气系统的安全下限。  相似文献   

2.
为了研究催化剂粒子直径对丁烯催化氧化制丁二烯体系铁酸盐催化剂内外扩散的影响,建立了介观和微观的多尺度模型.将该模型有效化后用来研究催化剂直径对粒子内流场的影响.模拟结果显示:所有组分的质量分数梯度、温度梯度和压力梯度随着粒子直径增大而变大,表明增大粒子直径会使内扩散阻力增大、使内扩散越显著.在不同粒径的催化剂下,组分外扩散传质阻力是一个常数,粒径对粒子组分的外扩散影响不大.随着粒子直径增大,粒子外表面温度增加,即外扩散传热阻力增大.此外,催化剂粒径的变化会影响丁烯催化氧化制丁二烯反应的选择性,选择合适粒径的催化剂能够优化反应过程和提高目标产物丁二烯的产率.  相似文献   

3.
使用Fluent商业软件,对隧道火灾火羽流特性进行模拟分析,研究隧道坡度对火羽流的影响,与前人该方面数值模拟进行比较,证明了采用Fluent作为隧道火灾研究手段的可行性,为下一步研究工作做铺垫。  相似文献   

4.
目的:通过对新型高速磁浮车的绕流进行数值模拟,研究气动荷载、涡流及滑流的分布规律,为常导高速磁浮车的研发和应用奠定一定的气动基础。创新点:1.将可压缩流动理论及延时分离涡(IDDES)方法应用于高速磁浮车气动问题;2.通过数值模拟,首次揭示高速磁浮车诱发的涡流特性。方法:1.基于430 km/h的磁浮车气动试验数据,验证本文数值方法的可靠性,并建立三编组新型高速磁浮车的计算模型;2.采用IDDES方法对关键问题即湍流求解进行建模,以捕捉较为精细的流场结构;3.采用时均化和快速傅里叶变换等方法对流场数据进行后处理,以研究流场的时均和频率等特性。结论:1.新型高速磁浮车具有良好的气动性能,比如较小的阻力系数、合理的升力系数和分散性较好的气动力主频分布。2.在非流线型车身附近,两对反向旋转的大涡使得边界层明显增厚。3.高强度的涡流主要分布在裙板与轨道以及轨道与车底之间的狭小空间;在轨道与车底之间(除了靠近尾车鼻尖附近的区域),涡脱频域几乎不变,且涡强沿流向指数式增大。4.伴随着涡流的分裂及衍生,尾流具有复杂的、随机的频域分布特性。5.高速磁浮车产生的时均滑流具有5个典型的变化过程。  相似文献   

5.
为了研究低压射砂-高压压实造型后的砂型强度,引入三维数值模拟方法.应用商业化有限元软件ABAQUS并结合修正的Drucker-Prager/Cap模型对高压压实过程进行了模拟.同时,基于特殊设计的实验,将砂箱分成5×9的区域后分别测量了射砂后造型室内型砂的堆积密度,并将其作为压实模拟过程的输入参数.在模拟过程中,分别使用均一密度和分区建模2种方法,并将三维数值模拟结果和相关联标定实验做了对比.三维数值模拟结果表明:均匀的型砂密度可得到高质量的砂型,而修正的Drucker-Prager/Cap模型更适合处理采用复杂模具的情况.三维数值模拟结果能够较好地预测砂型强度分布,同时对实际生产有一定的指导作用.  相似文献   

6.
为了有效地预测沥青路面长期车辙,提出了运用数值模型计算车辙等效温度的方法.根据南京市实际气象数据模拟了沥青路面瞬态温度场,并在此基础上计算了一年中各月份气候条件下连续24h的车辙发展情况.分析了稳态温度场下车辙深度与路面温度之间的关系,并基于车辙等效原理获得了沥青路面车辙等效温度.结果显示:七、八月份的车辙等效温度超过40℃,六月、九月则在30~40℃之间,当车辙等效温度不足30℃时,车辙发展可以忽略不计.南京全年的车辙等效温度约为38.5℃,基于车辙等效温度的概念,应用长期车辙预估模型可以反映出气象状况和交通条件对于车辙的影响.  相似文献   

7.
目的:相较于常温流体,低温流体的物性存在显著不同,因而对流量计的工作特性也会带来相应的影响。本文旨在探讨多孔板应用于低温流体流量测量时的性能(即流出系数与压力损失系数)特征。创新点:基于数值研究结果,发现多孔板流量计应用于低温流体流量测量时,其稳定测量区间上限雷诺数显著增大,并基于物性特点从空化特性的角度探讨上限雷诺数显著增大的原因。方法:采用数值模拟的方法,经网格独立性验证(表1和图5)和模型验证(图6和图8)后,结合Realizableκ-ε湍流模型与Schnerr–Sauer空化模型,研究同一种结构的多孔板应用于液氮、液氧、液氢三种低温流体和水流量测量时其流出系数与压力损失系数变化的异同(图11、图12和表5);并基于低温流体的物性特点(表3),对其具有较大上限雷诺数的计算结果进行原因分析。结论:对于同一种多孔板结构,与水相比,低温流体具有较宽的稳定雷诺数测量范围,其中,与多孔板结构相关的下限雷诺数差异较小,而受空化影响的上限雷诺数差别较大;低温流体具有较大的上限雷诺数,其原因在于,与水相比较,低温流体的密度与运动粘度平方的乘积?v2明显较小。  相似文献   

