SCR催化转化器内流场数值模拟与结构改进

利用计算流体动力学(CFD)软件,对结构改进前后的SCR催化转化器内流场进行了三维稳态流动数值模拟,对比分析了改进前后两种不同结构的催化转化器内流动特性。模拟结果显示:结构因素对催化转化器的内流动特性有很大影响,通过结构改进,减小了压力损失,使其内部速度分布和温度分布更加均匀。     

管片式换热器传热与阻力特性的数值研究

在适体坐标系中采用有限差分法对错排圆管管片式换热芯子的三维层流流动及其换热特性进行了研究．计算的网格由微分方程法生成，对雷诺数Re在163～978之间的空气流动与传热特性进行了分析，得出了速度场、横向平均Nu数以及平均对流换热系数与压力降随Re的变化规律，为改进翅片结构，强化换热提供了理论依据．     

车用催化转化器内流场及结构优化分析

催化转化器是目前最有效的汽车排放控制装置,利用计算流体动力学CFD方法,建立某款汽油车催化转化器的三维内流动数学模型,对催化转化器内的流动特性进行了稳态流动数值模拟,研究分析催化转化器入口管角度及载体结构样式对其内速度场、温度场、压力场等特性的影响,以指导催化转化器的结构设计.结果表明30.入口管和球形端面载体结构是较...     

16V265H油机喷孔结构对内部流场的影响

针对16V265H柴油机喷油器,以三维CFD软件FIRE为平台,对喷孔内部空化流动进行了数值模拟.结果发现空化现象十分明显,特别是超空化流动在整个喷油过程中高达90%.另外,从空化分布、速度分布以及流量系数这三个角度分析了入口圆角半径、喷孔夹角以及喷孔长度等几何结构对喷孔内部流动情况的影响.     

操纵运动船体三维粘性流场及水动力计算

船舶与土木工程系邹早建教授主持的科研项目“操纵运动船体三维粘性流场及水动力计算”,得到教育部资助. 项目简介如下. 1. 研究目标、研究内容和拟解决的关键问题 项目研究的目标是通过对操纵运动船舶三维粘性流场及水动力数值计算方法的研究,开发出一套操纵运动船舶三维粘性流场及水动力计算的计算机软件.研究内容包括：采用RANSE对作操纵运动船舶的粘性流动进行数值计算,以便精确地预报定常斜航和定常回转情况下的复杂流动现象,如三维流动分离和分离涡,精确地预报操纵运动船舶的水动力;开发出操纵运动船舶粘性水动力计算的CFD程序,并对CFD计算的不确定性和有效性进行分析. 项目拟解决的关键问题主要有四方面,首先是如何生成高质量的计算网格问题;第二是湍流模式的选择与应用问题;第三是如何在计算中计及自由面兴波影响;最后是数值特性分析与计算结果的可视化问题. 2. 项目特色与创新之处 项目属于应用基础研究,其创新之处体现在如下几方面：研究网格拓朴结构、网格-类型与数值结果的依赖关系;复杂几何结构（如船体、附体）分区结构网格生成;湍流模式的选择与应用;三维RANSE的离散求解和粘性数值方法特性分析等. 科技处（余区办）章爱武     

发动机缸盖的现代设计方法

分析了在发动机缸盖这一典型零部件设计中应用现代设计方法的研究现状及其关键问题，介绍了已开展的有关研究工作，包括缸盖，冷却水腔和气道等的三维造型设计，气道内气体流动的三维数值模拟计算以及建立完整的，以应用于实际工程设计为目的ＣＡＤ系统等。     

200km／h交流传动电力机车辅助变流柜结构仿真

为了确保辅助变流柜柜体结构设计的合理和使用的安全,在详细分析200 km/h交流传动电力机车辅助变流柜结构特点的基础上,利用有限元分析软件对其进行了虚拟样机结构仿真分析,分析结果表明柜体初始设计方案局部结构的最大等效应力超过了材料的许用应力,因此对柜体结构强度薄弱部位进行了合理的改进,并满足了规范要求,其研究成果为辅助变流柜的研制开发提供了一定的理论依据.     

