离心级联供料扰动过程中丰度分布的数值模拟

为了得到离心级联流体状态变化时同位素丰度分布情况,建立了丰度变化下的动态数学模型,与水力学数值模拟进行耦合,利用Q迭代算法求解了动态丰度方程。Xe分离数值模拟结果表明,该模型和算法可以有效求解离心级联动态丰度分布。在扰动幅度和持续时间都相同的情况下,丰度的变化与该组分在同位素中的位置、距离扰动级的位置、机器滞留量以及稳态下丰度的分布情况都密切相关。研究结果可供实际同位素生产中参数分析和调整时参考。     

考虑轻杂质时离心级联中组分分布的数值模拟

为了清楚地了解离心机级联中轻杂质的传播与分布,对利用离心法获取同位素过程中存在的轻杂质问题进行了数值模拟。根据实际的物理过程,建立了新的质量损失模型及轻杂质(HF)产生模型。数值模拟中将反映物质守恒的微分方程进行差分处理,以W F6为工作介质,考虑腐蚀损耗、供料中的轻杂质及离心机级联系统漏率,求解差分方程组,得到了离心级联中各组分的丰度分布,并与旧的模型进行了比较。数值计算结果显示新模型得到的轻杂质丰度在精料端的积累量远高于旧模型,理论上该模型能够更准确地反映离心级联中轻杂质传播与分布情况。     

离心级联水力学的扰动分析

为了提高离心级联的分离效果,研究了各级机器参数扰动时所引起的流体状态偏移。在求解离心级联水力学静态特征根的基础上,以扰动级为界,通过对级联贫化、浓化部分分段求解,得到了水力学流体状态偏移的解析解,并用数值实验加以验证。结果表明:对于小扰动情况下的离心级联,用解析与数值2种方法得到的流体状态偏移曲线十分相似,主静态特征根Z2对级联中压强和流量的偏移起主导作用。因此,该解析解可以为实际离心级联参数的调整和设计提供参考依据。     

离心级联水力学的扰动分析

为了提高离心级联的分离效果,研究各级机器参数扰动时所引起的流体状态偏移。在求解离心级联水力学静态特征根的基础上,以扰动级为界,通过对级联贫化、浓化部分分段求解,得到了水力学流体状态偏移的解析解,并用数值实验加以验证。结果表明:对于小扰动情况下的离心级联,解析与数值两种方法得到的流体状态偏移曲线十分相似,主静态特征根Z2对级联中压强和流量的偏移起主导作用。因此,该解析解可以为实际离心级联参数的调整和设计提供参考依据。     

9个扰动哈密顿系统的极限环分布

 用微分方程定性分析方法和数值模拟方法研究9个扰动哈密顿系统的极限环个数和分布情况.结果显示9个系统具有相同的极限环分布,在某些参数条件下它们都有14个极限环.数值模拟给出了这14个极限环的精确位置.     

可回收火箭动力着陆段在线制导算法

针对火箭垂直回收精确着陆问题,该文研究了基于凸优化的在线制导算法,提出了一种制导、导航与控制一体化闭环数值仿真方法。通过无损凸化和逐次凸化方法,将火箭回收段制导问题转化为二阶锥优化问题,并结合内点法将该特定问题进行定制求解。研究了在随机大气扰动、发动机节流特性、导航系统随机偏差以及系统整体时延等多重不确定因素作用下算法的鲁棒性。通过对问题进行定制化求解,该算法具备毫秒级的收敛特性,且具有较高的算法鲁棒性。在动力学环境扰动、控制和导航系统偏差以及系统整体延时等不同扰动的组合作用下,该算法的仿真结果满足火箭回收精确软着陆的要求。     

六次非对称超椭圆Hamilton系统的极限环

应用判定函数和数值探测方法,讨论了在多项式扰动下,有关六次非对称超椭圆Hamilton系统的极限环数量及分布情况问题,其中多项式扰动共含有3个任意参数,结论表明了该超椭圆Hamilton系统在无穷区域中最多出现3个极限环,然后应用数值模拟找出了3个极限环的精确位置,该结论有助于进一步研究Hilbert的第16个问题.     

