多机场终端区容流利用和分配建模与仿真

研究多机场终端区空中交通供需平衡问题,在多元受限的复杂约束下,给出一种容量利用和流量分配协同优化模型,模型通过最小化终端区内所有进离场航班的总延误损失,并引入航班延误损失系数作为航空公司协同决策的偏好信息,寻求最佳的容量利用和流量分配方案.实验仿真表明,模型不仅能使流量与容量协调匹配、充分利用资源,而且能使延误损失降到最小又能兼顾航空公司的利益;设计的遗传算法运行稳定、切实可行.     

重力加速度对燃烧过程影响的数值模拟研究

重力对燃烧过程有着很重要的影响,但是在燃烧各理论模型中往往被忽略。建立三维燃烧器模型,采用数值模拟的方法,考察了正常重力和微重力环境下炉膛内温度场的变化规律、热力型NO浓度分布规律和流场的变化情况。经计算分析表明,在正常重力和微重力环境下高温区的形状,炉膛内的温度场,火焰的传播速度,污染物的生成浓度和流场等都发生了很大的变化。这将有助于探索重力因素对燃烧过程的影响,更进一步了解燃烧过程的基本规律和机理,对改进燃烧模型有重要的意义。

Abstract：

Gravity has a significant impact on the combustion process; however, it is often overlooked during the various combustion theoretical models. Three-dimensional model of reverberatory furnace was set up; the numerical simulation was used to study the changing law of temperature field, concentration distribution of thermal NO and flow field in a refining reverberatory under the conditions of the normal gravity and microgravity environment. As a result of calculation and analysis, the flame shape, temperature inside the furnace, flame propagation speed, pollutants generated concentration and flow field have taken place in great changes. This will help to explore the gravitational effects of factors on the combustion process, better understanding the basic laws and mechanism of the combustion process and it has important implications for improving the combustion model.     

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.     

PECVD热流场数值模拟的可视化研究

利用数值模拟的温度场、速度场的数据与虚拟现实系统开发的软件开发包Open Inventor接口,结合C 语言在VC平台上实现了PECVD(等离子体增强化学气相沉积)反应室内气体的温度场和速度场的可视化.可视化结果能够准确直观地展示PECVD反应室内气体的温度场和速度场分布情况,为反应室内结构优化设计提供合理化建议;该可视化具有"沉浸感",为优化PECVD生长氮化硅薄膜的工艺参数提供依据,对于使用PECVD生长高质量薄膜材料的太阳能电池具有现实意义.     

人工鱼礁流场效应的数值模拟与仿真研究

人工鱼礁流场流态效应的研究,是鱼礁结构设计的重要理论依据,为此提出一种基于CFI原理的用于预测人工鱼礁流场效应的数值模拟方法,模拟了星体型鱼礁在水中两种不同的摆放形式下的流场效应.结果表明,数值模拟能够反映人工鱼礁流场效应,当鱼礁轴线与流向垂直时流态较好,与理论分析结果基本相符.     

坡面土壤侵蚀养分流失的计算机数值模拟

在总结坡面土壤侵蚀养分流失规律基础上，建立了坡面侵蚀养分流失方程。以北京市，密云水库流域石匣小区水土保持监测数据为据，用计算机数值模拟技术模拟坡面降雨侵蚀养分流失过程，研究成果可以描述动态坡面土壤侵蚀养分流失过程，并可将研究成果扩展到整个流域，从而为治理水土流失、防治养分流失而污染下游水库地区水源提供依据。表1，参9。     

铝型材挤压成形过程数值模拟的研究现状及发展

介绍了铝型材挤压过程数值模拟的基本理论，包括描述流体运动的方法、材料模型及本构关系、控制微分方程等。分析了有限元法和有限体积法在铝型材挤压过程数值模拟中的应用现状，发现有限体积法由于采用欧拉描述，能避免网格畸变及重划而具有技术优势，并开始受到重视，提出了有限元法及有限体积法在铝型材挤压过程数值模拟中应用的研究重点及发展趋势．     

海伦黑土区农田水分动态平衡与数值模拟

农田土壤水分动态是作物需水管理的关键。运用水量平衡模型和HYDRUS-1D模型对农田土壤水运移动态进行研究。结果表明农田土壤水分随降水、蒸发变化具有明显的时空分异特性,调节了不同时期作物的需水要求。HYDRUS-1D模型等数值模拟方法的应用为深入揭示农田土壤水分运动规律,协调不同时期农田供水与作物需水之间的矛盾提供了可靠依据。图3,表2,参16。     

二维金属切削过程的数值模拟

本文基于数值模拟技术,借助于有限元软件成功地模拟了二维金属切削过程中切屑形成及切削区应力、应变变化的过程,计算出了剪切角及切削起始阶段切削力的变化,并通过实验验证了这一规律的正确性。该方法新颖、独特,从而为金属切削理论研究和刀具产品开发领域中提出一种更为有效、更为可靠的研究方法。     

