基于CFD技术的数控电解加工流场数值模拟

电解加工中阴极流场设计合理是保证加工正常进行的前提.针对数控展成电解精加工整体叶轮时使用的直线刃阴极流场设计,通过对阴极几何模型的建立,导出了数值模拟时所需要的数值模型.由电解加工过程中电解液运动为湍流状态,确定了采用标准 k-ε模型对稳定加工状态时电解液流道中的流场进行了数值模拟,分析了流道结构对电解液流动速度的影响,其结果与试验结果基本吻合,表明采用流体动力学方法对电解加工中阴极流场设计进行理论指导是可行的.     

高低空环境下火箭发动机射流流场的数值分析

采用二维雷诺平均N-S方程和RNGk-ε湍流模型,对某空空导弹发动机在高低空环境下的燃气射流流场进行了数值模拟,得到了发动机射流流场的马赫数等值线云图、射流流场大小,给出了射流轴线上的流动参数曲线,分析了燃烧室工作状态和飞行高度对发动机射流流场的影响。结果表明,在发动机排气质量流率相同的情况下,高空时燃气射流流场的边界比低空大;相同飞行高度时,随着发动机排气质量流率的增加,燃气射流流场边界随之增大,同时射流流场的结构也有很大的不同。数值模拟为该型号空空导弹发动机的气动布局提供了依据。     

基于典型流道液阻的集成块线网动态特性仿真

分析了液压集成块线网动态特性仿真的研究意义,指出将功率键合图法和计算流体动力学(CFD)方法相结合是进行系统动态特性研究的有效方法.提出应用CFD方法对集成块线网中存在的典型流道流场进行分析,获得相关局部阻碍的阻力系数,依此建立起包含动态摩擦的线网分段集中参数键合图模型.通过数字仿真和实验结果的比较,检验了线网的动态性能,并分析了液流压力损失与孔道结构的关系,初步探讨了流道中典型结构的改进对线网系统特性的影响.     

轿车室内流场的数值模拟研究

轿车室内流场的数值模拟是轿车室内环境空气品质评价与研究的基础.本文选择RNG湍流模型,采用分区域划分网格的方法,并利用Monte Carlo法分析了太阳辐射引起的车体各固面的附加热流变化,对轿车室内空气三维流场和温度场进行了数值模拟研究,为轿车室内环境的舒适性评价和轿车室内通风性能的优化提供了参考.     

某炮口制退器的多目标优化设计

炮口制退器的性能是用制退器效率、炮口冲击波超压值、炮口火焰强度等因素的大小来评价的。为得到综合性能优良的炮口制退器结构,采用非支配排序遗传算法（NSGA-II）和流场数值模拟对某扩张喷口炮口制退器进行了多目标优化设计。流场数值计算模型采用二维轴对称欧拉方程进行描述,优化目标取为制退器所受冲击力最大和给定点的超压值最小,优化变量为喷口结构参数。通过优化得到了Pareto最优解集,为制退器的设计提供了非常有意义的参考。     

汽车尾部流场湍流模型数值分析与实验研究

应用CFD方法计算模拟理想形体三维外流场,比较了四种湍流模型数值计算数据,以及风洞实验数据计算Cd值。针对汽车尾部复杂流场,应用粒子图像速度场仪(Particle Image Velocimetry,PIV)对纵对称面的测量数据,与数值计算数据进行比较分析。结果表明,标准k-ε模型有较高的Cd值计算精度,V2F模型则在流场方面较为理想。     

滇池二维浅水湖泊风生流模型研究及结果显示

二维风生流模型是浅水湖泊常用的水动力模型，适用于滇池的湖流模拟。本文讨论了模型的参数确定、初始条件和边界条件的确定及数值计算方法的选择。并给出了在10m/s均匀西南风作用下的模拟流场。讨论了使用VC进行流场动态演示的方法。     

