基于泰勒级数展开法的船舶水动力数值预报

为减小由大、小时间参数区域划分不明确所导致的三维时域Green函数的数值误差,在大、小时间区域交界处采用泰勒级数展开法对三维时域Green函数进行计算.基于线性叠加原理,采用脉冲响应函数法对船舶辐射问题与绕射问题进行求解.将Wigley Ⅰ型船作为研究算例,数值计算结果表明:本文计算的三维时域Green函数数值精度在大...     

三维层流自然对流换热边界层方程的数值解法

采用坐标变换及凯勒单元法求解强制对流换热边界层方程已比较成熟,但对自然对流换热的求解还未见报道。为了检验此方法用于求解自然对流换热的计算精度,采用该方法数值求解了竖窄条三维层流自然对流换热边界层方程,计算结果与前人的实验结果相符。结果表明,用此方法求解三维层流自然对流换热边界层方程是可行的。     

自然对流对螺旋管内湍流对流换热影响

采用控制容积有限元法对有自然对流影响的螺旋管内三维湍流对流换热问题进行了数值分析研究.螺旋管内湍流对流换热利用RNGκ-ε湍流模型进行模拟,近壁处湍流利用非平衡壁面函数法处理.数值迭代计算过程中,利用SIMPLEC算法求解速度与压力的耦合.数值计算详细揭示了螺旋管进口段内湍流混合对流换热的发展过程以及自然对流对传热努塞尔数的影响.     

求解辐射换热的离散传播法

介绍了一种新的求解辐射换热的方法—离散传播法,并编制了用该方法求解一维辐射换热问题的通用程序。用该程序对一维平行平板间的辐射换热问题进行了计算,并将结果与解析解进行了比较。结果表明,离散传播法是一种很好的求解辐射换热方法,值得进一步研究。     

利用离散传递法求解三维辐射换热

本文利用离散传递法计算了三维密闭立方体及锅炉炉膛内的辐射换热过程.分别与经典区域法的计算结果和试验测试结果进行了比较.结果表明,对三维密闭立方体来讲,本文的计算结果已接近区域法的计算结果,炉内换热的计算结果也和试验结果在定性上基本一致.     

处理区域内部导热与辐射联合作用的数值计算方法

工程上所遇到的导热问题中,有时在导热物体的内部有一个空气隙,在对该物体的温度场作数值计算时,需要考虑导热与辐射的联合作用。本文针对这一类实际问题,采用对控制元体作积分的方法,利用界面上热流密度连续的原则,导出了界面上既有导热又有辐射时的控制体离散方程式。推导结果表明,此时离散方程的形式仍与纯导热物体的形式相同,只是界面上的辐射热流以源项的形式进入到离散方程中。于是,这种区域内部同时有导热与辐射的换热问题,仍然可以作为一个统一的问题来求解。本文中通过一个实例,具体地说明了用迭代方法求解物体温度场的步骤。     

有限元与边界元耦合法在波浪力计算中的应用

利用有限元与边界元耦合法对三维无界区域中直立圆柱所受的波浪力进行计算,把整个求解区域分成内域和外域两部分,在内域采用有限元法,对外域采用边界元法计算,由加权余量法的理论知这种耦合在理论上是可行的,根据此耦合方法编制了完整的计算机程序,对海洋中直立圆柱的波浪力进行了分析.数值计算的结果与理论解吻合良好,表明该方法有效.     

列管式废热锅炉换热管烟气传热特性数值模拟及分析

采用气固两相流对废热锅炉的换热管传热特性进行数值计算,分析了管径、流速对传热的影响。其中连续相采用Realizable k-ε模型求解,颗粒相采用DPM模型求解,并且考虑了颗粒的辐射特性及其与离散相间的双向耦合;采用DO模型计算辐射方程。     

有限元与边界元耦合法在波浪力计算中的应用

利用有限元与边界元耦合法对三维无界区域中直立圆柱所受的波浪力进行计算，把整个求解区域分成内域和外域两部分，在内域采用有限元法，对外域采用边界元法计算，由加权余量法的理论知这种耦合在理论上是可行的，根据此耦合方法编制了完整的计算机程序，对海洋中直立圆柱的波浪力进行了分析．数值计算的结果与理论解吻合良好，表明该方法有效．     

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.     

