涡干涉的流动显示与数值模拟

通过流动可视化方法并结合数值计算模拟了两个不同旋转方向涡的干涉及其发展过程.结果表明:在靠近装有涡产生器(VG)壁面的截面上的涡的强度较大,远离壁面的截面上的涡的强度较小;不同旋转方向的两个涡系相互干涉时合成涡系的强度有减弱趋势,离装涡产生器表面较近的纵向切面上合成涡系的强度减弱程度较小,在离装涡产生器表面较远的纵向切面上合成涡系的强度减弱程度较大,中心切面上合成涡系的强度减弱程度居中.     

汽车发动机气道流动模拟的数学模型与数值算法

对汽车发动机进，排气道流动模拟的数学模型与数值算法进行理论分析与初步研究，并针对可压缩流动的特点，在ＳＩＭＰＬＥ算法的基础上推导了新的考虑密度变化的压力修正方程。     

人体上呼吸道内气流流动的数值模拟

建立了一个从人体口腔到前3级支气管的三维几何模型和流场计算模型,在此基础上分别对稳态呼吸时上呼吸道内的流场分布特性及非稳态呼吸时不同时刻呼吸道内的流场分布特性进行了数值模拟,获得了人体上呼吸道喉部、咽部、喉部声门及支气管等处的稳态呼吸和非稳态呼吸时气流流动规律.研究成果可以为可吸入颗粒物在人体上呼吸道内运动及沉积规律的进一步研究提供参考.     

平面变形H型断面锻件金属塑性流动过程的数值模拟

应用上限单元技术（ＵＢＥＴ）对平面变形Ｈ型断面锻件金属流动过程进行了计算机数值模拟，分析了飞边参数、腹板宽度、肋部不同高宽比等因素对金属流动的影响，为该类件预锻型槽设计提供了理论依据。     

分解炉内流动特性数值研究

针对某分解炉的实际尺寸,采用Realizable k-ε模型,SIMPLE算法,二阶迎风差分格式,按两种不同的进口条件对炉内三维湍流流场进行了对比性数值模拟．计算所得速度、压力、温度及湍动能分布规律合理,从流动的角度分析表明该炉的生料进口、煤粉进口位置设计的合理性,对其深入研究具有参考意义．     

类客车体绕流场的数值模拟

应用计算流体力学专业软件ＰＨＯＥＮＩＣＳ,从雷诺时均Ｎ－Ｓ方程出发,采用ｋ－ε湍流模型,对类客车体外型的三维绕流场进行数值模拟,着重研究了后体收缩尾段的上表面倾斜角对底部流动的影响。     

多孔介质海床对单桩所受波浪力的影响分析

为研究多孔介质海床的波浪衰减作用及单桩所受波浪力的变化规律,采用修正RANS方程和Forchheimer饱和阻力模型控制多孔介质内部流体流动,运用流体体积法追踪自由液面,建立波浪-多孔介质海床-单桩相互作用三维数值分析模型. 首先,基于波浪与多孔介质海床相互作用过程,研究了多孔介质海床对波浪传播的衰减作用;其次,分析了相同波浪条件下多孔介质海床及刚性海床时单桩所受波浪力的数值变化,突出了考虑海床多孔特性的必要性;最后,采用单一变量控制法,进一步研究了单桩所受波浪力数值随海床多孔特性参数的变化规律. 研究结果表明,海床多孔特性对波浪传播具有明显的衰减作用;给定的波浪参数和多孔介质海床条件下,单桩所受波浪力最大值比刚性海床情况提高约35%,若忽略海床多孔特性结构物会因低估波浪力数值而造成安全隐患;另外,结构物所受波浪力与海床孔隙率、颗粒直径、海床厚度及双层海床分布厚度及每层孔隙率密切相关. 其中,波浪力最大值随着海床颗粒直径的增加而递减,随着孔隙率的增大先增加后降低,且孔隙率会影响波浪力随海床厚度变化的趋势.      

PEMFC中水的饱和蒸汽压力与其中多孔介质特征关系研究

质子交换膜燃料电池（PEMFC）水管理是电池能否良好运行的关键.根据催化层微观结构模型,分析了其中电化学反应生成水的传递方式;又据催化层、扩散亚层和扩散层多孔介质材料的亲水性和憎水性,计算了多孔材料中孔径对饱和蒸汽压力的影响.认为电化学反应生成的水可能是气态也可能是液态;材料亲、憎水性和孔径对饱和蒸汽压力有巨大的影响.为了在PEMFC中更精确地构造反应物和生成物的流通通道,微观上研究水的相变和二相流是必须的,因此应构造新的相变和二相流模型.     

三维流动数值模拟中网格划分方法的研究

从注重实用性，计算效率与精度的角度出发，探讨了具有复杂外形的流动区域中网格划分方法的问题，对发动机进气道内的气体流动进行了数值模拟，验证了所提出的网格划分方法以及计算软件的可靠性与精度。     

90°弯管内流体流动数值模拟研究

为了探究弯曲管道内流体的流态,本文运用fluent软件对90度弯管内的流体进行了仿真,并对输出结果进行了深入分析。为管道的合理设计以及材料的选择提供科学合理的理论依据,有助于管道运输的安全运行,可以有效预防和减少管道的泄漏等安全问题的发生。     

基于KIVA的发动机进气道稳流模拟计算

利用KIVA对发动机进气道的流量、流动状态和缸内的流动状态进行模拟计算和分析.在此基础上,对比不同升程下流动状态,得出相关结论.通过模拟可以在较短的时间内获得关于流动的详细信息,从而降低了新产品开发和试验周期.     

