计算体积分数函数的Youngs不分裂算法

为提高有交界面流动问题的计算精度 ,通过引入不分裂的界面推进 ,对现有的 Youngs算法 (流体体积法的一种 )进行改进 ,推导其算法公式。在此基础上 ,分别用 Donor-Acceptor算法、分裂和不分裂的 Youngs算法计算典型算例。几种计算结果比较后表明 :不分裂 Youngs算法在空间和时间上都具有较高精度 ,能够更有效地跟踪流体界面     

三维模型轴向体积分布特征提取及比较算法

在分析网格数据结构的基础上,提出一种提取任意三维网格模型体积分布特征的算法.该算法首先应用主元分析法确定模型的主轴方向,再以一组等距的平行平面从三个坐标轴方向对模型进行剖分处理,通过计算截面面积求得模型沿三个主轴方向的体积分布特征.模型在三个坐标轴向上的体积分布描述了模型的几何特征,通过体积分布特征数据得到不同模型间的相似性度量.实验表明,该算法程序运行稳定、快速,可用于提取具有任意几何和拓扑复杂性的各类网格模型的体积分布特征.     

Fe-Cr-C系相图中M7C3体积分数的计算

根据相图和杠杆定律,用解析方法计算了Fe-Cr-C系铸造合金M7C3碳化物体积分数（ψ）,给出了定量描述,并以C,Cr为变量用解析法计算。与10种不同成分奥氏体基铸造合金实验数据比较,解析计算与实验结果相吻合。该计算方法比经验公式有更精确和更普遍的意义。     

颗粒物质体系中的体积分数

颗粒物质的流动行为及其复杂,造成它流动的构形不同,其流动的特征也不同,因此其体积分数也表现异常.本文针对稳定的均匀的多分散颗粒体系,在四种不同的几何构形中的变化规律进行了分析和讨论.     

基于CFD-DEM耦合模型的大粒径非常规岩屑颗粒运移规律研究

采用CFD-DEM耦合计算模型,利用DEM软件建立大粒径(2 cm)、非球体岩屑颗粒的离散元模型,与FLUENT实现无缝耦合并行计算,颗粒间相互作用采用Hertz-Mindlin弹性接触模型,对大粒径的、非常规岩屑颗粒在水平井段的运移规律进行了数值模拟计算。基于钻井实测数据,建立水平井段环空内含不同形状(片状,立方体状及球状)相同等效球体粒径颗粒的计算模型,展示了井眼环空内颗粒运移、沉积状态,对环空钻井液流速、不同形状的岩屑颗粒运移速度进行了计算分析,本文还计算得到片状大粒径岩屑含量对钻井液携岩效果的影响规律。结果显示:2 cm等效体积球体粒径的颗粒在井眼环空内的运移状态较差,出现局部堆积;立方体状颗粒的运移效果最差,片状颗粒次之;在所选用计算条件下,片状颗粒含量大于10%时会加剧削弱携岩效果。计算结果可对钻井携岩问题的研究提供一定的参考价值。     

硅酸盐水泥水化产物体积分数定量计算

为了研究硬化水泥浆体微观结构与其宏观性能之间的定量关系,基于Jennings-Tennis(J-T)模型提出了2种C-S-H的划分,给出了硅酸盐水泥水化各产物体积分数计算公式;采用水灰质量比为0.23,0.35和0.53的硬化水泥浆体对公式进行验证并与Powers模型计算结果进行比较.结果表明:水灰质量比为0.23,0...     

本溪市大气污染物体积分数预测

根据多年常规气象资料和2006年污染源调查资料,确定本溪市大气环境主要污染因子为TSP和SO2.采用GIS技术和EIAA大气环境影响评价助手软件对控制区内的TSP和SO2体积分数进行了预测.预测结果表明,污染主要集中在中部地区,特定工业区以及特定工业区主导风向的下风向地区污染严重,而居住区只有靠近工业区的才出现了污染超标现象;相比较之下,TSP比SO2的污染范围要广、污染程度要深.研究结果表明,预测模型精度较高,预测结果与实测状况基本相符.     

基于外心对偶剖分的有限体积元法

考虑基于外心对偶剖分的椭圆型与抛物型方程的有限体积元法. 设原始三角形剖分的任意三角形单元的重心Q和外心C的距离满足|QC|=O(h²), 在此条件下, 证明了二阶椭圆型方程基于外心对偶剖分的有限体积元法的L²误差估计, 以及抛物型方程基于外心对偶剖分的半离散和全离散有限体积元格式L²和H¹误差估计.     

