活塞双射流入口内冷油腔振荡换热特性研究

为研究活塞双射流入口内冷油腔在活塞往复运动时机油的振荡流动情况和换热效果,基于CFD软件采用动网格研究了双射流入口油腔在瞬态运动条件下冷却机油在油腔内的分布规律和油腔壁面的换热情况,并与相同边界下单射流入口油腔的机油分布和油腔换热能力进行了对比。分析表明,相较单射流入口油腔,双射流入口油腔的机油填充率提升11.5%,平均传热系数提升13.3%,并且机油和壁面传热系数在油腔周向的分布也更均匀。最后将振荡冷却计算的结果映射至活塞温度场边界,分析开设两种油腔的活塞温度场,结果表明,开设双射流入口油腔的活塞顶部温度整体较低,最高温度降低了7℃,顶面副推力侧温度降低明显。     

区块链背景下的中欧班列网络配流研究

网络流量分析是交通网络优化的基础,本文以中欧班列为研究对象,构建以总运输费用最小和运输时间最短为目标的双目标网络配流模型。其中,运输费用方面,考虑中欧班列与国际班轮和国际航空运输之间的竞争,采用两阶段博弈刻画区块链技术应用前后班列运价变化;运输时间方面,考虑区块链技术应用前后通关时间缩短比例以影响总时间。基于2020年中欧班列1周运行数据的分析结果表明,区块链技术应用对网络流量有显著影响。区块链技术应用后,东通道和中通道流量分别减少2.76%和5.12%,西通道流量增加7.88%,东通道和中通道的部分货物运输任务将向西通道转移。同时,网络总运输费用降低17.08%,总时间减少8.27%,综合运输成本降低了13.08%,有利于提升中欧班列的经济效益和对客户的吸引力。本文分析区块链技术应用前后中欧班列网络流量的变化,为班列开行方案调整和网络设施优化提供重要参考。     

喷水推进器获流区形状的确定与影响因素研究

在喷水推进器进口流道内外流场数值模拟的基础上,通过在Star CCM+软件中编制宏命令,在一条从获流区顶部中点发出的射线上用二分法取点,生成经过该点的流线,并判断其是否进入流道内部,逐次逼近止于喷水推进器进口唇口的流线,可快速、准确地确定获流区的边界,提高喷水推进器推力预报的精度。考察进口流道几何、来流条件等参数对获流区形状的影响,其中进速比、船底边界层的影响较大。     

无轴轮缘推进器流热耦合研究

无轴轮缘推进器将永磁电机与螺旋桨集成一体,螺旋桨旋转时对电机电磁损耗与流场换热特性产生影响,进而改变各部分的温度分布。采用有限元法（FEM）计算推进电机的电磁损耗,采用有限体积法（FVM）建立流体场和温度场仿真模型,对推进器的电磁-流-热耦合问题进行仿真分析。通过对比仿真和试验结果,验证了流热耦合仿真方法的有效性。在此基础上,推导了螺旋桨转速与集成电机的损耗关系,并利用仿真模型分析了在不同进速系数、不同转速、不同间隙下推进器电磁损耗及流体场对推进器散热的耦合影响。结果表明,外域水流对推进器的温升影响较小,当间隙流速达到一定程度时散热减缓;推进器螺旋桨转速与集成电机电磁损耗存在幂次方关系;推进器主要靠间隙流体的流动带走热量,间隙大小会影响推进器散热,应合理选择推进器间隙尺寸。     

下倾管-垂直立管严重段塞流数值分析

运用计算流体力学(CFD)软件ANSYS FLUENT对下倾管-垂直立管系统中出现的严重段塞流现象进行多工况数值模拟,根据液塞形成过程图和弯管处的速度矢量图揭示了液塞的形成机理,并结合XY面的相分布图和监测得到的压力脉动变化图划分出了3种典型的严重段塞流流型。为了抑制严重段塞流现象,提出了“下倾管”注气法,最后通过数值模拟的方式来加以验证。结果表明：采用“下倾管”注气法后,管系内的严重段塞流现象被明显削弱,产生了具有高频低振幅脉动特征的稳定流型,对管网系统稳定性的影响较小。     

