管式换热器动态数学模型的跷跷板效应分析

跷跷板效应使管式换热器动态数学模型的流体出口温度动态扰动曲线出现错误,与实际设备的变化趋势相反。从流体出口温度计算公式和建模过程中的简化假设两个方面进行分析,指出跷跷板效应的产生原因,给出避免跷跷板效应的判定条件,并指明其物理含义。计算机仿真计算实例表明该结论是正确的。此方法可用于管式换热器的动态实时仿真计算中。     

管状直接甲醇燃料电池的建模和仿真

通过对管状DMFC的电化学反应机理分析，采用活塞流反应模型建立了甲醇、氧气和气态水的浓度分布模型；依据列管式换热器原理，建立了甲醇溶液、膜电极和空气的温度分布模型，并对电流密度、进料参数对浓度分布以及电池温度影响进行仿真，为管状直接燃料电池选择合理的控制变量和控制策略提供佑据；仿真结果表明，对于液相进料的DMFC，甲醇溶液的温度是影响整个电池温度的主要因素；根据燃料电池的热力学数据，对电池的效率进行了分析。     

制冷剂自然循环系统制冷工况的性能研究

以网络、图论为基础,建立了基于气液两相流体网络的制冷剂自然循环系统的数学模型,采用关联矩阵来描述各个部件之间的关联关系,通过对模型的求解,得出了冷凝器进口水温、冷却水流量、室内空气温度等参数对系统制冷量的影响规律。研究表明,当蒸发温度和冷却水流量不变时,随着冷凝器进口水温的降低,蒸发器的制冷量不断增大;当室内换热器风量和室内温度不变时,蒸发器的制冷量随蒸发温度的升高而减小。     

化工过程流体网络的建模与仿真

建立了化工过程仿真培训系统建模中的流体网络模型，这是有温度和组分变化的流体网络模型。利用流体网络和设备模型的不同响应速度，采用变步长仿真方法，提出了一种适用于仿真培训系统的化工过程流体网络的仿真方法。     

面向对象的可视化翅片管换热器自建模仿真系统的功能实现

为了实现换热器仿真软件的实用化，从翅片管式换热器软件功能的具体功能实现出发，分析被研究的对象，进而对OpenGL交互性功能实现、流体网络自建模技术的实现、以及快速简化物性制冷剂计算模块的实现三个方面的研究方法进行深入的探讨。结果证明：以上方法的应用为换热器仿真技术的实用化提供了坚实的关键技术支撑。     

学习流体仿真中的高效长时序运动预测（英文）

快速准确的进行流体仿真是一个具有挑战性的任务，基于传统方法的流体仿真需要消耗大量的计算资源以获得准确的结果。深度学习方法快速发展，为基于数据的流体仿真和生成提供了可能。提出一种基于单帧的浓度场和一个序列的先验速度场的长时序流体仿真运动预测算法。这一模型专注于将通过神经网络预测的速度和密度场基于纳维-斯托克斯方程获得的仿真数据在宏观尺度上进行匹配。通过使用基于全卷积U型网络的自动编码器和基于LSTM网络的时序预测子网络，本文模型在时间演化过程中更好地保持了视觉宏观相似性，并实现了显著的计算速度提升。本文方法实现了对流体场演化的宏观分布的准确和快速的长时序运动预测。在一系列二维和三维的仿真数据的基准测试上证明了本文算法的有效性和高效性。     

管壳换热器模型库及在换热网络仿真中的应用

利用分布参数分段集中化的思想，建立了多管单壳换热器动态机理模型，以此为基础，编程建立了多管单壳换热器两个基本仿真模块，用这两个基本仿真模块可以组合得到所有类型的多管多壳换热器的仿真模块，即而组成多管多壳换热器的仿真模型库，利用该模型库可以根据换热网络的结构方便地搭建换热网络的仿真系统。搭建了一套实际的原油换热网络的仿真系统，该仿真系统不仅具有良好的准确性，而且还可以非常方便地研究参与换热的一种或多种物流温度和流量分别或同时变化时对换热终温的影响情况，为控制系统的研究与设计奠定基础。另外，用此方法建立的管壳式换热器仿真模型库可以非常方便地应用于其他管壳式换热网络的仿真。     

飞机环控系统建模与换热器参数优化研究

建立了飞机环控系统各主要部件的数学模型和MATLAB仿真模块，在此基础上搭建了某型飞机环控系统的仿真模型，并针对某机型进行了仿真研究。结果表明，模型具有较高的精度。以该系统作为研究对象，以降低系统出口温度为目标函数，从系统角度对换热器流程数和热路流动长度进行了优化。从结果来看，相对于输入参数，换热器的流程数和热路流道长度具有局部最优解，此时压气机、涡轮和换热器之间存在着热量、压力、能量的最优匹配关系。该结论对同类系统的参数确定和优化有一定参考意义。     

