基于CFD的电液控制阀流场的数值模拟

文章针对矿用电液主控周存在的问题,运用PROE对其流道建立了模型,并通过CFD数值模拟软件Fluent对阈道内流场做了分析,在不同流道模型中时其流场进行模拟,得出了相应的压力分布云图、速度矢量图等.将结果进行对比,找出阀道内存在气穴、气蚀、冲击、振动的地方,为阀的优化设计提供依据.     

电液转辙机防反弹装置控制与研究

通过对电液转辙机防反弹装置的结构及受力分析,从理论上得出控制转辙机解锁压力的关键,并通过现场实际装配及测试证明研究方法正确.文章可应用于实践中以更好地提高产品的质量.     

多功能水泵控制阀在停泵水锤中关闭过程模拟的探讨

文章从停泵水锤数值模拟的角度,分析了多功能水泵控制阀在停泵水锤数值模拟中如何模拟其关闭过程.     

多功能水泵控制阀在停泵水锤中关闭过程模拟的探讨

文章从停泵水锤数值模拟的角度,分析了多功能水泵控制阀在停泵水锤数值模拟中如何模拟其关闭过程。     

电液转辙机防反弹装置控制与研究

通过对电液转辙机防反弹装置的结构及受力分析,从理论上得出控制转辙机解锁压力的关键,并通过现场实际装配及测试证明研究方法正确。文章可应用于实践中以更好地提高产品的质量。     

高水基安全阀流场的CFD仿真

利用FLUENT软件对高水基安全阀的流场进行数值模拟，得到了阀道的压力分布、速度分布和速度矢量分布图，压力和速度在截流口处都产生了突变，并对阀芯上的总压力和液动力进行计算，得出该阀所受稳态液动力的大小，所得结论为安全阀的结构设计与性能分析提供了依据。     

高水基安全阀流场的CFD仿真

利用FLUENT软件对高水基安全阀的流场进行数值模拟,得到了阀道的压力分布、速度分布和速度矢量分布图,压力和速度在截流口处都产生了突变,并对阀芯上的总压力和液动力进行计算,得出该阀所受稳态液动力的大小,所得结论为安全阀的结构设计与性能分析提供了依据.     

暴雨雨团中β尺度流场结构的数值模拟

用高分辨率的中尺度模式对1998华南暴雨试验期间的一次大暴雨个例进行了数值模拟，用模式输出的高分辨率资料对雨团的中β尺度流场结构进行了分析。结果表明，在雨团中，高，中，低空都存在明显的中β尺度环流系统，而且高空的高度场和风场之间具有非常强烈的非地转性，54km粗网格和18km细网格剖面图都显示出中尺度垂直环流，并存在上升的低空前方入流和下沉的中空后方入流，在细网格的模拟结果中还进一步发现，由于降雨伴随的拖曳下沉气流产生了位于900hPa以下行星边界层中的浅薄的垂直环流。     

暴雨雨团中β尺度流场结构的数值模拟

用高分辨率的中尺度模式对1998华南暴雨试验期间的一次大暴雨个例进行了数值模拟, 用模式输出的高分辨率资料对雨团的中β尺度流场结构进行了分析. 结果表明, 在雨团中, 高、中、低空都存在明显的中β尺度环流系统, 而且高空的高度场和风场之间具有非常强烈的非地转性. 54 km粗网格和18 km细网格剖面图都显示出中尺度垂直环流, 并存在上升的低空前方入流和下沉的中空后方入流. 在细网格的模拟结果中还进一步发现, 由于降雨伴随的拖曳下沉气流产生了位于900 hPa以下行星边界层中的浅薄的垂直环流.     

沟埋式涵管垂直土压力的数值模拟分析

利用大型有限元软件ANSYS,对矩形沟埋式涵管垂直土压力进行数值模拟分析,研究了沟槽宽度与涵管变形对垂直土压力的影响。结果表明：在刚性地基条件下,沟槽宽度较小时,涵管土压力系数单调减小,沟槽宽度较大时,涵管土压力系数呈先增后减的变化趋势;涵顶变形有明显的减荷作用,涵顶变形越大,垂直土压力系数越小;管道刚度较小时,应力呈现中间小两边大的分布趋势,管道刚度较大时,应力呈现中间大两边小的分布趋势。     

沟埋式涵管垂直土压力的数值模拟分析

利用大型有限元软件ANSYS,对矩形沟埋式涵管垂直土压力进行数值模拟分析,研究了沟槽宽度与涵管变形对垂直土压力的影响.结果表明:在刚性地基条件下,沟槽宽度较小时,涵管土压力系数单调减小,沟槽宽度较大时,涵管土压力系数呈先增后减的变化趋势;涵顶变形有明显的减荷作用,涵顶变形越大,垂直土压力系数越小;管道刚度较小时,应力呈现中间小两边大的分布趋势,管道刚度较大时,应力呈现中间大两边小的分布趋势.     

类岩材料多裂隙体在单轴压缩下的数值模拟

应用岩石破裂过程分析系统(RFPA2D)软件,考虑岩石的非均匀性,对含不同裂隙倾角和分布密度的试件在单轴压缩下的破坏模式进行研究,探索了不同裂隙倾角和分布密度对多裂隙类岩石材料断裂破坏模式的影响规律.数值分析与实验结果基本一致,试样破坏是一个由渐变到突变的过程,总体破坏过程可大致分为弹性变形阶段、裂纹萌生和稳定扩展阶段、裂纹不稳定扩展至失稳阶段3个阶段;声发射事件也可对应分为线性阶段、增长阶段、突变阶段3个阶段.对比不同试件组发现,含多预制裂隙体的裂纹贯通方式和整体破坏方式由裂隙倾角起主导影响作用;裂隙分布密度对裂隙体整体破坏形式的影响因裂隙倾角的差异而有所不同.     