鸭式气动布局导弹流场数值模拟

采用以N-S方程为主控方程的数值模拟方法,进行固定尾翼鸭式气动布局导弹的气动特性和流场数值模拟。系统介绍了文中所用的数值仿真方法。基于气动特性和流场分析研究了固定尾翼鸭式气动布局导弹的流场特性和气动特性,分析结果显示,在尾翼固定的状态下利用鸭舵的差动偏转进行滚转控制效率较低,基于流场仿真结果分析了鸭舵-尾翼间的滚转耦合机理。     

歼击机座舱供气流动边界条件计算模型

歼击机座舱空气分配系统的送风参数是影响舱内流场的重要因素。建立了供气流动边界条件计算模型以获得舱内流场计算的入口边界条件。分别采用该计算模型及传统的均匀供气边界条件对舱内流场进行了数值计算,并通过地面模拟实验验证了数值计算的准确性。计算结果和实验结果的对比表明,采用该计算模型的流场计算精度比传统方法有显著提高。     

助推钻地弹对混凝土目标侵彻效应的数值模拟

为设计助推钻地弹选择合适的助推方案,采用LS-DYNA程序进行了三维数值模拟研究。通过将动能弹侵彻混凝土数值模拟的结果与试验数据进行对比,确定了合理的有限元仿真模型,选取了合适的材料模型和参数。结合某结构助推钻地弹的研制工作,对助推钻地弹侵彻混凝土的效应进行了数值模拟,与试验数据进行比较,得出数值模拟能够较好地反映助推钻地弹对混凝土目标的侵彻效应。通过对各种助推方案的数值模拟,得出了选择助推方案的一般原则,为新型钻地弹的研制提供了指导。     

飞机液压系统的压力脉冲试验仿真研究

液压系统的压力脉冲直接影响到液压元件的使用期限，对飞机液压系统的可靠性带来严重威胁。飞机液压系统压力脉冲试验是产生压力瞬态脉冲，考核液压元件寿命的重要装置。为了深入研究压力脉冲的形成与控制，论文应用特征线法建立了管内流体的数学模型，并针对正弦波与梯形波两种试验波形，根据管内流体的数学模型和一系列管路的耦合边界方程建立了飞机液压系统压力脉冲试验装王的数学模型．通过对真实系统的仿真试验表明，该模型较真实的反映了实际系统的物理特性，仿真结果准确、可信。     

薄壁蓄热器周期传热仿真系统的开发

基于渐近分析法开发蜂窝蓄热器传热数字仿真软件。建立薄壁蓄热器周期传热的数学模型,求取针对沿气流流动方向弱固体导热条件下的蓄热器温度分布近似表达式,并设计了求取其解析—数值解的算法。运用Matlab的符号运算、数值积分和卷积功能,开发出薄壁蓄热器周期传热仿真系统。热态实验证实了解析精度和可靠性。用等效气固传热系数,可减少由简化通道内热辐射和忽略入口效应引起的解析误差。有效地提高了低氧弥散燃烧设计和操控优化的经济性、准确性和效率。     

钢管水压试验机主液压系统建模与仿真

以钢管水压试验机液压系统为研究对象,阐述了水压试验机的工作流程和主液压系统工作磊理:选择AMESim作为软件环境,建立了该系统基于AMESim的主要元件子模型,并搭建成完整的某钢厂3号线水压试验机主液压系统模型,设置了模型中的主要参数,实现了该液压系统动态性能仿真.仿真结果表明,应用AMESim软件可以有效地对钢管水压试验机主液压系统进行模拟,取得了较好的结果,为进一步的深入研究奠定了坚实的基础.     

回收渠道竞争下制造商的战略联盟策略选择

考虑由制造商、零售商和第三方回收商构成的闭环供应链,制造商与第三方同时参与废旧产品的回收.根据制造商不同的联盟策略建立了以下四种决策模型:无联盟(模型D)、制造商与零售商联盟(模型MR)、制造商与第三方联盟(模型MC)、制造商与零售商和第三方同时联盟(模型MRC),分析了回收渠道竞争对制造商最优联盟策略选择的影响.研究表明:1)与第三方独立回收决策情形相比,当回收市场竞争强度分别低于一定的阈值时,模型D和模型MR中制造商进入回收市场对第三方有利,模型MC中制造商进入回收市场对零售商有利.其次,任何联盟形式下选择进入回收市场始终是制造商的占优策略.2)考虑回收竞争的背景下,闭环供应链系统利润并不一定在MRC联盟策略下最优,其比较的结果取决于回收市场的竞争强度.3)从制造商最优联盟策略选择的角度分析,当回收竞争强度小于1/2时,MRC联盟策略对制造商最有利;当回收竞争强度大于1/2时,MR联盟策略是制造商的占优策略.最后,利用算例分析了参数对闭环供应链均衡和制造商最优联盟策略选择的影响.     