一维流体相变过程的统一分布参数模型及数值仿真方法

流体流动相变系统在工程领域具有十分广泛的应用。针对流体相变系统动态过程仿真模型所存在的几个主要问题，建立了一维流体相变系统动态过程的统一分布参数模型。给出了一种基于流体质点追踪思想的解析．数值混合仿真方法，有效地解决了此类系统现有动态仿真模型中难以避免的数值稳定性问题、仿真模块频繁切换问题和工质相变点瞬态位置难以准确确定等问题，从而为一维流体相变系统提供了一种十分有效的建模及数值仿真方法。     

拦截弹单发杀伤概率仿真计算研究

首先分析了单发导弹杀伤概率计算模型，然后分别介绍了制导误兰分布概率、引信启动区分布概率、引信启动概率、战斗部条件杀伤概率的计算模型，给出了积分区间的确定方法，最后针对一个具体的实例进行了仿真计算，并对仿真结果进行了分析。     

面向对象的可视化翅片管换热器自建模仿真系统的总体框架

采用面向对象的编程技术，结合OpenGL可视化图形技术，开发了适用于化工、空调等领域的翅片管换热器可视化设计软件。该软件实现了翅片管换热器的三维可视化方案设计，能够分析计算不同结构、流路布置、以及运行工况下的翅片管换热器的流动换热特性。该软件具有友好的用户交互性、以及良好的开放性和通用性，可以有效地缩短换热器的设计周期，提高换热器设计质量。     

航空升压式空气循环制冷组件动态特性的仿真研究

详细描述了航空升压式空气循环制冷组件的工作原理。建立了该组件中压气机、涡轮、转轴以及中间冷却器的非线性动态模型。根据部件动态特性的不同时间尺度,分别考虑气体的压力、温度以及转轴转速随时间的变化过程。在MATLAB/SIMULINK系统仿真环境下,采用模块化的建模思想开发了该组件的动态仿真工具箱。以某型飞机环境控制系统的升压式空气循环制冷空气循环制冷组件为例,进行了仿真计算并给出系统的稳态结果和动态过程分析。     

飞机除冰液地面除冰过程模型仿真与实验

描述了飞机地面除冰过程相关参数和热量损耗关系,选择机翼表面温度和积冰厚度作为描述该过程的状态变量,基于热平衡理论建立了该过程的数学模型。通过仿真研究,得出飞机地面除冰过程除冰效率的变化规律:提高除冰液温度,除冰效率明显提高;如果除冰液温度恒定,一味地增大除冰液流量,除冰效率提高不明显。在飞机地面除冰环境模拟装置上进行了模型验证实验,实验和仿真结果趋势一致,表明所建模型与实际过程匹配,可以为后续飞机地面除冰过程装备参数优化奠定基础。     

载人航天器舱室温湿度最优预测控制研究

目前的载人航天器温湿度控制系统回路中未设回热换热器或电加热器,结构简单可靠,但有时不能满足除湿要求,是优先控制温度的空气参数处理方法。针对该温湿度系统,分析其热湿耦合机理,提出采用优先控制湿度的最优预测控制策略,利用观测数据在线动态估计热湿负荷并预测舱室温湿度变化趋势,结合优化目标函数,获得最优的冷凝空气处理风量,从而实现温湿度最优控制,保证航天员热舒适性。仿真结果证明了该控制策略的有效性。     

HAT循环系统动态仿真的研究

依照模块化建模的思想，对HAT循环进行了模块化分解，分别建立了压气机模块、透平模块、饱和器模块、换热器模块、燃烧室模块、转动惯量模块等几大模块，在此基础上，利用EASY5仿真平台搭建了HAT循环的整体仿真模型，然后对该系统做了稳态和动态的仿真试验。结论认为，简单燃气轮机循环改造为HAT循环需要重新设计透平部件以适应由于饱和器而带来的质量流量增大的问题；在同样的透平进口温度下，HAT循环同简单燃气轮机循环比较，效率有大幅提高，出力增加：在发生动态变化时，HAT循环变工况性能良好。     

基于传热增广模型的轨迹优化与防热结构分析

在考虑飞行器结构温度约束的轨迹设计问题中,采用一般约束热流密度的轨迹优化模型存在反复迭代、不能考虑轨迹、传热之间耦合关系等缺点.针对这些问题,提出一种传热增广的轨迹优化模型.利用空间差分将传热方程转化为一阶微分方程组,与运动方程组成传热增广的系统状态方程,从而能在轨迹优化中对结构温度直接进行约束.算例仿真说明了基于增广...