微重力下气液分离特性的数值模拟

微重力下离心式气液分离技术以分离环境不受重力条件的影响而广泛应用于航天器流体技术、环境控制与生命保障系统等领域.本文对微重力工况下离心式气液分离特性进行了数值模拟研究,通过正交实验法分析在转速、入口速度、含气量、黏度、温度综合作用时,各因素影响的主次关系.结果表明,转速、含气量、温度、黏度对分离效率的影响比较明显,且随转速、含气量、温度的增加,分离效率逐渐增加,而随黏度的增加分离效率逐渐降低,入口速度对分离效率的影响较小,这与美国地面实验的趋势大致相同,分离效率在92％～94％范围内.研究结果可为我国空间站环控生保技术采用蒸汽压缩蒸馏方法进行尿液分离的进一步研究提供基础数据.     

高尔夫球射程问题的动力学模拟研究

利用数值模拟方法研究了高尔夫球的射程问题.通过对初始速率、旋转速度及抛射角等多种能够人为控制的因素对射程影响的模拟与分析,得到了这些因素影响射程的规律.     

侧部水压充填型岩溶隧道施工力学特性研究

结合高速公路某岩溶隧道施工过程,利用有限差分软件FLAC3D对侧部水压充填型岩溶隧道施工过程中的围岩位移、塑性区、应力、锚杆轴力和喷混凝土层力学特性进行了数值模拟研究,并将围岩变形的数值模拟结果与现场量测结果进行了比较分析,结果表明两者所反映的围岩变形规律基本一致。     

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．     

公路隧道通风中射流风机纵向最小间距研究

射流风机纵向最小间距的确定对于风机正常经济的运行起着十分重要的作用。通过对射流风机工作原理和隧道内流态进行分析,依据射流力学的有关原理找到了影响射流风机纵向最小间距的因素和计算方法。确定射流风机纵向最小间距的计算方法通过工程类比和CFD软件数值模拟验证,符合真实情况,可为今后射流风机纵向最小间距的确定提供指导。     

公路隧道通风中射流风机纵向最小间距研究

射流风机纵向最小间距的确定对于风机正常经济的运行起着十分重要的作用。通过对射流风机工作原理和隧道内流态进行分析,依据射流力学的有关原理找到了影响射流风机纵向最小间距的因素和计算方法。确定射流风机纵向最小间距的计算方法通过工程类比和CFD软件数值模拟验证,符合真实情况,可为今后射流风机纵向最小间距的确定提供指导。     

局部气垫双体船阻力性能及片体间距优化研究

基于流体计算软件STAR-CCM＋,使用VOF法模拟自由液面,联立求解N-S方程及运动方程,并结合湍流模型RNGk-ε及DFBI六自由度模型,对局部气垫双体船型阻力性能进行数值模拟计算,计算结果与船模水池试验结果吻合,精度可信,验证了此该数值方案的可行性.在此基础上,针对局部气垫双体船的片体间距对阻力性能的影响进行数值仿真计算,并对结果进行对比分析,得到了不同片体间距下的阻力变化趋势.针对该局部气垫双体船,综合考虑越峰性能及高速段、低速段阻力性能对片体间距进行选取,认为0.34m的片体间距较为合理.文中使用的CFD方法能够有效模拟局部气垫双体船的阻力性能,可用于船型优化设计.     

管片式换热器传热与阻力特性的数值研究

在适体坐标系中采用有限差分法对错排圆管管片式换热芯子的三维层流流动及其换热特性进行了研究．计算的网格由微分方程法生成，对雷诺数Re在163～978之间的空气流动与传热特性进行了分析，得出了速度场、横向平均Nu数以及平均对流换热系数与压力降随Re的变化规律，为改进翅片结构，强化换热提供了理论依据．     

复合地基加固的半分离式路堤沉降特性研究

为分析软土地基上半分离式路堤的沉降特性,本研究依托实际工程,结合现场试验结果,建立数值模型,分析不同工程因素对半分离式路堤沉降特性的影响。研究结果表明:半分离式路堤顶面沉降形状为不对称的“碗盆状”曲线,最大沉降点偏向路堤边缘,工后的差异沉降值较整体式路堤的小;分幅距离、分幅高度及路面荷载大小是影响半分离式路堤沉降的主要因素,土工格栅模量对工后最大沉降点的位置有明显影响,合理的桩距设置对于高填方路基的地基沉降稳定有重要作用。     

轴流式通风机对机车牵引电机冷却风道数值计算结果的影响

对某机车牵引电机冷却风道入口分别采用连接轴流式通风机和以导流筒环形截面作为空气入口两种方法对风道进行模拟计算,通过对计算结果的对比分析,得出导流筒上方的轴流式通风机结构对风道计算结果的影响并不大,因此在冷却风道模拟计算中可以去掉复杂的通风机结构,采用以导流筒环形截面作为空气入口的物理模型建立方法,从而减轻建模工作量,提高计算效率.     

