变风量条件下船舶会议室污染物浓度分布模拟研究

以非空态船舶会议室为研究对象,采用数值模拟的方法分别对同侧上送下回、上送下侧回、异侧上送下回、上送上回4种典型送风方式下人员工作区的CO_2分布特征以及上送下侧回送风形式不同风量条件下人员工作区CO_2浓度变化规律进行研究分析,计算出船舶会议室空调冷负荷为3 114.6 W,且使空调冷负荷的逐级递减为2 647.4 W,2 180.2 W和1 713 W;进而与空调负荷相对应的选取设计风量的100%,85%,70%,55%4种风量工况进行模拟.研究结果表明:在100%风量工况下,4种不同送风方式中同侧上送下回和上送上回送风方式有较强的稀释室内污染物的能力,人员工作区平均CO_2浓度较低;送风量的减少使得舱室内CO_2浓度分布特征改变,当送风量减小到55%时,舱室内人员工作区CO_2浓度普遍高于1 000 ppm,高于国家所规定的CO_2浓度标准.     

非淹没丁坝三维绕流数值模拟

通过应用非线性三维紊流数值模型,并采用有限体积法对模型控制方程进行离散,对非淹没丁坝绕流进行数值模拟仿真分析,给出了三维流场、压力分布场、剪应力分布场等信息,计算结果均基本符合非淹没丁坝绕流的实际情况,结果表明该非线性模型是可取的,数值模拟结果具有一定的可信度.     

救生艇用柴油机气缸套温度场的计算与分析

针对柴油机气缸套的热负荷问题,以救生艇用2105柴油机的气缸套为研究对象,建立了气缸套温度场的计算模型,讨论了边界条件,在Fluent软件平台上开展了标准工况下2105柴油机气缸套三维温度场的计算.计算结果表明,等温线的分布是轴对称的,整个温度场分布是由上至下逐渐变低,其中顶面最高,中间冷却水处最低,上部温差沿轴向方向较大,下部温度分布比较均匀;整个缸套温度最高点位于缸套顶部内侧.从计算结果看,该气缸套温度分布合理,最高温度为511 K,热负荷不大.     

四面体框架群三维水动力模型

四面体框架群（TFR）防护方法在我国的河流工程中正得到越来越多的应用，然而由于其复杂的几何形状，采用传统的量测手段准确量测四面体框架群内的流场遇到极大障碍，这限制了研究者对四面体防护方法的深入理解．本文利用CFD通用代码Fluent，建立了用于计算四面体框架群流速场和阻力大小的三维水动力数值模型．采用可实现κ-ε紊流模型封闭雷诺时均方程．研究表明该数值模型可以有效补充物理试验研究工作，有助于理解四面体框架复杂的三维流场和防护机理，分别给出了阻力系数CD与雷诺数Re以及升力系数CL与雷诺数Re的关系图．     

弯曲河道方形桥墩紊流宽度数值模拟

弯曲河道流态复杂,修建桥梁后桥墩对河道流场改变较大,对船舶航行安全非常不利。采用格子Boltzmann方法模拟桥墩三维紊流流场,并结合大涡模拟和运动边界处理方法,分析不同来流、弯曲半径等条件下的方形桥墩三维紊流宽度,由此建立了相对紊流宽度与弗劳德数之间耦合关系。利用上述成果,以四川新西林大桥为例进行验算,并与长江航道规划设计研究院的研究成果比较。结果发现,该方法得出的桥墩紊流宽度略大,但数值趋于合理。     

远洋船舶空调系统部分负荷运行特性及变频节能

分析了船舶中央空调系统部分负荷运行特性，建立了动态传热数学模型，并应用热反应系数法对欧．亚航线沿途空调舱室渗入热、显热、全热动态负荷进行了计算。实船测试数据和计算结果表明：航行于欧．亚航线的远洋船舶的空调系统90％以上时间工作在额定负荷的40％-85％，变频空调系统具有节能和调节质量高的优点，空调压缩机采用变频控制可节能39．1％。     

