混响室场均匀性数值仿真与验证

建立了一个实际混响室的三维电磁模型,采用有限元数值方法对混响室内的电磁场分布进行了求解,并运用统计方法对电磁场数据进行处理,获取了相关系数和标准偏差等场均匀性统计信息.搅拌器是影响混响室场均匀性参数的重要部件,本文对于不同几何外形、回转半径和数量的搅拌器的混响室电磁场分布进行了数字仿真,并对比分析了搅拌器参数对于相关系数和标准偏差等统计信息的影响效果.为了验证仿真结果的准确性,本文将数值仿真结果与实际混响室的测试数据进行了对比,包括电磁场分布和场均匀性统计参数两方面,发现二者比较一致,仿真计算准确度高.     

跨临界CO2制冷系统气体冷却器分布参数仿真

运用分布参数法建立了船用跨临界CO2制冷系统的关键部件之一-气体冷却器的稳态仿真模型,用此模型分析了气体冷却器变工况、变结构参数特性,并与集中参数模型进行了对比.此外,还分析了主要特性参数的空间分布情况,得出了一些可供系统设计及调试参考的结论.     

基于GT-Power和Simulink的柴油机各缸不均匀性闭环控制

为改善各缸工作不均匀性,以TBD314V8柴油机为研究对象,基于缸压计算得到的各缸IMEP和CA50作为反馈变量,控制变量为各缸的喷油量和喷油提前角,建立了GT-Power与Simulink联合仿真模型,通过模型分析了轨压、负荷和喷油提前角对爆压、IMEP和CA50不均匀率的影响,并对影响因素进行参数灵敏度量化分析,验证了闭环控制对各缸不均匀性的改善效果。结果表明：轨压对爆压、IMEP和CA50不均匀率影响较小;负荷对IMEP不均匀率影响最大,且随着负荷的增加呈线性下降;喷油提前角对爆压不均匀率和CA50不均匀率影响最大,且CA50不均匀率随着喷油提前角的增大呈线性增加。经过闭环控制后,各缸不均匀性得到明显改善。     

新型封闭式桅杆空调系统数值仿真及实验验证

针对新型桅杆密闭空间内的高热流密度难题,开展了环境控制系统方案设计,建立了桅杆内空调通风系统的物理模型和数学模型,并通过实测验证了仿真模型的正确性。利用仿真模型对比分析了循环通风方式和风机盘管通风方式在桅杆内的热分布。分析结果表明:采用风机盘管通风方式比采用循环通风方式在整个桅杆密闭空间内的温度高12.7%,整体温度高3.5℃,且整体温度分布更加不均匀,2种通风方式各层平均温度的均方差分别为25.2,1.65。     

船用三轴燃气轮机起动特性研究

以某型船用三轴燃气轮机为研究实例,对其动态性能中的起动特性进行了较为深入的研究。建立了燃气轮机稳态数学模型,并以此为基础用Matlab软件开发出其稳态仿真模型。在稳态仿真模型的基础上,采用准稳态的方法对起动过程进行仿真,最终得到了起动过程各个物理参数的变化。把仿真结果与实验结果比较,仿真结果可以较好地反映起动过程的机理,表明了建模的合理性和正确性。对起动仿真模型进行分析,可为真实燃气轮机装置的改进提供参考。     

基于GT-Power和Simulink的柴油机各缸不均匀性闭环控制

为改善柴油机各缸工作的不均匀性,以TBD314V8柴油机为研究对象,将基于缸压计算得到的各缸IMEP和CA50作为反馈变量,将各缸的喷油量和喷油提前角作为控制变量,建立GT-Power与Simulink联合仿真模型。通过模型分析轨压、负荷和喷油提前角对爆压不均匀率、IMEP不均匀率和CA50不均匀率的影响,并对影响因素进行参数灵敏度量化分析,验证闭环控制对改善各缸不均匀性的效果。结果表明:轨压对爆压不均匀率、IMEP不均匀率和CA50不均匀率的影响较小;负荷对IMEP不均匀率的影响最大,且随着负荷的增加线性下降;喷油提前角对爆压不均匀率和CA50不均匀率的影响最大,且CA50不均匀率随着喷油提前角的增大线性增加。经过闭环控制之后,各缸的不均匀性得到明显改善。     