8.
目的:蒸汽吹灰是锅炉运行中常见的破坏水冷壁渣层的方法。本文通过建立三维吹灰模型,模拟不同压力下吹灰过程中蒸汽射流和渣层破坏的动态变化过程,研究在渣层破坏过程中应力波的传播变化,得出条件合适的吹灰参数。创新点:1.通过内聚力单元法和耦合欧拉-拉格朗日法建立吹灰流程的三维数值模型,详细揭示渣层破坏的动力学过程,并对蒸汽射流的扩散和应力波在渣层中的传播进行全过程分析;2.通过建立三维数值模拟,研究吹灰蒸汽压力对渣层破坏、管壁应力和蒸汽消耗的影响,并通过模拟结果探讨合适的吹灰参数。方法:1.对渣层模型采用内聚力单元法进行建模;2.对蒸汽射流和渣层的流固耦合现象采用ABAQUS中的耦合欧拉-拉格朗日法进行分析。结论:1.越高的吹灰压力会导致渣层被破坏得越快并最终完全脱离水冷壁;综合考虑渣层破坏效率、水冷壁管应力和蒸汽消耗的影响,1.2MPa是最合适和经济的吹灰压力参数。2.蒸汽射流带来的切向应力是引起渣层破坏的主要因素,射流对渣层的直接冲击是切向应力的来源,并且是渣层破坏的次要因素。  相似文献   

9.
目的:超燃冲压发动机的点火过程是超声速燃烧领域的重要课题之一。目前,针对超燃冲压发动机燃烧室点火过程的研究以实验研究为主,数值研究则相对较少。本文旨在基于大涡模拟研究点火位置对点火过程的影响,并在此基础上分析导致点火失败的原因。创新点:1.基于大涡模拟,研究点火位置对点火过程建立的影响;2.发现了流动耗散和直接吹熄两种熄火模式。方法:1.基于CHEMKIN,选择合适的化学反应机理;2.在简化化学反应机理的基础上,利用大涡模拟研究不同点火位置对点火过程的影响;3.分析数值仿真数据,寻找能成功实现点火的点火位置,并探讨导致点火失败的因素。结论:1.在凹腔后缘处点火可以成功实现发动机点火;2.发现了两种点火失败的模式,即流动耗散模式和直接吹熄模式;3.流动耗散模式主要发生在凹腔前缘和凹腔中部,而直接吹熄模式主要发生在剪切层中。  相似文献   

10.
目的:1.比较并改善翼型参数化方法,获得设计变量少、拟合精度高的参数化方法;2.在参数化的基础上利用数值模拟的方法获取翼型流场参数,优化并获得特定条件下升阻比最大的翼型。创新点:1.通过与多项式拟合方法的对比证明了类别/形状函数转换(CST)法在翼型拟合方面的优越性,并通过调整控制点分布,在不增加设计变量的基础上改善了CST方法;2.通过建立响应面模型,利用多岛遗传算法与非线性序列二次规划法相结合的方式获得了更好的翼型优化效果。方法:1.利用修饰后的CST法对翼型进行参数化拟合与设计,并通过与二项式拟合法比较来验证其优越性;2.通过数值方法对翼型周围流场进行计算并与实验结果对比,获得精确计算气动参数的仿真条件;3.通过拉丁超立方采样获得设计变量,建立设计变量与翼型升阻比之间的响应面模型,通过多岛遗传算法与非线性序列二次规划法的结合和优化,得到一定条件下升阻比最大的翼型。结论:1.CST法是一种优秀的参数化方法,本文的优化改善了形状函数控制点选取法则,使其对翼型头部和尾部的描述更加精确;与多项式相比,CST法可以通过更少的设计变量得到更高的拟合精度。2.基于多岛遗传算法的非线性序列二次规划法在本文中用以优化翼型使其具有更高升阻比。优化前后翼型的比较显示,两种优化方法的结合可以得到比单独使用各优化方法更好的结果。  相似文献   

