列车用V型格栅气粒分离特性的数值模拟

采用多流体模型,即把颗粒相作为连续介质,同时考虑颗粒相对流体相的影响,根据该V型格栅的实际使用条件设定了对应参数,使用欧拉系下k-ε双方程模型模拟出含尘气流通过V型格栅时的气粒分离特性。计算了V型格栅内气粒两相流动,从而揭示了其内部气相压力场的分布与颗粒相浓度场的基本特征。并将模拟结果和试验结果作了比较和分析,阐明了利用CFD技术在工程设计实施前或产品生产(改造)前预测方案的实际效果与产品性能的可行性。     

两层流体中运动物体的兴波特性

研究了在两层流体中定常运动的三维物体产生的内波尾流场特性.在势流理论假设下,基于Green第三公式,建立了一组基于Rankine源的分层变形边界积分方程,提出了一种基于四节点双线性等参元的数值实现方法,有效地处理了在场点处立体角的计算和数值积分中的奇异性问题.对定常运动三维球体产生的表面波和内界面波进行了数值模拟,并与定常运动点源的结果进行了比较.     

调车内燃机车用TK18B-57型涡轮增压器

介绍了TK18B-57型涡轮增压器的技术特点;得出了装用该型增压器的8ДМ-21/21型柴油机的试验结果;给出了柴油机流体特性及在所有工况下的参数变化图表.     

相变材料对温拌沥青混合料路用性能及微观机理的影响

为了有效改善公路交通环境,阐述国内外温拌沥青混合料的研究和发展现状,分析温拌沥青混合料的微观机理,重点研究相变材料对温拌沥青混合料路用性能及微观机理的影响,并针对此提出一些有效对策,为相关部门提供参考,同时还可以为我国道路的设计与施工提供参考。     

输运流体海洋立管的动力特性

从流体的动量方程出发,考虑流体和管道的耦合,推导出输运流体海洋立管的偏微分运动方程。用Hermite插值函数和Galerkin法离散运动方程建立海洋立管动力运动的有限元模型。然后,利用该模型研究管内气柱流对固有频率的影响。计算结果表明:立管内出现气柱流时,固有频率随气柱位置的不同而明显变化。     

水下航行体拖缆盘绕器阻力特性分析及优化设计

水下航行体拖带电缆后,在航行过程中,为了提高外挂拖缆安装可靠性,减小拖缆盘绕器对航行体自身的航行姿态影响,须对拖缆盘绕器进行减阻设计。针对该减阻要求,在盘绕器圆形截面基础上,以迎流阻力最小为目标对其截面线型进行优化。通过采用CFX软件,对盘绕器航行过程中的阻力进行有限元仿真,计算出前后对称水滴型截面的盘绕器相对于圆形截面盘绕器减阻最大可达36.5%,减阻效果明显。试验结果也表明,前后对称水滴型截面盘绕器锁定可靠,解锁顺畅,从而验证了仿真结果。     

悬浮隧道整体冲击响应模拟方法及试验验证

为研究水下悬浮隧道管体在冲击荷载下的整体动力响应,提出对应的简化模拟方法,在有限元软件ABAQUS中结合自定义幅值（UAMP）子程序进行了冲击荷载作用下考虑流体作用的悬浮隧道整体响应分析。基于Morison方程,将流体作用分为非线性阻力和附加质量力。首先,以分段线荷载的形式表示流体阻力沿管体纵向的不均匀分布。在UAMP子程序中采用FORTRAN语言编写与管体运动速度相关的流体阻力幅值计算程序。通过在ABAQUS与UAMP子程序之间管体运动速度和流体阻力幅值的交互传递,实现了荷载大小同时随时间和空间变化的非线性流体阻力加载。其次,考虑与管体加速度相关的流体附加质量力,其幅值在ABAQUS中通过定义浸没式截面自动计算。最后,进行悬浮隧道整体模型冲击试验,采用提出的模拟方法对试验典型工况进行分析,并将计算结果与试验实测值进行对比。结果表明：提出的建模方法能较好反映悬浮隧道结构动力特性;随着冲击强度的增大,冲击点处管体最大位移和加速度增大,且峰值均出现在第1个运动周期内;采用简化模拟方法分析所得的管体位移和加速度响应与试验结果基本一致;该模拟方法的计算精度与流体阻力分段线荷载的分段长度有关,当分段长度小于管体总长的1/20时,分析结果趋于稳定。因此,基于UAMP子程序的流体作用的简化数值模拟方法能较好地用于悬浮隧道整体冲击响应分析,误差在工程允许范围内。     

三类边界条件下隔水套管涡激非线性振动的比较分析

考虑流及波流联合作用,研究了套管的涡激非线性振动.将套管简化为梁模型,考虑3类不同的边界条件,计及莫里森非线性流体动力和涡激荷载,建立套管的涡激振动方程.应用克雷洛夫函数求解套管的固有频率和模态,采用了计算涡激非线性动力响应的迦辽金方法.以东海勘探3号钻井隔水套管为例,研究了不同边界条件下流引起的主共振和波流联合引起的组合共振.计算结果表明：流对套管的动力响应占主导地位,而波的影响不大.分析了3类不同边界条件下隔水套管的涡激非线性动力响应,揭示了波流联合激励下套管复杂的动力响应特性.     

船舶LNG储槽晃荡热动响应特性分析

储运LNG船舶在航行中受外界环境影响,储槽内LNG液体出现晃荡,以及储槽维护结构的漏热,使得储罐内温度和压力变化,LNG出现相变,导致LNG的耗损及安全隐患。针对在晃荡和外界漏热影响下船舶LNG储槽热质传递过程,利用气-液两相VOF模型,建立了描述LNG储槽热动响应的数学模型,分析了在不同外部漏热、晃荡幅度和储槽内LNG液位高度下,储槽内LNG损耗及其热质传递特性,以及LNG储槽内自由液面波动。随着外部漏热上升,振幅和频率增加,使得LNG气相区压力增加和LNG损耗率增大,并随槽内LNG液位降低时,其增加的幅度相对较大。本文分析结果,可为优化船舶LNG储槽结构和LNG储槽的运行管理提供一定理论指导。     

流体在管道中流动参数的计算（二）

介绍了非牛顿流体在管道中流动时的压力降及速度分布的计算公式。