三维流场的通度计算

针对三维流场,通过对空间单元点、线、面的相关性分析,提出了通度计算方法,以便能够利用有限差分法计算具有不规则障碍物的流场.     

三维流场的通度计算

针对三维流场,通过对空间单元点、线、面的相关性分析,提出了通度计算方法,以便能够利用有限差分法计算具有不规则障碍物的流场。     

涡轮蜗壳势流场计算

本文采用有限元法计算蜗壳三维可压缩流场。文中以某径流涡轮蜗壳为例,对其蜗壳通道截面及无叶喷嘴处的势流场进行了分析研究。同时,对非单连域流场的计算提出了新的计算方法——流面迭代法。该法可避免求解不对称刚度矩阵,从而大大减少了计算机存储量,因此在实用中是有价值的。     

基于WPF的三维流场可视化研究

通过对多种三维流场仿真算法的研究,以WPF图形平台为基础,采用可视化编程语言开发了三维流场可视化系统。在三维地形、表面流场可视化的基础上,提出了置于模型域的多剖面流场并叠加标量场的三维流场呈现方式。同时采用示踪球追踪以及标识点迹线描述的方式反映流场的结构特性以及三维流场局部细节。可视化系统通过异步处理方式高效、流畅地呈现仿真流场。以三维溃坝模拟计算为例,验证了可视化平台的实用性。     

三维场景中截面流场绘制技术研究

回顾以往三维流场显示中的平面式截面流场绘制方法,分析其表现方式的不足,提出置于三维场景中的截面流场显示方式。通过对水平及垂直截面的生成算法和截面流场投影算法的研究,找出适应于复杂边界和地形条件下的高效截面生成算法;基于WPF三维图形平台,以灵活的示踪粒子布设方式,采用C#编程语言编制软件予以实现;将标量场数据作为截面显示材质,实现了截面附加标量场;截面流场模拟可以动态跟踪水位变化,在场景中同时对多个水平或垂直截面流场进行模拟,丰富了对流场三维特性的表现。     

水下平板式防波堤流场分析

潜在自由水面以下的水平单板可作为一种新型的防波堤形式.为进一步揭示板式防波堤结构的消波原理,文章以水下平板式防波堤为例,利用边界单元法对平板周围的流场进行分析.研究发现:其主要消波原理为利用板上部水体产生的板上逆流与入射波浪发生强烈作用,在板的两端产生消浪区,使得流体区域内的水质点运动速度减小.     

全附体潜艇三维粘性流场数值计算方法研究

采用不同的湍流模型和网格形式对SUBOFF全附体模型进行三维粘性流场数值模拟,将计算所得的艉部伴流场同有关文献的试验结果进行比较,并以伴流分数对周向角的曲线形式展现出来,分析了湍流模型、艇体周向网格节点间距和y+值对全附体潜艇三维粘性流场数值计算结果的影响.     

风机蜗壳内三维流场的测试

本文叙述了一种五孔探针间接测量法的原理及其校正，测量和数据处理方法，并对一前向多翼（双吸）风机的蜗壳内流场进行了测量。     

轴对称体与导管推进器组合体的三维复杂流场的计算与分析

本文用CFX-TASCflow对轴对称体与导管推进器组合体的三维复杂粘性流场(Re=4.8×107)进行了模拟计算.本问题用RANS方程和k-ε模型联合求解,其实现过程稳定而且高效;求解中采用ILU(Incomplete LowerUpperfactorization)光顺技术,适合于采用AMG/ACM方法,同时也比较容易在质量和动量方程中将速度和压力变量耦合求解.数值结果具有较好的规律性和合理性.与此同时,本文得出了用试验方法难以测量的大量的数值结果,分析了推进器在非自航状态和自航状态下的性能、导管内部轴向、径向和周向速度场、压力场在相互作用中的具体形态和结构,并定性地分析了它们对水动力噪声、空泡生成以及振动的影响,更重要的是为减少这些不利影响明确了解决的办法,为导管推进器的工程设计提供了切实可行的理论分析方法和技术思想,对工程实际具有重要的指导作用.     

