舰船狭长空间电缆火灾热流场特性数值研究

为研究舰船狭长空间内电缆发生火灾后的热流场特性规律,建立适用于狭长空间的火灾计算数学物理模型。对控制方程组进行简化和变形,用数值程序求解,得到狭长空间电缆火灾发生后烟气蔓延特性规律,舱内温度场分布以及随时间的变化,不同位置的火灾特征参数变化的差异性,以及典型工况下特征参数的阈值;探讨设备发热对火灾热流场的影响。通过分析火灾热流场特性变化规律,为狭长空间火灾探测设计提供参考。     

高速公路交通流分形特性分析

采用分形理论研究交通流的自相似性；基于嵌入空间理论、状态空间重构和Ｇ－Ｐ算法对实际检测的广佛高速公路２４ｈ交通流情况进行了分形特性分析，分析结果表明交通流在一定的区间内存在尺度不变性。     

高速公路交通流的建模与入口匝道最优控制

针对ＭＡＲＫＯＳ ＰＡＰＡＧＥＯＲＧＩＯＵ（１９９０）所建立的交通流模型在高速公路某路发生阻塞现象时不能反映这一路段交通流起初状态的局限性，给出一个改进的交通流模型，在新模型基础上构造了入口匝道最优控制问题，计算机仿真结果表明本文的控制策略在降低入口匝道平均等待时间、提高服务流量等性能上有较好的控制效果。     

增压器无叶喷嘴宽度对其出口流场影响的研究

用心形线表征了一种增压器无叶蜗壳梨形流道横截面轮廓 ,用有限差分法对增压器蜗壳内无叶喷嘴出口流场进行了数值模拟计算 ,研究了喷嘴宽度 (B)对其出口流场的影响。结果表明 ,喷嘴出口速度及气流角 (α)分布不均匀 ,随着 B沿蜗壳轴向减小 ,α逐渐减小且其分布趋于较均匀 ,而喷嘴出口速度逐渐增加但其分布趋于恶化 ;B减小到一定程度后 ,喷嘴出口流场变化不大。B沿蜗壳周向线形减小时 ,可改善α分布 ,但速度改善不明显     

Simple Lagrangian formulation of bubbly flow in a turbulent boundary layer (bubbly boundary layer flow)

For the theoretical consideration of a system for reducing skin friction, a mathematical model was derived to represent, in a two-phase field, the effect on skin friction of the injection of micro air bubbles into the turbulent boundary layer of a liquid stream. Based on the Lagrangian method, the equation of motion governing a single bubble was derived. The random motion of bubbles in a field initially devoid of bubbles was then traced in three dimensions to estimate void fraction distributions across sections of the flow channel, and to determine local bubble behavior. The liquid phase was modeled on the principle of mixing length. Assuming that the force exerted on the liquid phase was equal to the fluid drag generated by bubble slip, an equation was derived to express the reduction in turbulent shear stress. Corroborating experimental data were obtained from tests using a cavitation tunnel equipped with a slit in the ceiling from which bubbly water was injected. The measurement data provided qualitative substantiation of the trend shown by the calculated results with regard to the skin friction ratio between cases with and without bubble injection as function of the distance downstream from the point of bubble injection.List of symbols B law of wall constant - C _f local coefficient of skin friction - C _f0 local coefficient of skin friction in the absence of bubbles - d _b bubble diameter [m] - g acceleration of gravity [m/s²] - k ₁ k₄ proportional coefficient - k _L turbulent energy of the liquid phase [m²/s²] - L representative length [m] - l _b mean free path of a bubble [m] - m _A added mass of a single bubble [kg] - m _b mass of a single bubble [kg] - N _x ,N _y ,N _z force perpendicular to the wall or ceiling exerted on a bubble adhering to that wall or ceiling [N] - P absolute pressure [Pa] - Q _G rate of air supply [/min] - q _L ⁽ⁱ⁾ turbulent velocity at the ith time increment [m/s] - R> _ex Reynolds number defined by Eq. 32 - T _*L integral time scale of the liquid phase [s] - U velocity of the main stream [m/s] - ,¯v,¯w time-averaged velocity components [m/s] - u,v,w turbulent velocity components [m/s] - û _L ,v_L root mean square values of liquid phase turbulence components in thex- and y-directions [m/s] - V volume of a single bubble [m³] - X,Y,Z components of bubble displacement [m] - x _s ,y _s ,z _s coordinate of a random point on a sphere of unit diameter centered at the coordinate origin - root mean square of bubble displacement in they-direction in reference to the turbulent liquid phase velocity [m] - local void fraction - _m mean void fraction in a turbulent region - regular random number - R _v increment of the horizontal component of the force acting on a single bubble, defined by Eq. 22 [N] - t time increment [s] - ₁ reduction of turbulent stress [N/m²] - _L rate of liquid energy dissipation [m²/s³] - _m coefficient defined by Eq. 30 - law of wall constant in the turbulent region in absence of bubbles - ₁ law of wall constant in the turbulent region in presence of bubbles     