充气量和供料对脉冲级联稳态丰度分布的影响

脉冲级联是新提出的同位素分离级联的概念,了解脉冲稳态丰度分布是开发脉冲级联应用中的一个重要方面。为了明白稳态丰度分布的影响因素并加以利用,以提高脉冲级联的分离性能,利用一种结合了Q迭代法的时间推进方法求解脉冲级联的稳态丰度分布,并将分离效果用平均分离系数来整体描述。通过对矩形脉冲级联分离钨同位素的讨论,分析了充气量和供料对稳态丰度分布的影响。结果表明:级联的平均分离系数不随级联各级离心机充气量的变化而变化,但随着管道充气量与供料量之比的增加而增大;在级联中部存在一个最佳供料位置,使得平均分离系数最大。     

多元分离矩形级联最佳供料位置的确定

多元同位素分离理论是稳定同位素分离的理论基础。矩形级联具有机器种类少，连接简单等特点，适合分离种类多，小规模生产的稳定同位素。用矩形级联分离多元同位素，在外界参数不变的情况下，改变供料位置，目标同位素的产品丰度有较大差别，这就要求选择最佳供料位置使产品丰度最高。从推导二元小分离系数短矩形级联的最佳供料位置出发，分析了当分离系数增大及级联加长时供料位置的变化趋势，并通过求解非定常态多元分离级联丰度非线性方程组，得出多元分离的最佳供料位置的变化趋势及最佳供料级入口丰度和供料丰度之间的关系     

武装直升机机体红外辐射数值模拟方法研究

针对武装直升机机体红外辐射的数值计算问题,本文首先在分析蒙皮受热情况的基础上,提出了一种利用区域分解求解机体表面温度分布的方法.该方法将机体分为3个温度区域:一般蒙皮区域,其温度变化通过热网络法求解;发动机热影响蒙皮区域,其温度变化由热源法求解;喷焰加热蒙皮区域,其温度变化由直升机旋翼洗流干扰下的热喷流模拟求解.在此基础上,研究了机体红外辐射的数值模拟方法,包括蒙皮自身辐射的计算和蒙皮反射辐射的计算.最后,应用本文方法,对某型武装直升机的机体红外辐射强度进行了数值模拟,计算结果符合实际分布规律,计算误差在工程精度要求内.该方法已应用于武装直升机红外辐射数值模拟软件中,应用表明该方法稳定、可靠,适于工程分析.     

多组分同位素离心分离的简化计算

本文从多组分同位素的扩散方程出发，推导了多组分同位素离心分离径向平均丰度的丰度方程。用迭代法结合流场近似解数值模拟了４组分同位素ＵＦ６和ＳＦ６的丰度分布，并估算了同位素单位摩尔质量差下的全分离系数。同时还分析了同位素间相对全分离系数与其摩尔质量差的关系及离心机流场近似解中一些参数的取值问题。     

二维浅水数值模拟的有限差分MADI法

在贴体平面二维正交曲线网格基础上,采用对交替方向隐式ADI法变量位置分布进行了改进的MADI法对二维水深平均的浅水方程进行差分离散求解,并将这一算法应用于长江南通河段的水流模拟.数值模拟计算结果和实测资料比较结果表明,该算法能较好地模拟复杂条件下天然河道涨潮、落潮水流归槽和流速分布过程.     

土石坝动力离心模型试验颗粒流数值模拟

以长河坝离心模型试验为基础,开展颗粒流细观数值模拟研究,分析大坝在不同地震加速度和离心加速度下的动力响应(加速度和位移)和破坏模式,并对长河坝双向振动台模型试验进行了数值模拟分析.数值模拟结果表明:数值模拟规律与离心振动台试验规律基本一致,坝体的地震破坏模式为坝顶局部滑动破坏;同一高程坝坡位置的动力响应大于心墙位置;随...     

