倾斜小椭圆型储油罐标定的计算

针对小椭圆罐体在实际应用中常见的三种纵向倾斜情况,分别建立了油量与油位高度之间的二重积分模型。用MATLAB得到相应的数值积分方程并进行数值计算。由模拟值与实测值的误差与液位高度的抛物线关系,进行二次回归。用回归函数修正了模型,得到精确度可达到99.6%的储油量计算模型。     

振荡浮子式波能转换装置阵列的物理模型水池试验

 振荡浮子式波能转换装置在防波堤上进行阵列化布置时,各装置的浮子获能体之间会发生复杂的水动力相互作用,影响装置的运动和发电性能。开展物理水池试验,研究了防波堤前振荡浮子式波能装置阵列的水动力响应特性,着重分析了不同波浪条件下浮子尺寸和分布间距对装置运动性能和发电功率的影响规律。研究发现,在所考虑的参数范围内,相同波况条件下,小半径浮子波能装置的发电功率更高;窄频带波浪环境中,小间距布置有利于产生更大的功率峰值,且入射波高对装置的发电功率有显著影响。     

大型油罐智能喷砂除锈系统设计及动力学分析

为满足油田对于大型油罐环保高效除锈设备的需求,根据油罐具体结构和除锈技术,设计了一套工作于油罐内壁的智能喷砂除锈系统,系统包括罐内的旋转式桁架轨道、特殊机械手、运输小车、爬壁小车和罐外的喷砂回收装置,该系统提高了除锈作业的工作效率和自动化水平,避免了除锈过程中的粉尘污染。建立系统的动力学数学模型,通过刚体动力学仿真,分析了系统构件运动状态和关键部件承重轮的受力状况。通过刚柔耦合动力学仿真,比较桁架轨道不同高度的位移轨迹,得到最大跟随位移为16 mm,系统能够满足除锈工作的性能要求。     

太阳能开水器的经济性分析

利用动态的年计算费用法将以电做为补充能源的太阳能开水器。供应形式与电开水器进行了比较。经计算 ,在长春地区按 7月份平均的太阳辐射强度确定出的集热器面积使太阳能开水器年费用最小 ,与开水供应量相同的电开水器相比 ,其回收年限为 4 .1年     

脉冲电浮水处理池的数学模型与计算方法

简绍了脉冲电浮水处理装置的特点;分析了影响该技术处理效果的因素;作者根据电浮过程的基本公式,提出了脉冲电浮处理池的数学模型,给出了计算电浮处理池高度、体积以及处理量的计算公式;作者根据所建立的数学模型开发了一套设计脉冲电浮处理池的实用软件和并给出了计算的源代码.该脉冲电浮水处理池数学模型能进一步完善水处理技术的设计和应用,并能推动该技术的推广,及应用.     

固-液搅拌槽内槽底流场的CFD模拟

使用计算流体力学CFD软件CFX-5.5.1对搅拌槽内固液流场进行了数值模拟。搅拌槽直径T=476mm, 槽内均布四块挡板,搅拌桨为CBYⅢ桨。两相物系采用玻璃珠-水体系,固体体积分数Фv为5.4%。文中使用标准κ-ε模型计算了清水与固液两相的流场,考察了槽内的流场的分布对固体颗粒悬浮状况的影响,同时把槽底的清水和Фv为5.4%的固液两相模拟结果与实验结果进行了对比,模拟结果与实验较吻合。     

振荡水柱波能转换器的消反射特性研究

基于势流理论,建立了振荡水柱(OWC)型波能转换器的二维数学模型.采用去奇异的边界积分方程法(DBIEM)模拟了完全非线性波.通过调整OWC腔室内振荡压强的幅值和相位,使OWC工作于消反射状态.研究了波能吸收效率与OWC腔室内振荡压强的幅值、相位的关系.数值计算表明:消反射时,OWC的波能吸收效率比传统形式的OWC高很多.在消反射状态下,OWC腔室内振荡压强和通过透平气体流量的幅值增大且二者存在相位差,这与传统的OWC是不同的.最后提出了不同于传统形式的新型OWC波能转换器的设计思路.     

多层桨气-液搅拌反应器内局部特性的数值模拟

采用计算流体力学(CFD)方法,应用Euler双流体模型、标准的k-ε双方程湍流模型及多重参考系法,并与综合考虑了气泡聚并与破碎对气泡尺寸影响的群体平衡模型(PBM)相结合,对多层桨搅拌槽内气-液两相的流场、局部气含率分布、气泡尺寸分布以及局部容积传质系数分布进行了数值模拟。结果表明:在搅拌槽内顶桨与底桨上方靠近壁面处存在气含率和气泡尺寸分布的极大值,与实验结果相吻合;容积传质系数的模拟结果与实验值的相对误差为15%。     

晃动分量对储罐地震响应的影响研究

基于Haroun模型,考虑罐壁液固耦联及罐体的平动和转动,将储罐体系简化为三质点体系力学模型,罐内液体质量等效为对流质量、脉冲质量和刚性质量,通过时程分析法计算储罐的地震响应,并与不考虑液体晃动分量影响的两质点体系的地震响应进行对比,分析晃动质量对储罐抗震的影响。以系列储罐为例,分析两种体系不同场地储罐的地震响应。结果表明：通过两质点体系模型计算的基底剪力和基底弯矩与三质点体系的计算结果相差不大,实际工程中,可以按照两质点进行计算分析;按照三质点体系模型进行计算能够得出液体的晃动波高,利于分析液体晃动对浮顶产生的影响,因此在进行储罐抗震计算时,将储罐简化为考虑液体晃动分量的三质点体系力学模型便于分析晃动效应。     

对流边界层水平温度场特征的水槽模拟研究

利用对流水槽模拟分析了均匀下垫面自由对流边界层的水平温度场结构特征.根据几何相似、运动相似和动力相似等要求设置初始条件和边界条件实施模拟.对流水槽的尺度为1.5 m×1.5 m×0.6 m,先加入具有一定温度层结的去离子水,然后底部加热形成对流,模拟对流边界层的发生和发展.利用快速响应的温度传感器测量温度廓线和不同高度上的温度起伏;利用准直光闪烁原理获得光学湍流场.根据温度廓线和光学湍流场的结果得到对流边界层厚度和稳定度等参数.根据不同高度的水平脉动温度,利用AR谱方法分析水平温度谱峰值频率所对应的尺度,该尺度对应于对流边界层的准二维对流热泡的水平尺度.统计分析结果表明,自由对流边界层大涡的水平尺度在边界层的下部随高度的增加而增加,约在0.65倍边界层厚度处达到最大,然后随高度的增加又逐渐减小.物理模拟与数值模拟和野外观测结果符合一致.根据对流热泡的这种特征,提出了一个自由对流边界层的热泡模型.