11.
研究目的:基于过程分析技术框架,优化家禽业的废水处理工艺的性能。研究方法:生产商主要关注浊度和污泥容积指数(SVI)这两个响应。首先为每个响应建立移动平均(MA)和移动范围(MR)控制图,并在实验工作中重复两次33全因子设计。基于模糊目标规划建立加权相加模型,并用于确定最佳的因子设置组合。最后,在最佳的因子设置组合条件下,对实验结果进行跟踪确认。重要结论:在絮凝剂为18 mg/L、凝结剂为40.0 mg/L和p H=4.0的最佳工艺条件下,得到的浊度和污泥体积指数的最佳值分别为6.184 NTU和73.21 ml/g。在此条件下得到的浊度和污泥沉降指数能够满足设计要求,它们的过程变异性分别显著下降了41.22%和77.75%,且多重能力指数从1.95显著增加至10.6。这表明此过程可行性很高。总之,加权相加模型是一种用于优化多个响应流程性能的有效技术,并且可以考虑工程师的首选设置流程。  相似文献   

12.
目的:圆形折流杆管壳式换热器容易发生流体诱发振动,从而引起管束失效。本文旨在探索壳程采用正三角形截面的线圈和六边形防振折流板的平行流换热器的传热特性和传热强化机理。创新点:1.提出一种具有防振功能的带六边形折流板和正三角形截面螺旋线圈的平行流管壳式换热器;2.采用田口方法揭示几何参数对传热和流动性能的影响;3.以提高换热器的综合性能为目标函数,得出最优的几何参数组合。方法:1.采用数值模拟方法和田口方法,分析带六边形防振折流板和正三角形截面线圈的平行流换热器几何参数对传热流动特性的影响;2.综合对比分析速度、压力、温度和湍流场分布的影响,揭示传热强化机理。结论:1.得到了不同几何参数对传热和流动的影响程度;其中,线圈的节距对传热和流动的影响程度最大,而六边形夹持防振折流板厚度的影响最小。2.采用田口方法优化后的结构较原结构的综合性能提高0.19%~1.92%。  相似文献   

13.
一、听力测试(25分)A)听下面10段对话,每段对话后有一小题,从题中所给的A、B、C三个选项中选出最佳答案,将其标号填入题前的括号内。听完每段对话后,你都有10秒钟的时间回答有关小题和阅读下一小题。每段对话读两遍。(每小题1分)()1.What'sthefamilynameoftheman?A郾Robert.B郾Thomas郾C郾Smith.()2.Wherearetheytalking?A郾Intheopenair.B郾Inabookshop.C.Onthewayhome.()3.HowisJohnthesedays?A郾Ill.B郾Tired.C郾Unhappy.()4.WhenwillTeacherWangbeback?A郾Thisweek.B郾On…  相似文献   

14.
精冲过程的数值模拟及工艺参数优化   总被引:1,自引:0,他引:1  
精冲过程是典型的局部塑形大变形过程,基于其成形特点建立有限元数值仿真模型,对精冲工艺进行弹塑形大变形有限元仿真.模型采用网格重划分方法解决网格畸变情况严重时造成计算终止以及计算结果不收敛的问题,同时引入McClintock韧性断裂准则来预测裂纹出现和扩展的时间及位置.在此基础上,给出了剪切区内应力、应变的分布以及发展趋势,同时针对精冲过程中的工艺参数,如凸凹模间隙、刃口圆角、压边力、反顶力等,对精冲成形面质量的影响加以了分析,给出了工艺参数的影响规律,模拟结果与实际生产情况基本符合,可用于指导工艺参数优化.  相似文献   

15.
目的:建立射孔围岩水力压裂起裂数值模型,提出基于有限体积法的射孔围岩水力压裂破裂数值模拟方法,从而得到流体压力分布和起裂压力等相关参数及其规律。创新点:1.运用坐标转换和叠加原理,推导出考虑孔隙度演化的射孔围岩应力分布;2.提出基于有限体积法的射孔围岩水力压裂破裂数值模拟方法。方法:1.考虑初始地应力、流体渗流和温度传热对射孔围岩的影响,运用坐标转换和叠加原理得到射孔围岩应力分布。2.考虑围岩渗透率和孔隙率的应力敏感性,采用有限容积法对所提出的方程进行解耦确定射孔围岩的流体压力和温度。3.在水力压裂射孔围岩破裂准则的基础上,提出射孔围岩水力压裂破裂数值模拟方法。结论:1.随着射孔方位角的上升,需要更多的注入时间和更高的流体压力才能达到裂缝的起始;井壁不可渗时的起裂压力更高。2.当井壁不可渗时,流体压力在射孔前呈椭圆形分布,且流体压力从射孔到远处逐渐减少。当井壁是可渗时,流体压力的分布沿着井筒向外扩散。3.渗透率和孔隙度的应力敏感性增加了井周区域的流体压力和渗透率,导致流体流动范围更广,且起裂压力和时间都有所降低。  相似文献   