微型燃气轮机圆筒形燃烧室内三维冷态流动数值模拟

对一个复杂的Allied Signal75kw微型燃气轮机筒形燃烧室应用CATIA软件进行实体建模,采用RNGk-ε湍流模型,应用FLUENT软件进行了三维冷态流场的数值模拟研究.计算结果很好地反映了燃烧室旋流和火焰筒壁空气掺混射流对燃烧室内流场分布有着重要的影响,为进一步优化燃烧室的结构设计、改善流场结构和开展燃烧室热态流场的数值模拟奠定了基础.     

6S50MC船用柴油机活塞头强度分析

对6S50MC柴油机的活塞头进行三维建模和网格划分,仿真得到活塞头的温度场,并对活塞头进行热分析、机械分析和耦合场作用下的强度分析。计算活塞头的温度场分布,分析活塞头在不同负荷作用下的强度。计算得出活塞头在热负荷作用下的最大应力和最大变形符合设计要求。应力集中和变形主要是由热负荷引起的,为了减少热负荷的破坏作用,应该对活塞头加强冷却和改进结构设计。     

潜艇主艇体三维粘性流场数值计算方法研究

采用不同的湍流模型、边界条件对SUBOFF模型主艇体的七种网格模型进行了三维粘性流场数值模拟.将计算所得的艇体表面的压力系数和壁面剪应力系数沿艇长的分布与有关文献的试验结果进行了比较,并以曲线的形式展现出来.分析了湍流模型、边界条件和y+值范围对潜艇主艇体三维粘性流场数值计算结果的影响.     

基于边界元法的带空泡航行体的附加质量研究

采用边界元法计算了水下航行体在不同空化数下的定常轴对称空泡形态及流场。考虑航行体在此定常基本流中作刚体微幅振动,基于船舶有航速辐射水动力的计算方法,在频域中计算了带局部空泡航行体的轴向、横向和转动附加质量(惯性矩)。研究了带空泡附加质量与振动频率的关系。高频时,各附加质量分量都趋于定值;低频时,附加质量随频率迅速变化,其中轴向附加质量甚至变成负值。针对这种特殊的现象,从含有空泡面的流场对航行体非定常扰动的响应特征出发,给出了一种解释。     

大温差技术在船舶空调中应用的可行性分析

大温差送风技术已在国内外建筑领域推广,文中针对船舶空调领域实施这一技术的可行性进行初步分析和探讨。基于大温差低温送风在船舶上使用的优势,提出了大温差变风量送风系统方案,通过了对典型舱室进行负荷计算和建立物理模型,并采用CFD数值模拟分析了船舶舱室大温差低温送风下气流组织分布,研究了不同送风温度和不同送风量下的温度和速度场分布云图。结果表明,大温差低温送风技术在船舶空调领域实施是可行的。     

浅析大型铁路客运站交通规划理念

以重庆北站北场交通规划为例,分析和判断了铁路客流对象、车站客流组织、旅客立体换乘、车站功能布局和车站管理模式5个方面的发展趋势;提出了现代铁路客运站在综合交通枢纽、站前集散广场、机动车进出通道、交通设施布局、客流组织方面的规划设计理念。     

客船公共处所送风末端的数值模拟分析和比较

以某型客船的公共餐厅为研究对象,采用计算流体力学(CFD)方法对几种不同的送风末端方案进行数值模拟分析,包括圆形散流器、方形散流器和孔板天花板,从温度场分布、空气流动速度场分布、PMV及PDD指标和室内空气龄等指标角度对3种不同方案的模拟结果进行分析比较。结果表明:不同的送风末端型式对该公共处所内的空调送风效果有显著影响,其中,孔板天花板送风末端方案的室内空气质量和热舒适度水平高于其他方案。     