通海阀内流场的三维数值模拟

通海阀是船舶内部管路系统与外界连接的重要装置,主要用于各管路海水注入和排出的控制和调节．其性能的好坏直接影响全船各系统甚至整个船舶的性能。在实际使用中发现,通海阀噪声振动加速度偏高,对船舶声学性能产生影响。因此,以通海阀为研究对象,采用Fluent软件对通海阀在不同的开口度和流量下的内流场进行数值计算,给出通海阀阀腔内的速度场和压力场图.根据该可视化结果分析影响通海阀性能和产生噪声的原因,为通海阀的内流道优化提供理论依据。     

绕海底管线悬空段肩部的三维湍流结构的数值研究

用三维有限元方法模拟了恒定来流绕悬空的海底管线与海床相交处,即管线悬空段肩部的三维流动情况.基于管线直径和来流流速的Re数为5×105.应用Smagrinsky亚格子模型来封闭湍流方程.通过对数值研究结果的可视化处理,由涡量幅值的三维等值面可见,绕悬空段肩部在管线上游形成了一条涡管,它的一端绕过半埋于海床的管线段的顶部,另一端延伸至悬空管线上游的海床上;而由对称张量S2+Ω2(S和Ω的分别为速度梯度张量的对称和反对称分量)的特征值定义的涡核可进一步显示三维流动结构的细节.本文的研究为利用数值模型进一步研究海底管线周围局部冲刷沿管线轴向发展打下了初步的基础.     

二维圆柱绕流数值模拟

对于椭球体绕流问题，可以考虑利用二维切片法的思想将其剖成一个个圆剖面，研究圆剖面的二维流动问题即二维圆柱绕流问题。采用Fluent软件，分别用多种流动模型在高雷诺数下对定常和非定常状态的圆柱绕流进行了数值模拟，计算得到圆柱绕流的升阻力系数、分离点位置、Strouhal数、流函数等结果，并与文献中的实验结果进行了比较，得到相应比较合理的计算模型。     

舰船壳体模块感应磁场的等效计算

典型的舰船壳体是主要由薄钢板和肋骨构成的复杂结构,采用磁矩量法计算其感应磁场时,会碰到数据准备复杂,剖分单元数目过多的问题。按照横截面积与磁化率乘积相等的原则,将舰船壳体模块等效简化为一个各向异性的简单薄钢板结构。针对一个有代表性的数值算例,采用磁矩量法分别计算简化前、后舰船壳体模块的感应磁场,并对比计算结果。研究发现,等效前后的计算误差不超过1.5%,证明所提出的磁性等效方法不仅能简化数据准备工作,而且还可以减少单元数目,对于磁矩量法计算非常有利,能够作为计算舰船壳体感应磁场的一条可行途径。     

三维模型——快速成型技术核心

就三维模型制造的原理与特点,三维模型制造工艺及其在快速成型制造体系中的重要性进行了阐述,探讨了三维模型制造在快速成型技术等方面的应用。     

缸内紊流计算

气缸内气流是以紊流形式存在,在计算气缸对流传热时要知道气流的特征速度和特征长度。本文介绍的紊流模型能准确提供特征速度和特征长度参数的数值。     

二维潮流数值水槽的桩群数值模拟

为了研究二维潮流数值模拟中桩基的影响，导出了二维潮流桩基数模控制方程组，建立了桩基的二维潮流数值水槽，利用物模试验得出的桩基摩阻系数和桩基附加糙率，并经水溶修正后，对洋山港一期工程桩基码头的潮流情况进行了模拟计算，数值模拟结果与水槽试验结果非常一致，为桩基二维潮流数值模拟技术提供了应用基础和可操作方法。     

基于FLUX软件的舰船磁场计算

本文以专用的电磁场有限元分析软件FLUX为仿真计算的平台,对舰船磁场的有限元仿真计算问题进行了研究和探索。通过对舰船实体几何模型的建模、模型的有限元剖分等进行的深入研究,实现了舰船磁场的有限元计算。仿真计算结果经磁性船模实测磁场值验证,其误差小于20％,可应用于工程实践。     

基于OpenGL的三维河床地形实时可视化技术研究与实现

讨论了实现三维河床地形可视化的相关理论、技术和算法,详细介绍了以V isua l C 6.0为平台,利用O penGL基本函数编程技术开发三维河床地形可视化实时浏览系统的具体过程,为河床演变分析提供了一个科学有效、简便直观的可视化分析途径。     

高压周隙密封三维热弹流理论研究

对高压周隙密封开展三维热弹流理论研究,在润滑理论基础上建立密封理论计算模型,采用有限差分法和有限元法对偏微分控制方程组进行数值求解.计算掌握了不同转速、进油压力和间隙条件下高压周隙密封的性能,分析比较了上述不同几何工况条件下高压周隙密封性能变化规律.