某新建地铁车站与既有站换乘模式及换乘设施研究

为实现合理换乘的目标,以既有2层单柱车站与新建3层双柱车站换乘为研究对象,采用理论分析和仿真模拟相结合的方法对换乘模式进行分析。然后,基于预测客流对换乘方案进行仿真模拟分析,得出结论:1)不同的客流量应选择不同的换乘方式,客流量较大时,应采用单循环的换乘方式,新建车站站台纵向可均匀布置4组宽1.2 m的上下行扶梯和宽1.4 m的备用楼梯,并在既有站底板沿中柱对称破除2 m宽的孔洞,设置台台换乘通道,可满足远期客流换乘和疏散的需求;2)通道(楼梯)的通行能力随着通道(楼梯)宽度的增加而增大,但增大趋势逐渐减小,在客流较大时应设置导向措施引导乘客适当使用楼梯或采取限流措施;3)对于"L"型换乘车站,"一顺"布置时换乘更便捷,而"双八字"布置更能缓冲客流,因此,需根据具体客流情况选择相应的换乘方式;4)近远期车站不同期建设时,应考虑换乘需求并为后续线路预留实现换乘的工程条件。     

柴油机进气管瞬态流动均匀性三维数值模拟

运用计算流体力学方法对柴油机进气管瞬态流动过程进行了三维数值模拟,讨论了在进气重叠期内,不同工况下进气管内部流场的变化情况。分析了柴油机进气增压压力、转速以及进气重叠时间对各进气歧管出口空气质量流量、进气分配质量、进气最大不均匀度的动态影响。计算结果表明:柴油机进气增压压力越低,进气最大不均匀度越大;进气重叠角越大,进气最大不均匀度也越大;柴油机低转速工作时的进气最大不均匀度要高于高转速最大不均匀度。通过提高进气增压压力、合理优化进气管几何结构,可以减小柴油机在进气过程中出现的进气分配不均匀现象。     

双涡轮增压系统压气机通流特性匹配方法

通过离心式压气机特性图谱分析,建立了压气机通流特性模型来表征节流线。基于压气机通流特性模型,针对车用柴油机典型工况建立了性能指标函数,从而指导增压系统匹配方案的确定。针对典型双涡轮增压系统,明确了增压系统匹配流程,建立基于压气机通流特性的匹配方法。针对某型6缸增压柴油机不同工况的性能参数指标,进行了相继增压系统和可调两级增压系统匹配计算,分别进行了大小增压器和高低压级增压器选型。通过搭建柴油机相继和可调两级增压系统试验台架,试验验证了双涡轮增压系统匹配方案,试验结果表明,所匹配的相继和可调两级增压系统能够满足不同典型工况的压比和流量要求,进而实现柴油机不同工况的性能指标,保证了柴油机全工况范围的正常运行。同时根据柴油机试验结果,以燃油经济性最优为目标,确定了相继和可调两级增压系统全工况控制策略。     

基于路面抗滑性能的高速公路行车安全分析

对广东省内某大交通流量、交通事故多发的高速公路的路面抗滑性能和交通事故进行收集、整理、分析,采用事故率、雨天事故率、晴天事故率对路面抗滑性能和交通事故进行相关性分析,得到其相关关系,并在此基础上提出基于控制路面事故率来对路面抗滑性能进行针对性的提高或维护。     

基于多源数据的无锡轨道交通客流特征分析

无锡轨道交通线网已经初步形成,但整体线网负荷强度偏低。为提高轨道交通规划管理水平,有必要对轨道交通客流特征进行研究。基于居民出行调查、地铁乘客出行特征调查、轨道交通 AFC 数据等多源数据,分析无锡市轨道交通客流特征、轨道交通与土地利用的协调关系、轨道交通与其他交通方式一体化水平等,并与上海、广州、深圳、成都等城市进行对比分析。结果表明,轨道交通线网的平均乘距为 8.4 km,可较好地服务于核心区与外围组团间的中长距离出行;沿线开发强度、居住和岗位覆盖率偏低,影响轨道可服务人群数量;与常规公交等交通方式衔接不足,降低轨道交通快速出行竞争优势。研究建议无锡市应重点加强轨道交通与城市空间的耦合,提高沿线开发强度,协调轨道交通与其他交通方式的衔接,充分发挥轨道交通效能。