车身外流场数值模拟

对某轿车车身的外流场进行了数值模拟,并分析了后风窗斜度对车身空气动力性能的影响.采用Hypermesh得到高质量的流场计算网格,运用Fluent求解计算,得到流场的CFD分析数据.利用HyperMorph实现车身网格的变形,在此基础上分析后风窗斜度对车身空气动力性能的影响.结果表明,小斜背的阻力系数较小;不是所有斜背汽...     

队列行驶三辆汽车外流场的数值模拟

以智能车辆的MIRA简化模型作为研究对象,在自动控制的前提下,采用移动地面边界条件,对单车和队列行驶状态下的汽车外流场进行了数值模拟研究.分别获得了单车和各种行驶工况下的三辆汽车对称面的压力分布,队列行驶三辆汽车的压力分布与单车的压力分布相似,但是后两车前部的正压区明显减弱.对于等间距和不等间距2种行驶情况,改变车辆之间的距离来模拟多种状态.气动阻力的对比分析说明:队列行驶的三辆汽车,后两车的气动阻力都低于前车的气动阻力,而且平均气动阻力与单车相比均有了一定程度的降低.通过间距的改变分别进行数值模拟,获得了间距对前后行驶三辆汽车气动阻力影响的规律,为以后队列行驶的深入研究奠定了基础.     

喷水推进器进水流道内流场数值模拟与分析

进水流道是喷水推进系统的关键部件之一,该部件性能优良与否直接影响到整个喷水推进系统工作性能的优劣．考虑到船底边界层对进水流道来流动量和动能的影响及喷水推进器各部件的相互作用,合理界定了喷水推进器数值计算所需的流场控制体,联用六面体结构化网格和四面体非结构化网格进行区域离散,选择κ-ε两方程湍流模型封闭RANS方程,采用稳态多参考系方法计算求解．分析和比较了船的航速和喷泵的转速对进水流道内流场的速度和压力分布的影响,评估了进水流道的出流均匀度、唇部最小压力点位置的偏移、空化可能性等多方面的性能．研究发现：航速的增加使流道出流变的不均匀,使唇部最小压力点的位置向下偏移;进水流道的出口、唇部和斜坡处是易发生空化的地方,应保证所在运行工况的三处静压力最小值均大于空化临界静压力值．     

队列行驶三辆汽车外流场的数值模拟

以智能车辆的MIRA简化模型作为研究对象,在自动控制的前提下,采用移动地面边界条件,对单车和队列行驶状态下的汽车外流场进行了数值模拟研究.分别获得了单车和各种行驶工况下的三辆汽车对称面的压力分布,队列行驶三辆汽车的压力分布与单车的压力分布相似,但是后两车前部的正压区明显减弱.对于等间距和不等间距2种行驶情况,改变车辆之间的距离来模拟多种状态.气动阻力的对比分析说明:队列行驶的三辆汽车,后两车的气动阻力都低于前车的气动阻力,而且平均气动阻力与单车相比均有了一定程度的降低.通过间距的改变分别进行数值模拟,获得了间距对前后行驶三辆汽车气动阻力影响的规律,为以后队列行驶的深入研究奠定了基础.     

绕方柱流速度场的数值模拟

采用有限差分法 ,对雷诺数为 2 .2× 10 4 的三维绕方柱流的速度场进行了大涡模拟。运用时间分裂控制(Split Operator)法 ,将N S方程分为对流步、扩散步和传播步。对Smagorinsky假设在近壁区的发散问题用两层模型而非通常采用的WallDampingFunction进行处理。对流项用迎风 中心差分格式模拟 ,压力方程用SOR法迭代求解。计算得到的沿对称线的时均顺流向速度的计算结果与文献上的实验结果进行了比较 ,结果吻合较好。     

掺气分流墩三维流场数值模拟

采用RNGk-ε三维紊流模型和VOF方法,1:1几何建模,对柘林水电站左岸泄洪洞下游掺气分流墩的三维流场进行了数值模拟.在与原型观测试验对比验证的基础上,对该流场的流态、水面、流速分布和压强分布进行了分析.结果表明:流态模拟正确,水面、流速与原型观测结果均能较好吻合;联合作用下的流场,在三维涡体的形成、增强掺气效果和空化空蚀的防止等方面均明显优于无掺气分流墩的流场;三维涡体主要由两股入水主流与池内前部淹没水跃的水体相互摩擦形成;被抛向高空的水翅在下落入水时卷入大量空气,具有较深穿透力,使得波动坎及坎下区域充分掺气,从而破坏空化,防止空蚀.     

The Kinematics and Field Equations for Porous Media

With a porous medium regarded as an immiscible mixture of multiphase and each phase as a miscible mixture of multi-constituent, a systematical research on the kinematics and field equations for porous media is carried out from the point of view of mixture theory. It is shown that the motion of each phase is the mathematical average of the motions of all constituents in the phase, and that the motion of porous media may be described as the motion of the skeleton and the relative motion of each phase with respect to the skeleton. The influence of mass exchange between different constituents in each phase and the influence of mass exchange of same constituent between different phases in porous media are considered in field equations which are self-consistent in theory. All the field equations in the references are special cases of the equations proposed in this paper.     

涡旋澄清池反应区数值模拟研究

众多的工程实践证明,涡流澄清技术具有较好的经济效益及社会效益.为更好利用该技术,利用Fluent软件模拟水流在涡旋澄清池反应区中的涡旋尺度、涡旋分布、流场状态,获得反应器内部流场的详细信息,同时利用Zeta电位仪及FCD(絮凝光学检测仪)检测絮体Zeta电位及其结构形状的变化情况,通过数值模拟及现场试验,验证并分析了涡旋澄清池反应区中的相关流动参数,提出了影响絮凝效果的因素及规律.