混凝土箱梁蒸养温度场及温度应力有限元分析

文章对哈尔滨至大连客运专线德惠制梁场001号箱梁在蒸汽养护过程中温度实测的基础上,利用MI—DAS＼CIVIL软件建立了箱梁的有限元模型,模拟混凝土水化热规律和边界条件,分析结构的温度场,并和实测值进行对比分析。总结出箱梁温度场及温度应力在蒸汽养护过程中随时问变化的一般规律,并对箱梁温度裂缝控制提出预防措施和解决方法。     

汽车空调箱内空气流动的数值模拟研究

建立了汽车空调箱的数学模型,与换热器的单体吹风实验结合,采用多孔介质模型计算了空气在蒸发器与暖风芯体间的压力降。通过分析换热器内部速度场、压力场,揭示了空气在空调箱内的流动特性。结果表明：由于蒸发器迎风面积较大,蒸发器侧的压力损失不高,而在暖风芯体处,由于通道扩张不充分,芯体处的速度场不均匀,流体在箱体边缘发生了回流,降低了芯体的换热效能。在出口处,存在较强涡流,是空调箱阻力的主要来源。     

船舶机舱火灾中回燃现象的数值计算与分析

采用大涡模拟(LES)技术,对某双机双桨船舶机舱火灾进行封舱灭火过程中所出现的回燃现象进行了数值模拟.结合舱内温度研究了该过程中回燃现象产生的原因及过程,并对热量释放率、辐射量、热对流及温度场分布进行了分析,同时对回燃现象的危害性进行了说明.通过结果详细分析了从经验层次上所无法观察到的回燃现象所产生的影响,也为船舶机舱火灾的评估、船舶设计、防火规范的修订及灭火策略提供了重要参考.     

机舱热发散控制用通风参数影响的模拟分析

针对船舶机舱发电机组、锅炉等高负荷热源,研究采用空气射流通风技术进行热发散控制。结合机舱的现场条件,建立机舱热发散控制的物理模型,选用计算流体力学的标准k-ε模型作为数值模拟计算模型。采用正交试验法对稳态条件下的送风速度、喷嘴高度、送风温度、送风湿度、排风速度等因素进行了模拟试验分析。试验得出不同通风因素对热发散控制效果影响的显著性大小排序：送风温度、送风速度、喷嘴高度、排风速度。结合试验分析结果提出了热发散通风控制的优方案和考虑节能后再优化调整方案。     

船用轴带发电机的温度场分析研究

轴带发电机的性能和可靠性直接影响船舶电力系统的稳定运行。从对流换热和传热数学模型入手,对一台轴带发电机的发热问题展开深入研究。构建电机三维流热耦合场数值计算模型,计算了电机本体流热耦合场,通过样机试验验证了模型和计算方法的正确性。研究电机内部结构对温度分布的影响,为轴带发电机的散热结构优化设计提供了技术支持。     

液力变矩器反求设计与内流场数值计算

采用反求设计方法建立了液力变矩器三维模型.建立了液力变矩器涡轮内流场物理数学模型,利用Fluent软件进行了相应的数值计算.分析了涡轮流道内流体速度、压力及压力损失情况,阐述了流场形成机理,为液力变矩器优化设计提供了理论依据.     

三维流场立体仿真软件研发

根据三维立体成像原理,利用计算机三维显示技术,以软件产品(TK-Animator)形式实现了对三维流场、波浪场的立体式仿真模拟,软件同时能实现对温度、盐度等三维标量场的仿真模拟。它运用微软最先进的WPF(Windows Presentation Foundation)技术建立三维场景,采用高效三维质点追踪算法、多线程编程技术,使得三维仿真模拟能够在普通计算机上完成。立体仿真模拟技术的采用,使三维场景包括流场中的示踪粒子可以有景深、分层次地展示出来。软件生成的三维立体片源可用于任何立体播放设备。