三维封闭方腔自然对流换热的数值模拟

利用非交错网格上求解三维不可压缩Ｎ－Ｓ方程方法，对三维封闭方腔自然对流换热问题进行了数值模拟，并得到了Ｒａ数为１０＾３￣１０＾６的方腔内自然对流的流型和传热场信息，文中给出了计算结果及比较。     

金属腔体内静电放电电磁场的数值建模与计算

当静电放电发生在电子设备金属机壳内部时，产生的电磁干扰会对电子系统的正常工作造成影响，甚至造成系统的损坏．利用时域有限差分法建立金属机壳内静电放电辐射场数值模型，用此数值模型计算了在目标腔体中央处静电放电时的电磁场分布．其结果对于干燥环境中金属腔体如方仓之类电子设备防静电放电危害具有重要应用价值．     

地铁隧道火灾烟气湍流反应的数值模拟研究

基于PDF湍流非预混燃烧理论,以天津地铁区间隧道作为研究对象,利用FLUENT软件,对隧道纵向通风后火灾烟气的湍流反应进行数值模拟,得到通风后烟气湍流反应的模拟结果,并将模拟结果与天津消防所的火灾实验数据进行比较,验证模拟结果的可靠性.研究结果表明,火灾时隧道氧含量急剧下降,火灾烟气中含有大量CO等不完全燃烧产物,当启动机械通风排烟后,带入隧道的氧气与不完全燃烧产物再次发生氧化反应,烟气的成分及浓度发生相应变化,从而对人的毒性作用也将有所改变.为隧道火灾烟气流动分布规律的进一步研究,有效组织人员疏散提供重要参考.     

地铁隧道火灾烟气湍流反应的数值模拟研究

基于PDF湍流非预混燃烧理论,以天津地铁区间隧道作为研究对象,利用FLUENT软件,对隧道纵向通风后火灾烟气的湍流反应进行数值模拟,得到通风后烟气湍流反应的模拟结果,并将模拟结果与天津消防所的火灾实验数据进行比较,验证模拟结果的可靠性.研究结果表明,火灾时隧道氧含量急剧下降,火灾烟气中含有大量CO等不完全燃烧产物,当启动机械通风排烟后,带入隧道的氧气与不完全燃烧产物再次发生氧化反应,烟气的成分及浓度发生相应变化,从而对人的毒性作用也将有所改变.为隧道火灾烟气流动分布规律的进一步研究,有效组织人员疏散提供重要参考.     

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.     

工艺参数对电渣重熔过程影响的数值模拟

通过建立三维耦合数学模型,探究了电流强度和电极插入渣池深度对G20轴承钢电渣重熔（ESR）过程中温度场和电磁场的影响,计算结果表明：由于集肤效应,电流密度和磁场强度主要集中在铸锭的外表面;因炉渣的电导率较大,体系的焦耳热主要产生于渣池,最高温度位于渣层中心部位;随着电流强度的增加,整个体系电流密度增大,温度提高;而随着电极插入深度从10 mm增加到30 mm,体系的温度呈下降趋势。在1 500 A电流强度、电极插入深度为0.1 m下,体系中心轴线温度最高为2 187℃,渣金界面平均温度大约为1 600℃,均大于钢锭的液相线温度1 493℃,说明该模拟结果能保证重熔后的钢液顺利通过渣层后逐渐凝固形成铸锭,可以为实际生产提供理论参考。     

基于时变边界屋面积雪分布数值模拟

为了预测风作用下屋面积雪的分布,采用Euler-Euler两相流混合模型,结合最新改进的k-ω模型等数值方法开发分析程序,对风致屋面积雪分布进行了数值模拟.模拟中为考虑积雪对屋面绕流的影响,计算区域边界根据雪深变化采用时变边界.对一典型阶梯形屋面积雪分布进行数值模拟,获得了几种不同状态下屋面积雪分布的时间历程.模拟结果表明:随着时间的发展,屋面积雪分布对屋面绕流产生较大影响,屋面积雪沉积率随之发生变化;模拟时长22 h的计算结果与实测结果基本一致,不考虑积雪对屋面绕流的影响将产生较大误差;不同风速比下模拟的屋面雪深分布形态基本一致,但入流风速比越小,雪深分布系数相对越大,达到近似分布的模拟时间就越短.      