不同计算方法所得扁管直翅换热器翅片肋效率的比较

采用数值计算方法对翅片管管片式换热器的肋效率进行了计算和分析,研究扁管肋片厚度、导热系数等因素对肋效率的影响,得出翅片管管片在局部换热系数和平均换热系数下,肋效率的对比分析.     

船后伴流场影响因素的数值研究

以某型集装箱船为研究对象,使用PARNASSOS软件进行了船后伴流场影响因素的数值研究.采用GMS软件为前处理器,采用NAPA软件的Transformation模块进行线型变换,并将所建模型导入PARNASSOS进行伴流场的计算;计算结果与实验值比较,验证了该方法的有效性.在此基础上,以平均伴流和伴流目标函数（WOF）作为计算结果的衡量标准,依次研究了方形系数、尾部U,V度、船体长宽比、航速和桨盘面位置等对伴流场的影响.     

水中悬跨结构动力特性试验与计算研究

水中结构经常受到外部荷载的作用产生振动,引起结构的损伤甚至破坏。分若干工况对水中悬跨结构模型在无水和有水环境下的动力特性进行了测试,分析了不同尺寸、不同规格模型的动力特性。并采用附加质量法以及三维数值有限元法对试验模型动力特性进行了计算和分析。研究结果表明,水对结构的动力特性有一定影响,为准确进行水中结构的动力分析,应该考虑结构与水的相互作用。     

船舶近岸航行岸壁效应数值研究

岸壁效应对近岸航行船舶的安全性有重要影响,若操作不当常会造成船舶过度与岸壁接近而发生碰撞.文中以系列60(Cb=0.6)船型为例,采用一种一阶Rankine源面元法计算其在浅水域中以恒定速度沿3种不同岸壁航行时受到的横向力和首摇力矩,分析了水深、船到岸壁距离、岸壁倾斜角度以及下潜岸壁高度等对船舶受到的水动力的影响.     

DEM在电视塔定位中应用的研究

本文应用DEM(DigitalElevitionModel)的理论,根据电视波在大气中传输的规律,计算出某电视塔在区域的覆盖面积,借助一个计算机程序,通过对区域的地形分析,自动地时最佳电视塔位进行预估,最后准确地衬电视塔定位。根据该塔位的履盖面积与塔高的关系(或根据覆盖面积的要求)确定最佳塔高。从而实现区域内以最低塔高覆盖面积较大(或满足履盖面积的要求)之设想。      

不稳定散件货物的系固研究

在船舶运输中,解决不稳定散件货物系固的计算验证问题,对于船舶、人员、货物及环境的安全具有重要的现实意义．通过分析散件货物对支撑构件的作用情况,获得散件对支撑构件的作用力和弯矩,比较支撑构件受到的最大弯矩和许用弯矩,运用计算方法和面向对象的C#语言编程验证不稳定散件货物系固方案的合理性和安全性．     

水平旋喷桩在长春轻轨暗挖区间的应用研究

采用数值模拟及现场监测等方法对水平旋喷桩在长春轻轨暗挖区间的应用进行了试验研究,并对试验段内水平旋喷桩工效做了统计分析。试验表明:在水平旋喷桩保护下,初支结构受力、变形及地表沉降数值都较小,水平旋喷桩能有效加固地层、保障施工安全,是隧道施工的有效辅助措施。     

温克勒地基上弹性层状体系动态弯沉的计算

用温克勒(Winkler)地基代替最下层的弹性半空间体,利用Laplace-Hankel积分变换技术及传递矩阵方法推导出了层间完全接触的N层弹性体系在轴对称动荷载作用下的道面弯沉的解析解。最后,给出了道面动态弯沉的数值计算结果表明推导结果的正确性。为今后此种模型下的具体道面结构的动态分析及参数识别工作奠定了一定的理论基础。