R404A超高温空调系统的稳态仿真分析

本文采用稳态分布参数及参数间定量关联的思想 ,对空调系统建立了仿真数学模型 ,其中将蒸发器、冷凝器、压缩机模型结合起来 ,并把外部空气、冷却水的热力计算与内部制冷剂的热力计算关联起来 ,使整个系统的仿真结果更为可靠。最后针对 VL CC超高温空调系统开发了一套仿真软件并对其进行了仿真分析。     

船用干式整流变压器冷却方式研究

为了研究船用干式整流变压器冷却方式,本文应用了ANSYS软件,采用流固耦合方法,针对一台干式整流变压器建立出可计算等效简化模型,通过建立干式变压器的二维模型,分析了干式变压器的温度场分布,并计算了该变压器在不同风速时的绕组的最热温度,根据仿真和计算结果设计了一种风水冷却器用于整流变压器的冷却。     

某船用柴油机SCR系统混合器结构参数仿真优化

在某船用柴油机SCR反应器及尿素喷射系统结构参数优化的基础上,建立SCR混合器三维仿真模型,研究SCR混合器叶片角度和安装位置对SCR系统的混合均匀性、压力损失、NH₃逃逸、NOx转化率的影响。仿真结果表明：混合器叶片角度为15°、安装位置离喷嘴下游75mm时,可使催化剂进口截面的NH₃分布均匀性系数提高4.5%,NOx转化率提高6%。     

舰船典型舱室气流组织数值模拟

针对舰船舱室空调系统的末端形式不同于民用建筑空调系统末端形式的特点,提出对采用布风器方式的舰船舱室的气流组织形式进行研究。采用计算流体动力学(CFD)技术,建立实船典型两人舱室的数值试验模型,根据舰船的实际边界条件对该舱室夏季设计工况和冬季设计工况下的气流组织进行数值模拟计算,并对典型截面的速度场及温度场进行分析。模拟结果表明:在夏季设计工况下,虽然布风器周围风速较高、温度较低,但舱内人员活动区域速度场分布较均匀,舱内风速小于0.3 m/s,温度场分布也较为均匀,温度约为26~27℃;在冬季设计工况下,除布风器周围风速较高、温度较高外,舱室大部分区域风速较低,小于0.2 m/s,温度约为20℃。无论是夏季还是冬季设计工况,采用布风器末端形式的典型两人舱室人员活动区域内的气流速度及温度均满足舒适性标准要求,结果验证了该典型舱室空调系统布置的合理性。     

A CIP-based method for numerical simulations of violent free-surface flows

A CFD model is proposed for numerical simulations of extremely nonlinear free-surface flows such as wave impact phenomena and violent wave–body interactions. The constrained interpolation profile (CIP) method is adopted as the base scheme for the model. The wave–body interaction is treated as a multiphase problem, which has liquid (water), gas (air), and solid (wave-maker and floating body) phases. The flow is represented by one set of governing equations, which are solved numerically on a nonuniform, staggered Cartesian grid by a finite-difference method. The free surface as well as the body boundary are immersed in the computation domain and captured by different methods. In this article, the proposed numerical model is first described. Then to validate the accuracy and demonstrate the capability, several two-dimensional numerical simulations are presented, and compared with experiments and with computations by other numerical methods. The numerical results show that the present computation model is both robust and accurate for violent free-surface flows.     