200km/h交流传动电力机车辅助变流柜结构仿真

为了确保辅助变流柜柜体结构设计的合理和使用的安全,在详细分析200 km/h交流传动电力机车辅助变流柜结构特点的基础上,利用有限元分析软件对其进行了虚拟样机结构仿真分析,分析结果表明柜体初始设计方案局部结构的最大等效应力超过了材料的许用应力,因此对柜体结构强度薄弱部位进行了合理的改进,并满足了规范要求,其研究成果为辅助变流柜的研制开发提供了一定的理论依据.     

MPC增压系统正交全三维分形耦合贴体网格生成

阐述了ＭＰＣ增压系统多分支，变曲率，变截面管系的流动计算的正交全三维分形耦合贴 网格的生成方法，应用这一方法编锦驿一ＭＰＣ模块进行了网格构筑，其计算结果表明，这种方法生成的网格能满足流动计算中气动方程差分求解的要求，是一种较完备的网格生成方法。     

一种改进型轨道电磁发射方式

为简化系统结构和提高能量利用率,从轨道电磁发射的基本原理和整体系统出发,对现有的2种典型轨道电磁发射方式——分散馈电型轨道电磁发射和分段轨道型电磁发射进行了分析,在此基础上,提出了一种改进型轨道电磁发射方案,并对其进行了全系统建模仿真.新方案采用三维排列轨道结构,改变了电源与轨道之间的连接方式,减少了电路开关.仿真结果表明:改进型方案提高了整体系统的能量利用率,为简单型轨道电磁发射系统能量利用率的3倍,从整体上简化了系统结构,减小了储能模块的封装体积.     

EQD180N-20型发动机进气不均匀性分析

进气管作为进气系统中的一部分，对多缸发动机的进气不均匀性有重要的影响．进气管内的流动损失和压力波动是影响各缸进气不均匀的主要原因．文中采用AVLFIRE软件建立EQD180N-20型发动机进气管的三维仿真模型，并进行了稳态和瞬态流动模拟计算．根据计算得到的流场，对引起进气不均匀性的原因进行了分析，计算了进气不均匀度，对进气不均匀性进行了评价．     

螺旋桨和自由叶轮的性能预估

采用升力线理论的离散马蹄涡方法，预估船舶螺旋浆和桨后自由叶轮的水动力性能，并考虑粘和三维流动对叶剖面的零升力角、拱度和力系数斜率的影响，通过对三个螺旋桨和一个自由叶轮的性能预报结果表明，本文的预报结果是令人满意的。     

某纸浆船尿素储存柜结构设计及有限元分析

尿素储存柜是船舶SCR系统的重要组成部分,本文对某纸浆船的尿素储存柜结构设计进行了介绍,并采用有限元方法对柜体结构强度进行校核,最终得到满足设计要求的尿素储存柜结构。     

间隙环流流体激振力的摄动求解方法

间隙五流流场控制方程是复杂的三维非线性偏微分方程组，本文基于紊流整体流动模型和Ｍｏｏｄｙ壁面摩擦系数方程，对间隙环流流场控制方程组进行了简化，并采用摄动法进行了分析求解，最后辅一实例计算了大小间隙环流的流体激振力动特性系数。     

水箱内浅水三维流动计算

利用Ｇｌｉｍｍ方法计算了水箱内浅水的三维流动，给出了水箱内水量随时间的变化以及任意时刻水箱内水位的分布情况，其结果在一定程度上可以解释甲板上浪引起船舶倾覆的机理。     

流动舞台车功能及结构衍变的研究

针对流动舞台车市场的需求，研究了某特种汽车公司的流动舞台车第一、二代产品的功能和结构的衍变及液压系统的提升。     

基于FLUENT的硅油减振器热片散热性能分析

散热片的散热性能好坏严重影响硅油减振器的使用寿命.利用计算流体力学软件FLUENT,建立了硅油减振器散热片的三维模型,模型中将热场与流场进行了耦合;通过对散热片表面的温度分布特性、空气流动特性和散热率进行数值模拟,研究分析了散热片不同结构型式对其散热性能的影响.本文的分析方法可用于指导硅油减振器散热片的设计和选型.     

