风力机扩散放大器的数值分析与风洞实验研究

用CFD技术并使用FLUENT软件，采用二维模型对无叶轮风力机扩散器内部压力场、速度场进行数值模拟和风洞实验．计算不同风速时的渐扩直壁型、渐缩渐扩直壁型、渐缩渐扩前后流线型共3个类型11种不同形式的扩散器动力放大的流量比增益特性，最小截面处流量增加比率；比较不同形状、不同参数扩散器动力放大特性．数值模拟的壁面函数，对应不同风速下用增强壁面处理后的流量比与应用标准壁面函数时的流量比普遍下降，且更接近于实验值．在风洞试验中，测试了渐扩直壁型、渐扩弧线型、渐缩渐扩直壁型、渐缩渐扩弧线型4个不同类型的扩散器．研究表明，数值模拟和测试结果误差为10％左右，说明数值模拟有着较好的可靠性和实用性；扩散放大器在最小截面处的流量比率增益68％，研究结果为有叶轮情况下风力机带扩散放大器的优化设计提供了重要的参考和分析预报．     

环境风洞的模拟技术研究

在环境风洞中模拟大气边界层是大气污染对流扩散试验研究的前提．根据环境风洞污染扩散试验的特点，通过试验调整大气边界层模拟装置，实现了在环境风洞中模拟部分大气边界层，并通过湍流结构确定了模拟比尺，当大气边界层得到正确模拟时，在环境风洞中模拟污染扩散和在大气边界层中的实际情形相似。     

原油储罐排气扩散规律的研究

研究了各种因素对现场原油储罐排出气体扩散浓度的影响。分析了这种扩散与空气污染扩散和高压纯烃气体扩散的区别，计算对比发现空气污染扩散和高纯烃气体扩散的有关计算公式不宜用于原油储罐排出了气体扩散的计算。理论分析简化了高斯扩散公式，根据现场实测数据回蚂昨到了公式的经验参数，考虑到现场风流的不稳定性和紊流脉动，利用风洞模拟实修正了公式，最终得到的公式能较准确地预测固定顶的原油储罐排出气体的扩散浓度。     

原油储罐排气扩散规律的研究

研究了各种因素对现场原油储罐排出气体扩散浓度的影响．分析了这种扩散与空气污染扩散和高压纯烃气体扩散的区别，计算对比发现空气污染扩散和高纯烃气体扩散的有关计算公式不宜用于原油储罐排出气体扩散的计算．理论分析简化了高斯扩散公式，根据现场实测数据回归得到了公式的经验参数，考虑到现场风流的不稳定性和紊流脉动，利用风洞模拟实验修正了公式，最终得到的公式能较准确地预测固定顶原油储罐排出气体的扩散浓度．     

主扇扩散塔结构与出口能量损失实验研究

矿井主扇扩散塔是矿井主通风机的能量回收装置.扩散塔内部耗能大小及出口能量损失多少受限于扩散塔结构形式.利用势流流场叠加原理,基于工程化的边界条件,设计了节能型扩散塔.借助扩散塔数值计算,确定了节能型扩散塔的最优断面扩大系数.通过多种工况的扩散塔模型实验,得出了扩散塔出口能量损失的分布与扩散塔入口速度间的关系,扩散塔实验模型出口断面的能量损失拟合曲线与数值计算的结果基本相似,揭示了主扇扩散塔结构形式与出口能量损失之间的关系.图11,表1,参15.     

城市小区环境流场及污染物扩散的风洞实验研究

介绍了一次有关城市小区环境流场和污染物扩散规律的风洞实验研究．实验以位于北京市东南部的方庄小区为研究对象，以1：250的缩尺比在南京大学MU环境风洞中建立模型并进行实验．实验包括：小区气流分布测量、小区空气污染物浓度分布测量、建筑物周边气流分布测量、建筑物周边空气污染物浓度分布测量．实验结果表明：小区内水平流场分布受不同高度建筑物影响，但风速垂直分布总体上仍符合幂指数律．小区内污染物分布亦受到建筑物及环境风速大小的影响．单体建筑物流场试验结果清晰显示了气流遇建筑物后的抬升翻越过程，以及街渠内的抽风效应，该效应可使街渠内风速达到来流的2～3倍．单体建筑物污染物分布试验结果显示随着离源的距离增大污染物浓度逐渐减小，其垂直分布仍符合地面源排放的扩散分布形式，实验结果与实际观测结果相比较为接近．相应数值模拟结果与风洞实验结果进行比较表明：两的气流和污染物浓度分布除个别有差异外，总体上相当吻合．     