基于LBM的城市建筑群系统洪水灾害模拟

极端气候变化背景下,东南沿海地区遭受的潜在洪水灾害风险不容忽视。基于格子玻尔兹曼计算流体力学方法,针对沿海城市建筑群系统开展了海啸冲击情景下内涝过程三维仿真研究,对理想建筑群洪水冲击实验开展了数值模拟方法可靠性和准确性验证。研究结果表明：沿河道、海岸线布置的建筑群的遮掩效应明显,城市内部建筑群受洪水的影响较小;建筑的布置方向和间距分布对洪水路径影响明显。开展的大尺度洪水情景下城市建筑群小尺度模拟分析方法,解决了二维模型不能计算复杂流场、地形、湍流等问题,克服了建筑群三维网格划分困难,为当前基于城市信息模型的洪水灾害应急管理和城市建筑规划提供技术参考。     

分散控制系统稳定化的新方法

本文从实际考虑提出了一种使分散控制系统稳定的新方法。这是一种最优的稳定方法。它不仅使反馈控制器的结构具有站间的通讯费用最低的特点，而且也使控制结构有最少的通道数。数值计算的例子表明了本文所提方法的正确性和可操作性。     

基于Dymola的液压系统热力学模块化建模与仿真

以模块化建模方法为指导,提出了液压系统的热力学模块化建模方法。将液压元件工作机理分为容积型和阻尼型,建立容积型模块和阻尼型模块模型,由容积型模块和阻尼型模块单独或组合建立液压元件的模块化模型。采用Dymola对所建立的各元件模型进行仿真实现,建立了温度仿真模块库-ThermalHydraulic,可以实现面向液压原理图的可视化温度仿真。对模块库进行测试,验证了建模和仿真实现的可行性。

Abstract：

According to the modular modeling method,a thermal-hydraulic modular modeling method of hydraulic system was presented. Basic operating principles of all hydraulic components were divided into two types：volume and resistance. Volume model and resistance model were developed to represent the volume and resistance characteristic of hydraulic component. Component＇s modular model was established by signal or both of volume model and resistance model. Then,the hydraulic system temperature simulation modular library-Thermal Hydraulic was established by Dymola software,and the library could establish system model conveniently by visual modeling style based on hydraulic principle figure. At the last,the system test was made to evaluate the feasibility of modeling and simulation.     

基于CFD正交仿真的冲刷防治方法优化研究

桩基冲刷不但使桩基裸露,而且影响平台的侧向和轴向特性以及承载能力,因而冲刷防治在海洋平台维修中占有重要地位.通过正交实验设计,采用三维大涡模拟圆柱桩基冲刷导流防治方法.导流法是在桩腿上设置导流盘,减轻桩基冲刷.CFD仿真结果表明,导流盘的放置位置影响桩基周围决定沙土运移的海水流速,导流盘位置越低,冲刷防治效果越好.正交实验设计结合CFD仿真可有效减少仿真次数,找出防治方法关键参数并优化,适于老龄平台的延寿加固.     

基于磁流变减振器的整车控制方式研究

为了分析在二自由度车辆模型设计的磁流变减振器的控制器直接构成整车控制系统的可能性，设计了整车控制系统的两前、两后和四通道三种控制方式并建立了相应的仿真模型和确定了系统参数。研究表明，在二自由度车辆模型环境下设计的磁流变减振器的控制器可直接组合成整车控制系统，其中四通道控制方式比两通道控制方式的效果好15%左右。基于磁流变减振器的整车控制系统与基于液体减振器的整车振动系统相比，系统性能可以提高20%左右。