船舶航行的数值模拟

应用数学模型研究船舶在航道中的航行条件,可以经济、快速了解水利工程兴建后,其对船舶航行的影响．介绍了船舶航行数学模拟的方法、方程等．并将其用于河段的航迹线模拟,得到了较好的结果。     

船舶航行的数值模拟

应用数学模型研究船舶在航道中的航行条件 ,可以经济、快速了解水利工程兴建后 ,其对船舶航行的影响 .介绍了船舶航行数学模拟的方法、方程等 .并将其用于某河段的航迹线模拟 ,得到了较好的结果     

变压器式可控电抗器的电磁暂态建模与仿真分析

为研究变压器式可控电抗器CRT(controllable reactor of transformer type)的暂态特性,将CRT的工作过程分为接入过程和换级过程,并根据等值电路图分别建立了暂态数学模型.以包含4个控制绕组的CRT为例,利用电磁暂态计算程序ATP-EMTP建立了仿真模型.通过对不同电压初相位的仿真计算,得出了最理想的接入过程工作方式,以及在最严重情况下的激磁电流;通过对不同晶闸管投入时刻下换级过程的仿真分析,得出了最理想的换级过程工作方式.仿真结果与分析结果一致,可以为CRT后续的控制系统设计提供可靠的暂态性能数据.     

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.     

风机流场的数值模拟分析

目前风机流场研究以数学模拟为主，可以利用叶轮机械三元流动等理论，建立相应数学模型，对复杂流场和边界进行数值计算，然后利用MATLAB来实现流场内数据的图形化显示，可以定性、定量地分析数值计算中流场的各个物理量变化．文中针对某类风机进行有限差分数值计算，并图形化显示流场数据，通过分析流场数据对风机结构提出改进．     

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.     

Numerical Simulation and Optimization Design of Electromagnetic Fields in the Electromagnetic Casting of Copper Round Billet

IntroductionInrecentyOars,e1eCtrOmngneticcontinuouscashngtechnologyhasbeenexPerimentngandusinginmostcoUntris,WhichgainedwideaPPicathasinnon-ferrOUsmetalichstry.Atthesamehme,anUmerofsCholarshavecalculatedandmeasuredelectromagneticfields.MapnehqfieldmodelsofmpOREandMSlllhasgainedwideaPPlicationsinthesemodels.Someolsemodels,suchasH-offormula,alsohaVdescribeddistributingofelectromapneticfieldinelectromngneticcontinuouscashngwellandttuly.Electromapneticcontinuouscashngwithsofucontactmoldha…     

隧道施工数值模拟与监控

以某公路隧道施工为背景,对隧道台阶法开挖方式进行了施工数值模拟和现场监测监控,分析开挖过程中的围岩应力的变化情况,并将模拟结果与现场监测结果进行比较.结果表明：钢弦式传感器可用于围岩应力监测;开挖下台阶时,围岩的应力变化剧烈,下台阶远离监测断面后,监测点的应力变化趋于平稳;通过对监测数据的拟合,在开挖145 d后围岩已经趋于稳定,可以施作二次衬砌.     

齿轮减速箱密封系统内流场的数值仿真

针对高速列车齿轮减速箱漏油问题,以齿轮减速箱密封系统整体为研究对象,使用FLUENT数值仿真软件,采用湍流计算模型和SIMPLE算法对其进行数值分析,并针对直通型迷宫密封结构进行详细分析.研究表明:在整个密封系统中,轴向直通型密封系统主要起压降作用,也是涡流主要形成区;针对直通型密封系统改变密封设计参数对其进行优化分析,结果表明:泄漏量随着空腔长度增加而减少,建议空腔长度为2.5 mm;泄漏量随着齿高的增加先减少后增加,因此建议齿高为1.2 mm.     

铸件凝固过程中温度场的数值模拟

为了掌握铸件凝固过程中温度场的变化规律以提高铸件质量，采用有限元和有限差分相结合的方法离散铸件凝固过程非稳态热传导方程的空间和时间变量，得到了关于金属铸件和铸型温度的代数方程．用二部法模拟铸件与铸模问的耦合，用迭代法求解离散后的代数方程组，并利用变时间步长技术提高计算效率；用热传递系数模拟铸件与铸型间的热传递，铸件冒口及铸型与冒口接触部分节点都当作内部节点，铸型与外界的换热按热对流和热辐射2种方式处理，忽略充型对凝固过程的影响，铸件材料潜热释放采用线性模型．算例结果表明，所用方法能有效地模拟铸件凝固过程中温度场的变化规律．     

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。