整车气动声学风洞数值模拟

通过实际测量建立气动声学风洞计算域模型,考虑了试验段与外界的联通、脉动压力和瞬态气流交换,以便更好地重现风洞试验段流场的流动特性和非定常特性。将数值模拟结果与风洞实测结果在速度分布、静压梯度、风洞压力平衡口流场、缓冲口流场等具有代表性的流动和压力等特征物理量进行对比分析,结果表明：风洞计算域的数值模拟结果能够较好的贴合风洞的实际流动特征。使用实车模型分别在风洞计算与传统长方体计算域进行数值模拟计算,并与风洞试验结果进行对比分析,结果显示：应用风洞计算域的数值模拟结果更接近风洞试验结果。     

基于多通道风洞实验的数值模拟研究

风洞不仅是航空航天发展的保证,也是风沙物理学研究的重要依托.对于风沙地貌、风沙环境的研究以及防护治理都有举足轻重的作用.以建设多通道风洞实验平台为背景,通过在UG中对平台进行建模,再利用商用软件ANSYS对三种不同进风口角度的风洞模型进行数值模拟分析,对比在三种不同角度情况下风洞实验段中的流体流线分布情况、流体速度矢量场分布情况及流体压力场分布情况,确定了最佳进风口角度的风洞模型,为后期建设提供了有力的技术支撑和理论基础.     

一个大型水电站泻洪水雾输送与扩散的风洞模拟实验研究

根据大气环境物理模拟技术的原理和方法，在南京大学NJU大气环境风洞中，实施了一项风洞模型实验，模拟对象是一个地处河谷山地的水电站坝址，旨在研究建坝前后 的气流分布和变化以及水电站大坝泻洪水雾的输送与扩散范围。实验结果表明：拟建水电站大坝会对坝址区流场有一定的影响，但相当有限，垂直影响层高度约在1．5倍坝高；水平范围则在1km范围。而摄录的示踪水雾图象显示水雾散布的影响范围主要限于离站址0．5km范围内。 这些结果与已经进行的数值模拟的结果一致。这样,一方面用现代先进的数码摄像和照相技术显示了水电站大坝泻洪水雾输送扩散的模拟图象，另一方面通过气流测量的结果也为数值模式的进一步完善提供了实验依据。这些均表明了风洞模拟实验研究是一种有效和实用的技术手段。     

中等尺寸翼型风洞侧壁干扰的数值模拟研究

采用有限体积法求解三维雷诺平均Navior-Stokes方程对中等尺寸翼型风洞侧壁的影响进行数值模拟。着重研究了不同马赫数及迎角下,使翼型中心对称面的流动状态与相同来流条件下的二维无干扰流动状态相吻合所需要的最小展弦比。结果表明,随着马赫数及迎角的增加,所需要的最小展弦比均有所增加。尤其是有激波存在时,需要比较大的展弦比,才能使激波位置与无干扰结果一致。     

湍流模型对建筑物风荷载体形系数数值模拟的影响

数值风洞模拟要想获得理想的计算精度,依赖计算人员的理论基础及其在具体操作中对各种重要因素的选择。针对这个问题,采用现行《建筑结构荷载规范》作为比较标准,运用FLUENT软件,以正方形平面封闭式房屋的风荷载体型系数的数值模拟为例,重点讨论了湍流模型对数值模拟结果的影响,为合理使用数值风洞方法提供参考。     

风力机塔架结构风振试验的模化方法(英文)

本文讨论了风力机塔架相似模型的建立,并把强风瞬时风速记录变换为符合相似条件的风模型。采用激振器对塔架模型做模拟风激振试验以及在静风荷载作用下塔架模型的光弹实验。完成上述工作,即构成了完整的风致振动的模化实验方法。     

地下式水电站调压室交通洞风速试验

通过调压室交通洞风速的测定研究了其发生发展的特征，为保证电站运行中交通洞及其附近的安全，提出了设置通风塔的工程对策，对目前广泛采用的地下式水电站的设计具有实际参考价值。     