一类扰动的超椭圆Hamilton系统的极限环分布情况

在定性分析理论指导下,运用判定函数和数值探测方法,研究了一类具有幂零鞍点的超椭圆Hamilton系统在多项式扰动下的极限环个数和分布问题,这里的多项式扰动共有3个任意参数.证明了该系统在无界周期环域中最多分出3个极限环,并运用数值模拟得到了3个极限环的准确位置.该研究成果有助于进一步研究希尔伯特的第16个问题.     

安全性第一准则下的组合贷款模型

提出了一种在概率准则意义下的组合贷款模型,并设计了基于随机模拟的混合优化算法进行求解。 该算法突破了各种贷款收益率必须服从正态分布的假定,可对贷款收益率是任意分布形式的模型进行求解。 经数值仿真,验证了算法的可行性。     

用有限体积法计算叶轮机械内三维粘性流动

用数值计算方法研究离心叶轮内流场的三维粘性流动.在流场计算中,利用有限体积法对三维N-S方程组进行差分离散,并应用SIMPLER算法来求解.在流场计算的基础上,应用速度矢量图等后处理方法来显示和研究湍流的存在与发展.并将数值模拟的结果与实验数据进行对比和分析.两者相符表明了该数值模拟的有效性.     

基于两阶段求解的动态车辆路径问题研究

采用两阶段求解思想,通过设置定时间隔,将动态信息转化成静态信息,从而实现对动态车辆路径问题的求解.分别建立了初始优化和实时优化阶段的数学模型,以节约算法解为初始解,利用禁忌搜索算法完成初始优化阶段的车辆路径问题求解;在实时优化阶段,分别对节约算法和禁忌搜索算法进行适当修正后再进行求解.利用数值测试实验对客户不同地理位置分布下定时间隔的设置进行测试分析.结果表明,该算法简单明了,易于实现.此外,客户的地理位置分布不同,对定时间隔的敏感性也不同,混合分布最为敏感,其次是随机分布,集聚分布最不敏感;最后,给出了相应的累计服务客户数量曲线,并结合车辆总行驶距离,明确了不同客户位置分布下的较优定时间隔设置.     

动态光热参数情形下激光牛肌肉组织光热响应模拟

以牛肌肉组织为模拟对象,考虑到其光热光学和热学参数对温度的依赖性,运用有限元方法模拟了激光在牛肌肉组织中的传输以及动态热响应过程.通过数值求解热传输方程,得到牛肌肉组织内部的温度场分布,并与静态光热参数情形下的结果进行了比较.结果表明:若不考虑光学参数以及热学参数随温度变化的影响,将高估牛肌肉的温升;与热学参数相比,动态光学参数更大程度地影响牛肌肉组织的温度响应;在激光辐照的过程中,牛肌肉组织表面附近将会形成一个光学屏障,影响组织表面和内部的光子数分布,该结论通过Monte-Carlo方法模拟组织内部光子数的分布情况得到了验证.     

用有限体积法计算叶轮机械内三维粘性流动

用数值计算方法离心叶轮内流场的三维粘性流动,在流场计算中,利用有限体积法对三维Ｎ－Ｓ方程组进行差分离散,并应用ＳＩＭＰＬＥＲ算法来求解。在流场计算的基础上,应用速度矢量图等后处理方法来显示和研究湍流的存在与发展,并将数值模拟的结果与实验数据进行对比和分析,两者相符表明了该数值模拟的有效性。     

基于粒子群算法的病态线性方程组求解

输入数据的微小扰动或计算过程中的舍入误差都可能引起病态线性方程组输出数据的很大扰动,使解严重失真,因此求解此类方程组相当困难。本文提出了一种基于粒子群算法的病态线性方程组求解方法,将病态线性方程组的求解转化为无约束优化问题来解决并通过数值仿真求解验证了该方法的可行性与有效性。