全耦合CFD-DEM颗粒水力输送模型及其在倾斜管中的应用

为克服传统计算流体动力学-离散元法(CFD-DEM)中流体网格需为颗粒尺寸数倍的限制, 该文综合考虑相间作用力和颗粒-湍流相互作用, 建立了基于扩散平均算法的全耦合CFD-DEM密集颗粒水力输送模型。经实验验证, 全耦合模型能很好地预测管内两相流动特性。研究了管道倾角对2 mm粗颗粒水力输送特性包括颗粒空间分布、 两相轴向速度、 流体湍动能和压降等的影响。结果表明： 随着倾角增加, 颗粒由偏向管道底部堆积的分布逐渐向近乎均匀的分布转变, 流体轴向速度和湍动能分布先逐渐不对称后恢复对称, 在60°时不对称程度最大; 颗粒-颗粒和颗粒-壁面间碰撞次数均随倾角增加先略微增加后迅速减小; 两相流压降随倾角增加先增加后减小, 在60°时最大。为降低能耗, 输送颗粒应避免使用60°倾斜管, 尽量使用小角度或大角度倾斜管。     

车用乙醇汽油体积分数估计

为获得精确的乙醇体积分数,在发动机进气模型的基础上,设计了高增益观测器估计歧管压力,并对观测器误差进行了收敛性和稳定性分析.设计PI控制器对空燃比进行控制,使过量空气系数趋于理论值.利用PI控制器输出的燃油反馈信号,通过积分清零运算得出化学计量空燃比(Rs),根据Rs与乙醇体积分数的关系计算得出乙醇体积分数估计值.仿真结果表明:乙醇体积分数估计时间在2s以内,估计误差绝对值小于1%,满足汽车的排放性和经济性要求.     

大体积混凝土浇筑块温度应力场直接耦合法仿真计算

大体积混凝土浇筑块的温度应力场是个多因素物理场,同时与混凝土的弹性模量、水泥水化热、徐变、环境气温以及浇筑温度有关.以大型有限元软件ANSYS为平台,采用直接耦合法对浇筑块的温度应力场进行仿真计算,形象地反映了施工过程中的温度应力场随时间变化分布规律,对设计和施工均有一定的参考价值.     

体积分数对淬火介质BW冷却速度的影响

为了在42CrMo热处理时使用水基聚合物淬火介质,对不同体积分数的聚烷撑乙二醇类高分子化合物(Aquatensid BW)淬火介质进行了冷却曲线测定,探讨了体积分数对BW淬火介质的影响,在此基础上测定42CrMo的硬度,加以验证体积分数为15%的BW冷却性能。结果表明:预热温度为30℃时,随着BW体积分数增加,最大冷却速度和300℃时的冷却速度逐渐降低;对于尺寸精度要求较高的轴类零件,采用体积分数为15%的BW进行淬火,心部洛氏硬度均在48HRC以上,表层硬度大于52HRC,且零件变形小。     

硫酸体积分数对胶体电解液性能的影响

以气相二氧化硅为凝胶剂,把它与不同体积分数的硫酸按一定比例混合制成胶体铅酸蓄电池用胶体电解质。通过阴极极化、循环伏安、交流阻抗和粘度测定手段,研究硫酸体积分数对胶体电解质的凝胶性能及电化学性能的影响。实验表明,在二氧化硅含量一致的情况下,胶体电解质的触变性随着硫酸浓度增大有所增强。另外,用不同体积分数的硫酸配胶体电解质的电化学性能也有着不同程度的影响。     

氧体积分数对新生鼠肺组织损伤的影响

目的探讨氧体积分数对新生小鼠肺组织损伤程度的影响.方法新生1d的C57BL/6小鼠96只,随机分为:氧气Ⅰ组(FiO2:0.40)、氧气Ⅱ组(FiO2:0.60)、氧气Ⅲ组(FiO2:0.90)及空气对照组,每组24只.各组于24,48及72h随机取8只小鼠肺组织标本,测定肺湿/干重(W/D)比值,观察肺组织病理变化,进行病理评分及支气管肺泡灌洗液(BALF)中细胞总数、分数计数.结果随着氧体积分数的升高及给氧时间的延长,新生小鼠肺组织逐渐出现肺泡结构紊乱、间质细胞数量增多及肺水肿等损伤表现.48h氧气Ⅲ组、72h各氧气组肺组织W/D比值及病理评分较空气对照组更有统计学差异(p0.05).与空气对照组比较,48h氧气Ⅱ、Ⅲ组及72h各氧气组BALF中细胞总数增多(p0.05);各时间点各氧气组中性粒细胞、巨噬细胞计数显著升高(p0.01).结论新生鼠吸入不同体积分数氧气48h均可引起典型的肺损伤,且随着氧体积分数的升高及给氧时间的延长肺损伤程度加重.     