某会展中心风洞试验研究

通过对某会展中心北侧两个大跨波浪形悬挑屋盖的风洞试验研究,讨论了典型风向下屋盖的平均风压分布,同时对全风向角下屋盖平均风压、脉动风压与极值风压的分布进行了研究,并进一步探讨底部开敞对悬挑屋盖风荷载的影响。试验研究表明:屋盖整体以负压为主,除在迎风向的屋盖悬挑区域外,其他区域风压较小;屋盖局部特殊的体型可能产生"兜风效应",从而显著增大风压;而底部开敞造成的"窄管效应"会显著增大开敞区域的风荷载,同时由于底部开敞减弱了气流的堵塞作用,使屋盖上表面风吸力有所减弱,对下表面风压力影响不大;总体而言,屋盖悬挑端在迎风向的体型系数基本在-1.5至-1.8范围。     

大长径比旋转弹俯仰动导数风洞实验技术

本文介绍了大长径比旋转弹俯仰动导数风洞实验技术,其中包括实验方案,天平和模型结构、性能以及实验结果。实验条件为:马赫数0.5～3.0;攻角0°,4~(?),8~(?);最大转速为15000r/min。实验结果表明:实验方案可行,测试系统性能良好,结果可靠,旋转对俯仰动导数影响很小。     

低阻增程弹风洞实验研究

本文介绍了低阻增程弹(俗称枣核弹)的外形特点及旋转弹的风洞实验技术。分析了“枣核弹”的阻力特性及Magnus特性。指出采用枣核形设计及底排技术是两种有效的减阻增程措施,定心块有降低Magnus效应的作用,有利于提高精度。     

轴向扩散模型的近似计算法

轴向扩散模型是非理想流动的主要模型，它对于一级不可逆反应具有解析解，而对于其它反应只有数值解，而且计算过程较为复杂，限制了该模型的使用。文章给出了轴向扩散模型的近似计算法，轴向扩散模型的计算过程大大被简化。计算结果同数值解相比，相对误差小于３％。     

三维波动方程的数值频散关系及其叠前和叠后数值模拟

采用适于三维各向同性介质正演的有限差分格式 ,对声波方程进行了差分离散 ,导出了差分格式的数值频散关系。研究表明 ,三维正演的数值频散主要受差分精度及网格空间步长的影响 ,尤以后者影响更甚。在相同的条件下 ,剖分步长越大及差分精度越低 ,数值频散现象越明显。研究还表明 ,剖分网格有低通滤波作用 ,因而在正演时应使激发源的主要频率远离网格的截止频率 ,以保证精度。在此基础上对某地质模型进行了叠前和叠后数值模拟。计算结果表明 ,叠前模拟能够比较真实地反映地震波在地下介质中的传播规律 ,但计算量过大 ;叠后模拟时 ,爆炸界面法能较好地反映地下反射界面形状 ,但不宜计算较大的模型 ;平面波照射法可用于计算较大的模型 ,且能较好地反映波的动力学特征 ,但不能精确地反映界面形态     

具有随机几何缺陷旋转壳的阵风响应分析

本文根据双曲冷却塔旋转壳在建造中将产生随机几何缺陷这一特点,对具有一般随机几何缺陷旋转壳的动力特性进行了分析。结果表明,考虑随机几何缺陷后,系统的低阶固有频率将降低,内力阵风响应因子将升高。     

三维波动方程的数值频散关系及其叠前和叠后数值模拟

采用适于三维各向同性介质正演的有限差分格式,对声波方程进行了差分离散,导出了差分格式的数值频散关系。研究表明,三维正演的数值频散主要受分精度及网络空间步长的影响,尤以后者影响更甚。在相同的条件下,部分步长越大及差分精度越低,数值频散现象越明显。研究还表明,部分网格有低通滤波作用,因而在正演时应使激发源的主要频率远离网格的截止频率,以保证精度。在此基础上对某地质模型进行了叠前和叠后数值模拟。计算结果表明,叠前模拟能够比较真实地反映地震波在地下介质中的传播规律,但计算量过大;叠后模拟时,爆炸界面法能较好地反映地下反射界面形状,但不宜计算较大的模型;平面波照射法可用于计算较大的模型,且能较好地反映波的动力学特征,但不能精确地反映界面形态。