自由面上作操纵运动三维船体粘性流场数值研究

船舶与土木工程学院张谢东副教授获准国家自然科学基金资助,课题为“自由面上作操纵运动三维船体粘性流场数值研究”. 1.研究目标为 项目的主要研究目标是建立在自由表面上作操纵运动船体的粘性理论计算模型和相应的数值计算方法,开发出一套关于在自由表面上作操纵运动船体三维粘性流场及水动力数值计算的计算机软件.从而提高船舶操纵水性动力理论计算和船舶操纵性预报的精度,填补国内运用粘性流体力学理论研究船舶操纵性的空白. 2.研究内容 项目主要研究在自由表面上作操纵运动三维船体的粘性流动问题.运用现代CFD技术,以粘性流体力学基本方程RANS方程为基础,对在自由表面上作斜航和回转运动三维船体的流场、压力分布以及水动力进行数值计算,以精确地预报三维船体作操纵运动时的复杂流动现象,如三维流动分离和分离涡,精确地预报自由面上作操纵运动三维的水动力.为了验证理论计算的准确性,还将做相应的船模操纵性试验研究. 3.拟解决的关键问题 1) 采用原始变量法模拟船体粘性绕流的关键问题之一是船体坐标网格的生成,这是数值计算的基础,网格结构、类型和尺度将直接影响粘性流场数值计算的精度.因此,本研究的重点将放在对各类网格生成方法比较、不同网格对数值计算的影响以及三维船体网格生成的通用性和局部加密的研究上. 2) 采用N-S方程求解三维船体粘性绕流的另一关键问题是方程的数值离散问题,本项目将对传统的数值离散方法如有限差分法、有限解析法和有限体积法等进行系统的分析、比较,以寻求一种较为稳定和精确的方法,对作操纵运动船舶的粘性绕流进行计算. 3) 湍流模式和壁面处理形式也是影响粘性流动理论计算的精度和效率的一项重要因素,本研究将对适合于作操纵运动尤其是作大角度斜航和回转运动三维船体的粘性流动计算的湍流模式和壁面处理方法进行研究与探索. 4) 同时考虑粘性和自由表面的影响是研究的一个难题,也是将要解决的关键问题. 4.项目创新之处 项目的创新之处是在船舶操纵运动的理论研究中,引入了粘性流体力学的理论和方法,并且首次同时考虑自由表面和粘性对作操纵运动船舶的水动力的作用,运用现代CFD技术及粘性流体动力学方程,分析、计算作操纵运动船舶的流场、压力分布及水动力,从而建立更加合理、精确和完善的操纵运动船舶水动力理论计算模型和数值计算方法. 科技处(余区办) 章爱武     

关于高速公路收费车道控制技术柜内部结构的探讨

基于高速公路收费车道设备的使用频率高、所处环境恶劣、故障率相对较高的实际特点，探讨了收费车道控制技术柜内部结构的设计要求，并介绍了实际工程应用中车道技术柜的功能模块。     

时速600公里磁浮列车隧道初始压缩波洞内传播特征和洞口微气压波特征

基于三维数值模拟方法，采用一维可压缩非定常不等熵流动模型和改进广义黎曼变量特征线方法，在隧道入口端未设置以及设置开口型缓冲结构条件下，分别研究了初始压缩波在隧道洞内的传播及洞口(默认为出口)的微气压波特性。研究结果表明:隧道入口设置开口型缓冲结构与无缓冲结构相比，其产生的初始压缩波的最大压力梯度下降了67.56%；初始压缩波在隧道内的传播过程中存在先激化后衰减的过程，其中未设置缓冲结构和设置开口型缓冲结构的临界长度分别为2和6 km，而满足微气压波控制标准的临界隧道长度分别为33和34 km；虽然开口型缓冲结构可较大幅度降低初始压缩波的最大压力梯度，但是对于长大隧道而言，由于传播过程中压缩波不断激化，开口型缓冲结构实际上对减缓微气压波的作用存在较大幅度的弱化，建议还应采取如竖井等工程措施以减缓激化；缓冲结构对不同隧道长度的洞口内压缩波的最大压力梯度的影响不同，所以需要结合不同类型缓冲结构和长度等因素来确定对应的最佳隧道长度匹配关系。