辣木在不同CO2体积分数下的光合作用

辣木是一种经济价值高的热带植物,前期已成功在韶关引种.在此基础上,研究了辣木在不同CO2体积分数下的光合速率的变化,结果表明：辣木在不同CO2体积分数（3 250~400 L/L）下的净光合速率不同,当叶室CO2体积分数在700~450 L/L时,净光合速率最大,继续增加CO2体积分数,辣木叶片的净光合速率会降低,体积分数越高降低幅度越大,在高CO2体积分数时净光合速率会下降为负值.胞间CO2体积分数随着叶室CO2体积分数的增加而增加,气孔导度和蒸腾速率随CO2体积分数增加的变化不大.     

两点边值问题的Hermite五次元有限体积法

构造求解两点边值问题的一种Hermite型五次元高精度有限体积法, 其中试探函数空间取Hermite型五次有限元空间, 与Hermite型三次元相同, 未引入更高阶导数作为插值条件, 检验函数空间取分段线性函数空间, 这样构造的格式求解精度更高. 并分别给出了解的H-1模和L-2模的最优收敛阶估计, L-2模收敛阶比H-1模收敛阶高一阶. 数值实验结果验证了方法的有效性和正确性.     

运用CFD-DEM耦合模拟计算离心泵内非稳态固液两相流动

 对于泵内固液两相流数值模拟,一般方法是将固体颗粒相视为拟流体,采用多相流的CFD 方法进行计算,但这难以体现固体颗粒形状大小、碰撞、凝聚和分离等特性。本文以工程中常用的IS 型离心泵作为研究对象,运用DEM 离散元法结合CFD 方法,采用EDEM-Fluent 耦合,模拟计算离心泵内非稳态固液两相流动,探索泵内固体颗粒群运动规律及其对外特性的影响。计算采用的固体颗粒密度为1500 kg/m³,泵入口固相体积率为15%,粒径在1.0～3.0 mm 范围内随机变化。计算得到了固液两相泵随时间的外特性变化,包括泵扬程、泵内固体颗粒体积的变化规律;得到了泵内固体颗粒群的运动轨迹和固相体积率分布等有价值的结果。     

体积分数可控的三维连续复合材料模型设计

本文提出一种具有体积分数可控的三维连续复合材料模型的构建方法,该构建方法是基于三重周期极小曲面(TPMS)结构,并运用空间分割策略能够精准地控制各个组成材料的三维空间分布及体积分数.与传统复合材料相对比,通过3D打印制造出来的具有各组分体积分数可控性的连续复合材料,能够提高连续复合材料的韧性、塑性、硬度等.     

分数阶耦合电感的无源性

分数阶耦合电感的提出进一步丰富和完善了已有的电路元件体系,开展该类分数阶元件的无源性研究将促进相关的电路分析和综合理论的发展.从频域角度入手,使用耗散矩阵的概念推导了分数阶耦合电感的无源性条件,并通过几个实例进行了说明.可以看到,整数阶耦合电感仅为分数阶耦合电感中较为特殊的一类;两者的无源性条件存在较大差异,前者无源时...     

瓦斯体积分数对火焰传播规律影响的实验研究

为研究长直管道中体积分数对瓦斯爆炸的影响以及瓦斯爆炸火焰的传播特征,进行了有无障碍物条件下不同体积分数的瓦斯爆炸实验,用高速摄影仪拍摄火焰阵面发展的过程. 实验结果表明,火焰在密闭管道中传播经历了多次振荡的过程,这是火焰前方未燃气体在压缩波的作用下形成湍流所致;瓦斯的体积分数对最大火焰速度和火焰最大传播距离有很大的影响;得出了障碍物对火焰的传播有加速作用,接近当量体积分数的瓦斯爆炸火焰传播速度最快,在一定条件下会发生爆燃转爆轰.