定速法设计的蜗壳性能数值分析

以等速度矩理论设计的混流式水轮机蜗壳,因尾段半径小致使蜗壳内壁流速大,在多泥沙河流中运行时造成蜗壳尾段的磨损剧烈。为此,给定蜗壳断面平均流速规律,以此为据进行蜗壳水力设计,从而使尾段流速降低以达到减缓泥沙磨损的目的。对以等速度矩理论和给定流速分布规律方法设计的4个蜗壳进行了水轮机全流道数值模拟,通过对绝对流速、径向速度、进口环量和液流角的分析,选定了一种较好的蜗壳抗泥沙磨损改造方案。     

蜗壳式多级泵压力脉动特性研究

为了研究压力脉动在蜗壳式多级离心泵不同位置的变化规律,利用Fluent软件,采用SSTk-ω湍流模型对蜗壳式多级离心泵的内部流场进行多工况的非定常数值模拟,得到其各监测点的压力脉动特性,并对其进行对比分析。结果表明:在蜗壳式多级离心泵首级蜗壳内,压力脉动主要受叶轮与隔舌之间的动静干涉的影响,同时与之相连的过渡流道内的液流流动状态的影响也是不可忽略的。     

基于FLUENT的双蜗壳离心泵径向力数值分析

利用CFD软件Fluent对HD型石油化工流程泵的不同工况作流场计算.采用雷诺时均方程和标准κ-ε湍流模型,压力和速度耦合采用SIMPLEC算法,对双蜗壳离心泵内部流场进行模拟,分析了双蜗壳泵静压力和速度场的分布规律,并对径向力进行了计算分析.通过模拟计算发现,数值模拟计算外特性曲线与试验曲线趋势一致,两者相对误差小于10%,说明应用数值计算结果建立的离心泵径向力计算模型具有一定的准确性.利用离心泵径向力的数学计算模型,得出各个工况下叶轮所受的径向力的大小和方向.结果表明,双蜗壳结构泵能有效地减小径向力,在设计点运行时径向力最小且不为0,偏离设计工况下径向力逐渐增大,但不同工况下径向力的变化不大,验证了双蜗壳能有效地平衡径向力.     

蜗壳进口宽度对离心泵性能影响的分析

通过改变蜗壳的进口宽度,对蜗壳与叶轮的匹配关系进行了数值研究．在保证蜗壳断面面积不变的前提下,重新设计了两个进口宽度与原型泵互不相同的蜗壳,分别与原型泵叶轮组合作为研究所用的模型．利用FLUENT软件对离心泵内部流动进行了三维定常和非定常数值模拟．计算结果表明：泵的效率和扬程均随蜗壳进口宽度的增加而降低;随着蜗壳进口宽度的增大,蜗壳扩散段内的低速区域扩大,进口处的速度值减小;速度分布越向壁面分散,漩涡的范围越大．     

数值模拟方法在海洋环境影响评价中的应用

以海南金海浆纸业有限公司浆纸厂专用码头工程为例,建立潮流数值模拟模型,研究评价海域现状潮流场并计算潮流场分布和悬浮物浓度.应用此模型方法计算分析该海域的潮流与悬浮泥沙浓度增量分布.从而分析施工期和竣工后工程对海洋环境的影响.结果显示:1)该专用码头建设所引起的悬浮泥沙对工程海域的最大影响范围为3.178 km2,对海域海洋环境影响不大;2)在码头建设过程中,对浮游生物生长繁殖会造成短期影响,但在工程结束后就基本不存在;3)东西向码头对南北向潮流的阻挡大于码头最西端南北向工程对潮流的影响,码头建成后,港池内形成较小的滞流区,对海洋环境影响较小;4)该模型可进行相应修改,从而得到推广应用.     

教练机座舱气流组织和热舒适性

对某型号教练机座舱在不同进气温度方案下的气流组织进行数值模拟,研究舱内空气湿度、人体散热率和衣服热阻等因素的影响,获取了座舱内速度场和温度场分布.通过数值模拟所得到的速度场和温度场,改进了Fanger的舒适性假设中人体表面对流散热损失的计算方法,并取得了不同工况下座舱的热舒适性指标.这可为座舱环控系统的优化设计和不同热环境条件下的运行控制提供理论依据.     

一类非线性Boussinesq方程的有界行波解

用微分方程定性理论结合数值模拟方法研究了一类非线性Boussinesq方程的有界行波.在r>0的条件下,首先把Boussinesq方程转换成一个常微平面系统.然后用定性理论讨论该平面系统的奇点性质,得到了该系统的相图分支,根据相图给出了有界行波的存在条件,并求出了有界行波的解.最后用数学软件Maple对行波方程进行数值模拟,得到了有界行波的平面模拟图.数值模拟和理论分析结果是一致的.     