多分量非均匀采样LFM信号的检测

提出了一种新的基于分数阶Fourier域非均匀采样理论的多分量LFM信号检测方法。给出一种新的非均匀采样方法,建立该方法的模型,得到了非均匀采样LFM信号在分数阶Fourier域的频谱表达式。在此基础上,对多分量非均匀采样LFM信号进行了检测研究。与传统的LFM信号检测方法相比,该方法具有较好的检测信号的能力,同时减少了运算量,满足了实时性要求。     

河道平面二维泥沙数学模型

为了研究水库下游河道冲刷及由此而引起的对防洪、航运等造成的影响,本文给出了非均匀沙的平面二维动床数学模型,模型中考虑了悬移质不饱和输移、非均匀沙推移质输移及床沙级配的调整,利用ADI法对水流泥沙方程进行数值离散。利用该模型模拟了葛洲坝下游枝城至枝江河段涨水期淤积和落水期冲刷过程,冲淤量及冲淤部位跟实测值吻合较好。     

非均匀非平衡输沙数学模型在长江南京以下深水航道整治一期工程中的运用

通州沙、白茆沙是长江南京以下12.5 m深水航道上延南京首先碰到的两个重点碍航浅滩,工程河段受径流和潮汐的共同作用,水沙动力复杂,河床冲淤多变。建立三沙河段非均匀非平衡输沙二维潮流泥沙数学模型,在挟沙力公式、底沙与悬沙交换模式等研究的基础上,利用实测水沙及地形资料对模型进行率定和验证。在此基础上,利用该模型对长江南京以下12.5 m深水航道整治一期工程方案进行研究,分析整治工程的效果及影响,为工程设计提供技术支撑。     

非均匀沙推移质输沙率的研究

本文根据拜格诺水流功率理论,推求出均匀抄和非均匀抄推移质输沙率公式。其中均匀沙公式结构形式与恩格隆公式完全一致,非均匀沙输沙率考虑到粗、细沙的相互影响,用隐暴系数加以校正,隐暴系数可从清水冲刷水糟试验资料反求,结果与林泰造公式非常吻合。用隐暴系数对盖斯勒起动机率进行修正,可以获得非均匀沙粗化的极限级配及粒径计算公式。该级配的平均粒径可以用作非均匀沙起动的判别标准。文中用野外和水槽试验资料对上述公式进行了初步验证,结果均是良好的。     

悬移质不平衡输沙水流挟沙能力

本文从悬移质挟沙能力的基本概念出发,推导出悬移质非均匀沙平衡输沙的挟沙能力及不平衡输沙的挟沙能力公式,这些公式进一步揭示了非均匀沙的输沙机理,全面地描述了各种河床组成在不同的来水来沙条件下的输沙规律,适用性广,计算简便。     

基于模糊理论的战斗机空战效能评估模型

当前对战斗机的能力评估已经从关注其性能发展到关注其效能上来,各方一直在努力探索如何适当地对战斗机作战效能进行评估。文章首先分析了对数空战效能评估模型,指出了模型中存在的问题,并结合层次分析法和模糊数学方法建立了空战效能多层次综合评估模型。通过实例验证,证明了该模型的有效性和正确性。     

单排与双排气幕防波堤消波性能数值模拟

将气液两相流看成是变密度单流体,以连续方程、雷诺平均方程和磊叩模型为控制方程,采用VOF方法追踪两相流界面,通过UDF在连续方程中添加附加质量源项的方法,建立了气幕防波堤数学模型。通过数值计算得到的波浪透射系数同试验数据吻合较好。在此基础上讨论了不同原型入射波浪要素、不同气幕间距以及不同供气量等对单排与双排气幕防波堤消波性能的影响,进而通过分析得出相应的结论,为气幕防波堤的设计提供有意义的依据。     

舰艇编队防空拦截模型及队形研究

在排队论的基础上,通过对舰艇编队防空空间的划分,建立了舰艇编队区域防空模型和点防空模型,并对其拦截效能进行了评估。对于不同方向来袭目标,建立了不同编队队形的拦截效能模型。实例结果表明：增大防空武器系统火力纵深的拦截效能要远远大于增大火力密度的效能。     

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。