三维圆柱体绕流数值模拟流场选择及网格划分

文章通过数值模拟结果确定适合的三维圆柱体绕流流场的尺寸,采用不同的计算流体力学(CFD)软件对有限元模型进行网格划分,对比网格划分质量的优劣,选择适合数值模拟的软件CFX。确定采用的网格形式为六面体网格(Hex8)以及流场不同部分网格的尺寸。圆柱绕流展向各截面平均压力系数沿周向无明显变化,脉动压力系数变化显著,绕流后的旋涡发放形式具有明显的三维特性的数值模拟结果验证了本文的流场选择和网格化分尺度的合理性。     

节理发育反倾边坡模拟研究

根据离散单元理论和利用离散块体技术,用离散块体模拟节理发育反倾边坡破坏机理和加固变性过程。将此理论和技术应用于贵阳市乌开公路K44＋340～K44＋450段右侧滑坡工程,利用强度折减法分析边坡的稳定性;研究了塑性变化范围和发展趋势;同时还利用独有的离散滑动的优势分析软弱结构面上的块体滑移和节理张拉破坏的演变过程。研究结果表明：进行路基开挖岩石坡脚是造成这次滑坡的外因;岩体风化强烈导致节理发育所形成岩体内软弱结构面是边坡失稳下滑的内因;塑性范围随着预应力锚索的加入逐渐缩小范围,在锚索加固区基本消失殆尽;采用强度折减法分析边坡的稳定情况及预应力锚索加固过程中的稳定性变化情况,充分反映和验证了预应力锚索加固岩石边坡对整体稳定性起到了至关重要的作用。     

反水雷与UxV

反水雷作战是一项极其危险的作战任务,而无人作战平台(UxV)的特点决定了其可以降低甚至消除这种危险性,因此在反水雷作战中使用UxV成为必然的发展趋势。本文分析了反水雷作战的特点、各种UxV的特点及其在反水雷作战中的优势,并根据反水雷的需求提出了在UxV中需重点解决的智能控制技术、精确导航与定位技术、传感器及信号处理技术等关键技术。     

二维水翼非定常空泡流数值模拟

对非稳态空泡流现象的研究已成为当今一个研究重点。空泡非稳态脱落及其内部流动结构越来越受到研究人员的关注,但对其研究目前仍主要依靠实验手段。发展有效的数值模拟方法研究相关的机理具有重要的意义。本文从RANS方程入手,采用状态方程空化模型和计及可压缩性的SIMPLEC算法,实现了二维水翼CAV2003非定常空泡流动的数值模拟。研究了空泡从初生、发展、断裂,以及最终空泡在下游高压区溃灭的整个过程。计算表明,回射流并非完全液相的,而是汽液两相的。近壁面的回射流是导致空泡脱落的主要原因。最后,通过与第五届国际空泡会议上发表的7篇文献的对比,发现本文的计算结果是合理的。     

导弹水下动机座垂直发射过程的水动力计算

为研究在横向流作用下的潜射导弹垂直发射过程中所受到的流体动力特性问题,本文建立了该过程的横向流体动力学模型,提出了基于CFD软件FLUENT的水动力数值计算方法,并针对算例对模型弹出筒过程的阻力系数、法向力系数和力矩系数进行了具体计算.计算结果与测试数据规律基本一致,两者相比误差在10%以内.这表明本文的计算方法是可行的,可以应用于相关系统方案设计论证、弹体运动及结构强度初步分析.     

基于博弈论的船舶电力系统脆性负熵流分析

将博弈论引入到船舶电力系统性负熵流研究中,研究表明,船舶电力系统务子系统对负熵的获取是满足极大熵准则下的非合作博弈.通过仿真表明船舶电力系统务子系统对负熵流的合理获取对船舶电力系统的安全稳定性至关重要.     

船模伴流场修正对螺旋桨激振力预报的影响

介绍Hoekstra船模伴流修正方法、伴流模拟方法及螺旋桨激振力测量的试验过程。以第16届ITTC推荐的Sydney Express桨为研究对象,在上海船舶运输科学研究所空泡实验室用网格方法模拟船舶艉部流场,通过布置在桨模上方相应位置平板上的5个传感器进行了脉动压力测量。比较螺旋桨在船模伴流场和使用Hoekstra法换算得到的实船伴流场中工作时激振力的预报值及桨模空泡形态,并与实桨对比,就伴流场修正对螺旋桨激振力预报的影响作了探讨。     

水流流向对圆柱群阻力特性影响研究

为解决工程实际中桩群码头的水流绕流阻力计算问题,以指导涉及桩群的物理模型试验和数值模拟计算等工作,在归纳总结已有的研究成果的基础上,通过先进的数显式测力设备和悬浮测力法对有限深度均匀水流中,不同水流流向对圆柱群绕流阻力影响的测试研究,得出迎流角对圆柱桩群阻力的影响规律,并得出圆柱桩群阻力的迎流角影响系数和其经验公式,并进一步归纳总结出迎流角度为θ的矩形排列圆柱桩群的总阻力计算经验公式;并通过试验测试得到了良好的验证,证实了这些研究规律和公式的正确性和可靠性.该研究成果进一步完善和发展了有限深度均匀水流中,水流流向对圆柱群绕流阻力影响特性规律,并指出该研究的工程意义与价值.     

过滤技术在TiO2回收中的应用

TiO2生产厂的污水中含有大量的TiO2粒子,如果不回收而排放,不仅会造成原料的大量流失,而且造成环境污染.为解决TiO2生产厂家所面临的这一难题,在分析过滤机理的基础上,利用流体力学理论和机电一体化控制原理,结合工业污水性质和钛白粉的特性开发了一种全自动、高精度反冲洗过滤器,用以回收污水中的钛白粉.