金属材料疲劳性能的数值模拟

金属广泛地用于生产生活中,所以金属的疲劳也渐渐被人们关注。采用有限元软件(Fatigue)对金属材料在不同轴向载荷条件下进行疲劳性能模拟并进行了分析,分析表明,交变应力的应力幅值一定时,疲劳寿命随着平均应力的增大而减小,且拉应力更容易产生疲劳破坏;在交变载荷平均应力一定的情况下,随着应力幅值的增加,疲劳寿命逐渐减小。     

金属材料疲劳性能的数值模拟

金属广泛地用于生产生活中,所以金属的疲劳也渐渐被人们关注.采用有限元软件(Fatigue)对金属材料在不同轴向栽荷条件下进行疲劳性能模拟并进行了分析,分析表明,交变应力的应力幅值一定时,疲劳寿命随着平均应力的增大而减小,且拉应力更容易产生疲劳破坏;在交变载荷平均应力一定的情况下,随着应力幅值的增加,疲劳寿命逐渐减小.     

台风螺旋雨带的数值模拟研究

螺旋雨带是台风的基本特征之一. 近年来螺旋雨带发生机理的涡旋Rossby波理论已得到普遍的认同, 但对螺旋雨带的内部结构还没有详细的研究. 利用MM5(V3)对2002年8月给厦门带来特大暴雨的强热带风暴Kammuri的螺旋雨带作了数值模拟. 结果表明, 模拟螺旋雨带沿方位角的移速与涡旋Rossby波的理论波速一致, 并伴随着能量在径向的频散. 从模式输出的高分辨率的多种物理参数数据集中分析出的螺旋雨带结构表明, 台风中的气旋式涡度、垂直运动、水平动量等都高度集中在螺旋雨带中. 并进一步指出, 螺旋雨带的水汽主要来自1 km以下, 而且来自外侧的空气具有明显的对流性不稳定, 它为螺旋雨带中对流的发展提供了不稳定能量. 螺旋雨带内侧空气的层结是中性的, 说明不稳定能量已经释放. 螺旋雨带的外侧存在风速高达30 m/s以上的中尺度强风带, 它的产生和外侧的空气向螺旋雨带流入时气压梯度力所起的加速作用有关.     

取向硅钢中脱碳工艺的数值模拟

根据钢带表面的氧化脱碳与钢带内部的碳通量平衡,建立了取向硅钢钢带在N2-H2-H2O混合气中高温脱碳的动力学数学模拟模型.本模型引入有效氧位覆盖率概念以定量描述钢带表面选择性氧化对脱碳的影响.根据合理设定的气固相界面处的边界条件,对该模型的数值求解可以定量描述脱碳温度、脱碳气氛、钢带厚度对脱碳动力学的影响.模拟计算结果表明,脱碳的限制性环节在于钢带内部的碳扩散而不是在气固界面的脱碳化学反应,只有提高退火温度而不是改变退火气氛才能有效加快脱碳速度.因此对于较厚的取向硅钢钢带进行脱碳,提高退火温度几乎是必然选择.     

凝固过程数值模拟的研究进展和发展趋势

回顾了凝固过程理论描述及数值模拟的发展历史,对其研究现状和存在问题进行了评述,重点分析了与凝固组织形成相关联的理论研究要点,对目前已经建立的宏微观结合/耦合凝固过程描述及模拟方法进展进行了归纳总结,在此基础上对凝固过程精确理论描述和数值模拟的前景及趋势进行了展望.     

基于多尺度混合有限元的离散裂缝两相渗流数值模拟

裂缝性介质通常具有多尺度特征,离散裂缝模型虽具有计算精度高、拟真性好的优点,但传统数值方法在解决此类多尺度流动问题时,难以突破计算量大的瓶颈,不利于实际应用.对此,本文将离散裂缝模型和多尺度混合有限元相结合,仅需进行宏观大尺度计算,通过多尺度基函数来刻画小尺度裂缝精细流动特征,在保证计算精度的同时降低了计算量.在小尺度上,采用模拟有限差分法构建离散裂缝模型的多尺度基函数,该方法不仅具有良好的局部守恒性,而且适用于任何复杂离散裂缝网格.文章详细阐述了离散裂缝模型多尺度混合有限元两相流动数值计算格式的建立,重点介绍了如何使用模拟有限差分法构建离散裂缝模型的多尺度基函数,并采用超样本技术进一步提高计算准确性.数值结果表明,本文计算方法不仅能够准确捕捉离散裂缝性介质中的精细流动特征,而且具有很高的计算效率.     

城市不同下垫面辐射平衡的模拟分析

利用北京市2010年的实测数据,首先对局地尺度的城市净辐射参数化方案(NARP)进行了验证,分析NARP在城市区域的适用性.在此基础上,人为设置4种不同下垫面类型(纯的林地、草地、道路、房屋),在其他条件一致的情况下模拟不同下垫面的辐射差异,以更清晰解读不同下垫面的辐射平衡各分量,特别是净辐射的不同特征.结果显示:(1)NARP模拟的净辐射值与实测净辐射值具有较好的一致性,相关系数为0.98,模拟效率可达0.93;(2)不同下垫面对各辐射分量的影响不同,上行长波辐射的值很大,占到全年进入地表总辐射能量的84.3%,净辐射的年均值在38.2～53.4W/m2之间,其中草地最小,道路最大;(3)城市扩展过程中常见的林地-道路、草地-道路、草地-房屋等转类,净辐射都呈现出持续增加态势.其中,最大增加值出现在5月份,增幅可达24.6W/m2(草地-道路),说明城市扩展过程通常也伴随能量收入连续增加的过程.