区域大气边界层风场建模研究

大气环境是综合自然环境(SNE)的重要组成部分,大气环境模型是武器装备仿真模型体系的有机组成部分。在SNE概念参考模型基础上,探讨了大气环境建模的概念和方法,比较了几种大气环境内部模型,提出了利用大气数值模式进行大气环境建模的具体实现方法。利用大气数值模式RAMS4.3(RegionalAtmosphericModelingSystem)对我国东南沿海地区大气边界层风场进行了建模研究。     

机场航站楼客流计算机仿真研究

航站楼的客流特性对航站楼的规划设计与运营管理等起着重要的决定作用。本文通过对航站楼的客流特性分析。应用面向对象方法，建立了航站楼客流仿真系统的对象模型。动态模型以及功能模型。利用VisualC 6.0等开发实现了航站楼客流仿真系统，初步应用表明，研究了切实可行的。     

重复使用运载器末端能量管理段制导系统仿真

为了对重复使用运载器末端能量管理段制导系统进行研究,根据末端能量管理段的制导策略,搭建了集成的、具有层次结构的制导系统仿真结构,将Matlab/Simulink、Stateflow和GUI有机结合起来,建立了易于维护和扩展的伪5自由度仿真环境。利用伪5自由度仿真环境对末端能量管理段的制导策略和制导规律进行了非线性仿真,结果表明了制导策略的合理性以及RLV伪5自由度非线性仿真环境的通用性和实用性。     

大跨桥梁风致振动的三维数值仿真

基于计算流体动力学(CFD)方法,利用自有程序结合商业软件处理大跨桥梁风致振动中的流体-固体耦合问题,使用三维桥梁结构模型,进行大跨桥梁风致振动的数值仿真。仿真结果符合实际物理现象,并且所得到的结构气动参数同已有仿真方法的数值结果相比,与风洞试验结果更加接近。这些数值仿真表明,该计算流体动力学方法可以比较准确地进行大跨桥梁的气动特性分析,可以为大跨桥梁建设提供重要的设计基础。     

中耳结构数值模拟及传导振动分析

传导性耳聋多由鼓膜或听骨链病变所致.缘于中耳解剖结构和传音机制的复杂,目前通过临床治疗未能使患者获得理想的听力.基于临床CT扫描结果建立中耳限元模型,并应用动力学的传导振动原理,对中耳结构进行数值计算分析,得到鼓膜振幅分布及听骨链结构的应力场.分析并得到结论:鼓膜与锤骨接触的边界区域是鼓膜最容易穿孔部位:砧镫骨关节的邻近区域是听骨链结构最容易破坏部位.该结论与临床统计的中耳易病变位置相吻合.此研究从力学机理解释了中耳的病变机理,可为耳临床医学提供新的研究视角.     

末段脉冲修正迫弹攻击区建模与仿真

为了确定采用激光半主动制导的末段脉冲修正迫弹的攻击区域,建立了导引头目标捕获域模型,分析了迫弹受到的脉冲控制力及控制力矩,推导出六自由度有控弹道方程组,给出了脉冲最大修正区域模型,并提出了攻击区建模和仿真的方法.利用上述模型对给定启控条件下的攻击区进行了仿真计算,得到了不同导引头参数及不同脉冲冲量作用下的攻击区域图.结果表明,提供的模型及仿真方法适用于该类弹箭攻击区的求解,对于导引头、脉冲发动机的设计也有一定的参考价值.     

风扰动下的卷弧翼弹六自由度弹道模型及仿真

大气的动态特性主要包括常值风、风切变、突风和大气紊流等,大气扰动是引起弹道散布的主要因素之一。首先建立了导弹在风场扰动条件下的按231转动的地面发射坐标系中的六自由度（6DOF）模型,其次应用CFD方法计算了某种外形旋转导弹的气动系数,然后在模拟风场中仿真计算该旋转导弹的弹道。     

波浪作用下软体浮囊动态响应仿真方法研究

漂浮在海上的软体浮囊结构在波浪作用下的动态响应是典型的多相流流固耦合问题。应用多物质ALE有限元方法,对粘性不可压缩流动Navier-Stokes基本方程进行数值求解并追踪材料在单元网格中的流动界面,在水池的一侧使用数值造波机条件生成正向入射波浪。数值实验表明,建立的三维数值波浪水池产生的波浪具有良好的重复性和稳定性。在此基础上,建立了波浪与浮囊结构相互作用的有限元模型。分析了波浪波高的变化对浮囊结构动态响应的影响,为该海上浮囊结构的设计提供了参考依据。     

汽车底部结构对气动特性影响的数值仿真与实验研究

以降低车身阻力和获得汽车底部流动最佳化外形为目的,应用计算流体动力学方法对汽车底部空气流动特性进行数值仿真,详细描述了汽车底部以及尾部的空气流动机理.计算结果表明:底部结构对汽车底部空气流动特性和尾涡特性有明显影响,是整车气动特性的关键组成部分,使气动阻力系数增加0.0523,气动升力系数增加0.1495;进一步分析得出,存在一个最佳的尾气排放速度使得气动阻力系数最大能够下降0.0136.汽车模型的风洞实验和PIV实验验证了该计算方法的准确性,计算分析结果为汽车底部设计与改进提供了参考数据.