子母管线冲刷防护数值模拟分析

采用Flow 3D软件研究恒定流条件下6种不同类型子母管线的冲刷防护问题。通过变化子母管线的结构,得出不同类型子母管线局部冲刷的演变规律,可为子母管线的自防护问题提供一定的参考。数值模拟结果表明：Ⅲ型子母管线的冲刷坑深度最小,Ⅴ型子母管线的冲刷坑深度最大,Ⅰ型子母管线、Ⅵ型子母管线、Ⅳ型子母管线、Ⅱ型子母管线（普通子母管线倒置）的冲刷坑深度依次减少;冲刷坑宽度与冲刷坑深度的变化趋势稍有不同,Ⅰ型子母管线的冲刷坑宽度和影响范围要稍大于Ⅴ型子母管线;Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型、Ⅵ型子母管线都可减缓冲刷的发生,达到防护的目的,但Ⅲ型子母管线的防护效果最好,而Ⅴ型子母管线会增强局部冲刷。     

大型疏浚泥泵固液两相流场特性的数值模拟分析

基于欧拉双流体模型对绞吸挖泥船大型泥泵进行固液两相流的非定常数值模拟计算,通过对比分析颗粒粒径、颗粒浓度、颗粒密度对两相流线、固相颗粒浓度分布等流场特性的影响,为提高疏浚泥泵的优化设计提供指导。模拟结果表明,颗粒物理特性对液相流线分布的影响较小,随着颗粒粒径增大,液相对固相的带动作用减弱;随着颗粒密度的增大,液相对固相的带动作用未减弱;随着颗粒浓度增大,液相对固相的带动作用增强;随着粒径和密度增大,颗粒分布不均性加强;随着颗粒浓度的增大,颗粒浓度分布均匀性加强,靠近叶片壁面浓度明显增大。对比了两种泥泵流道的颗粒浓度分布,通过叶轮流道的优化设计,可以减少颗粒在流道表面的集聚,降低泥泵磨损。     

Vibration transmission characteristics of composite laminate joints based on power flow北大核心CSCD

[目的]为了研究复合材料层合板连接节点的振动传递特性,提出一种采用有限元功率流法并结合功率流可视化技术的分析方法。[方法]首先,验证用有限元实体单元功率流描述板壳振动的有效性;然后,引入功率流传递率评价指标,提出有限元模型功率流传递率的计算方法,并以导纳功率流法计算结果为参照来验证其有效性;最后,建立嵌入式连接和螺钉连接这2种复合材料层合板的连接模型,计算其功率流传递率曲线和典型功率流矢量图。[结果]对比验证结果表明,2种连接模型的振动传递路径和功率流传递率存在明显差异。[结论]有限元功率流法直观反映了连接结构的振动传递能力及振动能量传递路径,可为复合材料结构设计提供参考。     

考虑接触轨轨缝的靴轨系统动态特性研究

在城市轨道交通中,列车供能除采用架空接触网系统外还常采用靴轨系统。在靴轨系统中,集电靴沿接触轨滑行,振动行为复杂,易受线路条件和结构本身的影响。当接触轨出现轨缝时,集电靴通过会产生较大冲击力,造成靴轨系统受流工况恶化。文章基于多体动力学和有限元理论,搭建靴轨耦合动力学模型,并与实测数据相对比,验证模型准确性。基于所搭建的模型,考虑在标准规定的最恶劣的接触轨轨缝条件,分析靴轨系统在不同速度和轨缝方向下的动态性能。结果表明,相对于前低后高轨缝的工况,集电靴通过前高后低轨缝时,车辆运行速度对靴轨系统受流质量的影响更加严重。     

高速铁路车站站改施工前后不同阶段通过能力计算及削减分析

高铁车站通过能力计算引入多品种流网络思想,针对分阶段站改施工造成部分咽喉、到发线不可用情况,进行高铁站通过能力计算及消减分析,运用层次分析法分析咽喉及到发线重要程度。将高铁车站的站场图抽象为网络图,按到发线占用及作业时间不同进行分类,基于图解法计算车站通过能力基础上,构建整数规划模型,并运用Ford-Fulkerson算法进行最大流预推,得出车站最大通过能力。以深圳北站站改为例,计算一、二阶段站改施工的通过能力,在不同咽喉、到发线封锁情况下,对通过能力进行消减分析,再通过层次分析法,对不同咽喉及到发线影响通过能力的重要程度进行分析并得出结论。