高炉炉墙三维传热的计算与分析

应用有限单元法分析了高炉炉墙的三维传热问题，探讨了简洁、实用的三维传热有限元求解方法，得到了近乎实际的计算结果     

滑动轴承油膜从层流到紊流过渡区域的研究

作为对滑动轴承油膜从层流到紊流过渡区域的研究,本文采用原始变量,应用解决三维抛物型流动的思想方法,分别求解Navier-Stokes方程组中周向(主流方向)动量方程和径向、轴向(横截面流动)动量方程,计算了同心圆柱轴承油膜在超层流工况下Taylor涡旋的速度场、压力场,较全面地计算分析了不同间隙比、不同泰勒数、不同波长比对涡旋的影响,并计算了内、外圆柱上的摩擦阻力矩,为进一步解决偏心圆柱轴承的问题准备了条件。     

层燃煤有限半气化燃烧炉膛温度场的研究

针对层燃煤有限半气化燃烧这一新型燃烧方式,建立了炉膛三维辐射换热模型,运用区域法对炉膛壁面温度场进行了简化计算和分析,说明了这一燃烧方式在确保锅炉的高效安全运行方面所具有的显著优点。     

碱金属热电转换的多孔芯内热质传输特性

对基于AMTEC(Alkali Metal Thermal to Electric Converter,碱金属热电转换器)的毛细多孔吸液芯建立轴对称恒温相变模型,通过求解多孔芯区及液体通道区热质传输控制方程得到毛细多孔芯中的流动与传热特性,分析了工质流量、入口温度、多孔芯厚度、孔隙率和有效孔径等参数对压力、速度和温度分布的影响;同时通过分析最大毛细力与回路压降之间的关系,给出了多孔芯有效孔径的适用范围和提高多孔芯性能的改进措施。研究结果表明：与三维两相流蒸发模型比较,文中的模型具有较好的预测准确性;以碱金属为工质的毛细多孔吸液芯和液体通道内的流动与传热特性与传统工质存在不同。     

双材料杆一维稳态热传导泛形模型

采用广义有限Cantor集建立了双材料杆一维稳态热传导问题的泛形模型,得到了泛形双材料杆的温度分布及其等效导热系数的解析表达式,对silty clay loam和L soil土壤的等效导热系数的计算结果与实验结果吻合较好. 结果表明,在需要考虑实际物理对象整数维测度时,使用泛形而非分形可以克服由于分形测度奇异性导致的一系列物理及数学上的困难.     

双层材料离心机转子侧壁温度分布的求解

为了解离心机单机转子侧壁的温度分布 ,对双层材料离心机的传热物理模型进行假设处理 ,将转子功耗、对流项、辐射项转化成热源项 ,并将热源项表示成 Fourier级数的形式。对双层材料离心机转子温度分布的求解简化成两个一维二阶微分方程的耦合求解问题。得到离心机转子侧壁轴向温度曲线的理论分析解 ,并对其进行了分析比较。     

抛物面型辐射制冷器的辐射热交换系数计算

根据辐射传热原理和光学反射定律 ,介绍了用蒙特卡罗方法数值模拟由漫发射面和镜反射面组成的封闭腔中的辐射换热的一般原理和过程 ,并且利用蒙特卡罗方法求解了具有较复杂几何关系及表面特性的抛物面型空间辐射制冷器二级冷块对抛物面开口的辐射交换系数和一级冷块对屏口的辐射交换系数。对结果的分析表明 ,该方法计算精度高     

边界单元法三维应力分析计算程序

以三维弹性力学问题的基本解 (Kelvin解 )为基础开发了边界单元法三维弹性应力分析计算程序 ,并对其进行了验证。结果表明 ,该程序可用来求解三维弹性应力问题 ,尤其适用于三维应力集中问题。程序中采用动态分配内存 ,自动选点积分 ,并利用分块解法求解方程组 ,有效地节省了计算机资源 ,扩大了求解问题的规模。     

三维扩展表面管加多孔导液带的凝结换热

本文对三维扩展表面管轴向槽的形状和深度对换热的影响,三维扩展表面管加多孔导液带组合的凝结换热进行了实验研究。结果表明轴向槽的形状和深度的影响均为10％左右。组合方法是强化水平低肋管凝结换热的有效方法,对乙醇,可提高凝结换热系数达152％,对于水蒸汽达185％。     

考虑辐射强度沿截面方向减弱的炉内传热公式

分析了以2个平行平面辐射换热公式作为蒸汽锅炉炉内火焰对四周水冷壁进行辐射传热计算的基本公式,该式是在炉膛截面各处温度相同、从炉膛中心到四周水冷壁平面不发生辐射强度任何减弱的前提下获得的,因此,计算偏差在所难免.假设炉膛为横截面积和高度与近似矩形立方体的炉膛横截面积和高度相同的当量圆柱体,以辐射强度沿射线行程变化的能量方程,推导出一维(横截面的径向)的辐射能在从炉膛中心向四周壁面传递时因火焰介质的吸收、自身辐射和散射作用造成的辐射强度的减弱,并在此基础上推导出考虑了辐射能沿截面方向从炉膛中心向四周壁面减弱后的炉内辐射传热公式.分析了所得公式的特点和适用性.所提出的公式和现有某些计算方法,对大型煤粉电站锅炉燃用含灰量不同的3种典型烟煤时分别进行了炉膛出口烟温的计算,并进行了比较,分析了这些方法存在的不足.