16.
用以计算流体动力学(CFD)为基础的数值风洞代替物理风洞模拟桥梁周围的风场特征,不仅能得到流场的压力、速度和涡旋的分布,还能提取桥梁的各种气动参数,为流固耦合的计算奠定基础。以一大跨度桥梁的扁平箱梁为模型进行了-10°~10°攻角下的风场模拟,通过改变边界条件的方法改变风攻角,提取三分力系数,并将计算结果与已有的风洞试验值相比较,吻合较好,最后绘出的0°攻角下的速度、流线和压力云图可以形象地描述流场的变化情况。验证了采用CFD技术模拟风场特征,识别桥梁三分力系数方法的可行性与可靠性。  相似文献   

17.
目的:超燃冲压发动机燃烧室中氢气的燃烧性能引起了研究者的广泛兴趣。本文旨在探讨不同压比下超燃冲压发动机燃烧室的燃烧性能以及壁面凹腔的影响,为双模态超燃冲压发动机燃烧室设计提供参考。创新点:1.研究压比变化过程中超燃向亚燃的转换过程;2.研究壁面凹腔设置对模态转换过程的影响。方法:采用数值模拟方法研究不同来流条件下,压比和壁面凹腔设置对基于支板的超燃冲压发动机燃烧室中模态转换过程的影响。结论:1.壁面喷注压强对流场结构影响很大,特别是对于亚燃到超燃的模态转换过程和燃烧性能,当壁面喷注压强大约为支板喷注压强一半时,效果最好;2.壁面凹腔能帮助稳定流场,但也会带来一定的混合效率和燃烧效率损失,同时壁面凹腔能帮助延迟从超燃模态向亚燃模态的转换时间,这也从一定程度上说明带凹腔的燃烧室更加适合于超燃模态。  相似文献   

18.
目的:有砟轨道在长期服役下频繁出现道砟颗粒掉角、破碎等劣化现象,降低了有砟轨道的稳定性。而道砟的破碎与其形状、大小、应力状态等有较大的关系,因此合理确定道砟的破碎参数是研究和解决这一问题的关键。本文旨在探索基于Hertz-Mindlin本构模型的道砟破碎参数,研究道砟的破碎性能,以期为实际服役的铁路有砟轨道提供参考。创新点:1.采用统计学方法分析了道砟破碎的主要影响因素及其临界压碎强度和临界剪碎强度;2.采用响应面法确定了离散元道砟的最优破碎参数组合;3.通过直剪试验分析了道砟的抗剪性能和破碎状况,为实际服役的有砟轨道提供参考。方法:1.通过单轴压缩破碎和单轴剪切破碎实测试验,确定简单应力状态下道砟破碎的主要影响因素及其临界压碎强度和临界剪碎强度(图1和2,表3);2.建立可破碎道砟的精细化离散元模型,采用Box-Behnken法进行仿真试验的工况设计,并对仿真试验结果进行响应曲面分析以获取最优破碎参数(图9,表7);3.通过对比实测与仿真的直剪试验结果,验证离散元道砟破碎参数的正确性,并探明道砟堆积体的抗剪性能(图12和13)。结论:1.对于粒径范围为22.4~63.0mm的道砟,其...  相似文献   

19.
目的:设计制造低温的催化氢气燃烧器,并对其进行相关功能性测试。创新点:成功设计并制造出一个集成流量分配器的催化低温氢气燃烧器。方法:1.基于树状分叉方法,设计燃烧器的流量分配器,均匀分配气体到催化表面,并利用熔融沉积成型技术制备原型样机。2.基于测试结果,利用选择性激光熔化技术对燃烧器进行最优化设计。3.对设计的催化燃烧器的相关功能进行验证。结论:1.设计的低温催化燃烧器与传统的非催化燃烧器相比具有很多优势,尤其是实现了无焰均匀低温(约200°C)的产热;这一技术有望运用于化工领域的增材制造。2.本文不但用选择性激光熔融技术制备了最终产品,而且利用了熔融沉积成型技术进行快速的样机制备。3.催化剂多孔载体的调控和催化剂的负载方式研究有望进一步提升燃烧器的综合性能。  相似文献   

20.
基于向量式有限元提出一种新型数值计算方法对钢结构整体提升进行模拟分析.首先,以南京移动通信综合楼和附楼之间的钢连廊为例,对其进行静力分析,并与传统有限元求解结果比较,验证向量式有限元方法的有效性.针对钢结构整体提升动态施工的特点,引入张拉索单元,该向量式有限元方法避免了刚度矩阵的迭代求解以及奇异等问题,实现了钢结构的整体提升施工全过程跟踪模拟分析.通过使用向量式有限元方法得到了不同提升速度下钢结构节点的位移和单元内力时程曲线.结果表明,提升速度对提升力、结构内力和位移有一定影响,在正常提升速度情况下,动力放大系数取为1.5是安全合理的.  相似文献   

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