切线泵全三维湍流数值模拟

借助ANSYS12.0软件,选择标准κ-ε模型和标准壁面函数对双级切线泵在设计工况进行了三维湍流数值模拟,分析了叶轮、蜗壳内流体的流动规律,指出切线泵相邻叶片之间存在明显的强制涡,直叶片进口处存在明显的冲击损失。蜗壳内流动在隔舌处存在明显的速度变化,产生很大的冲击损失,是引起震动和噪声的主要因素。     

小型轴流定桨式水轮机的技术改造

通过对几座多泥沙河流上小型轴流定桨式电站的技术改造，表明，蜗壳式电站中的水润滑橡胶轴承可以容易地改造为稀油润滑轴承；容量匹配不合理的电站可以把1台机组的转轮更换为适宜于小流量发电的低比速转轮；转轮型号不妥的电站应重新设计与水力参数相符的转轮。这些合理、简便、经济的手段，可大幅提高电站的发电量和经济效益。     

既有建筑节能改造案例研究

随着越来越多的既有建筑因为功能改变或者其他原因面临改造,节能环保绿色等标签不应仅是新建筑的专属符号,对既有建筑改造也起到十分关键的作用。为了研究既有建筑如何更好地进行节能改造,以某既有建筑绿色节能改造为例,分析其改造理念与方法,并跟进改造后建筑能耗与室内环境情况。通过前期模拟以及后期运行数据分析,对维护结构改造以及空调系统运营管理两方面进行了研究与讨论。改造结果表明采用常规的改造技术,同时配合后期运行管理,该建筑能耗仅为同类型建筑能耗的43%,用户满意度达到90%以上,这对既有建筑的改造提供了宝贵的经验,其方法与运行策略值得借鉴与学习。     

泵用串联式干气密封的优化设计及其性能校核

通过多目标优化理论构建了螺旋槽气膜开启力与泄漏量之比的协调函数,并利用该目标函数,通过Maple软件,对泵用串联式干气密封进行近似求解,获得螺旋槽的最佳槽形参数,获得气膜厚度2.14μm.应用Solidworks软件建立螺旋槽和气膜模型,并利用Gambit软件对模型划分网格.运用Fluent软件,在给定的工作条件下,对螺旋槽内部微间隙三维气体流场进行数值模拟,得到了速度分布、压力分布和泄漏量等数据,经计算得到最终的气膜厚度2μm,与优化气膜厚度的误差仅为6.5%.从而证明可以利用该方法对此类干气密封装置进行优化设计及性能校核.     

基于运动波理论的城市动态交通分配研究

根据交通波理论导出在路段产生拥挤排队时的交通阻抗,并把该阻抗应用到动态交通流分配中,在此基础上建立离散化条件下动态用户最优配流问题的变分不等式模型,并用投影算法求解此模型,给出算例验证模型的实用性.     

同步旋进电磁场在纵向均匀磁场自由电子激光中的作用和性质

本文为"纵向均匀磁场自由电子激光运行原理"能够在实际中有效地获得实现,提出同步螺旋准静电磁场和同步螺旋谐振腔电磁场作为纵向均匀磁场自由电子激光的两种能量补偿形式,提出同步螺旋静电场作为电子束起旋和解旋的形式,简明地论述了它们的作用、性质及其现实性.     

西北地区生态环境治理分区研究

根据西北地区生态因子的地域分异规律和生态环境中存在的问题，将西北地区划分为干旱荒漠风沙治理区、青海高原退化革地治理区、黄土高原水土沈失治理区和秦巴山地泥石流治理区4个区域，并提出了每个区域治理建设的方向和措施．     

信息融合超前k步稳态最优Kalman预报器和Wiener预报器

应用Kalman滤波方法,基于Riccati方程,在线性最小方差信息融合准则下,提出了两传感器信息融合超前k步稳态最优Kalman预报器和Wiener预报器,给出了最优加权阵和最小融合误差方差阵.同单传感器情形相比,可提高预报精度.一个雷达跟踪系统的仿真例子说明了其有效性.     

基于遗传/自适应神经网络混合算法求解作业车间调度问题

本文针对一类加工时间可变的调度问题,用遗传算法和基于约束满足的自适应神经网络混合算法进行了研究.遗传算法迭代生成的染色体对应非可行解,由自适应神经网络运算后得到可行解,对应的染色体作为新一代染色体.本算例的目标函数是基于任务的提前/拖期惩罚、附加惩罚以及加工时间的偏离量惩罚,目标是确定最优加工时间和最优加工顺序极小化目标函数,并与一般的遗传算法相比较,最后结果证明了本文算法的有效性.     

多传感器信息融合白噪声去卷Wiener滤波器和平滑器

应用现代时间序列分析方法和白噪声估计理论,在线性最小方差最优信息融合准则下,提出了多传感器最优信息融合白噪声去卷W iener滤波器和平滑器,其中给出了局部滤波误差之间的协方差公式,它可被用于计算最优融合加权系数.同单传感器情形相比,可提高融合估值器精度.它可应用于石油地震勘探信号处理.一个3传感器信息融合Bernoulli-Gaussian白噪声去卷滤波器的仿真例子说明了其有效性.     

粘连颗粒分割的中心核提取方法研究

在图像处理中的粘连颗粒分割方法研究中,获得各个颗粒中心核是分割的基础和关键,极限腐蚀是现有提取中心核的主要方法．通过讨论颗粒粘连程度的不同情况,对极限腐蚀所造成过分割的原因进行了分析研究,提出一种基于局部距离值比较的中心核提取方法,该方法以腐蚀运算得到的距离值为基础,充分考虑与周围颗粒粘连情况,通过在局部区域内判断是否存在大于该距离值的点来定位中心核．颗粒图像分割实验结果表明,该方法消除了极限腐蚀所造成的过分割．     

基于Kalman滤波方法的多传感器信息融合最优白噪声反卷积滤波器

应用Kalman滤波方法和白噪声估计理论,在线性最小方差按矩阵加权最优信息融合准则下,提出了多传感器信息融合稳态最优白噪声反卷积滤波器,其中给出了局部滤波误差之间的协方差公式,它被用于计算最优融合加权阵.同单传感器情形相比,可提高滤波精度.它可应用于石油地震勘探信号处理.一个3传感器信息融合Bernoulli-Gaussian白噪声反卷积滤波器的仿真例子说明了其有效性.