铝电解槽电、热解析数学模型及数值仿真试验

本文提出了一个经过初步验证的铝电解槽电、热解析数学模型和数字仿真程序。利用此程序对大型电解槽槽衬结构的优化进行了一系列仿真试验,得出了能改善槽内形并能降低能耗的改良结构方案。本程序为改进铝电解槽结构和提高设计水平提供了有效的途径。     

镍冶炼矿热电炉电、热场的计算机仿真

本研究在国内外首次研制了镍冶炼矿热电炉的三维电、热解析模型及计算机仿真软件,并通过现场测试和模型试验对金川16500kVA矿热电炉的仿真结果进行了验证。运用这一模型可快速、直观地计算并显示出电炉内部各处的电压、电流、功率、温度及热流分布,计算出电炉的操作电阻、化料量、电能单耗及热平衡。依据这些信息可对电炉的结构参数与操作条件进行技术经济评价与优化。     

脑电多极子模型及仿真分析研究

为寻求能更好反映头皮电位分布的等效脑电源模型，建立了脑电（EEG）的电流多极子模型，采用三层介质头球模型分别对单、双电流偶极子源情况进行了计算机仿真分析， 并引入适合度（GOF）、不适度（ND）和比适度（DD）等评价参数.仿真结果表明：与偶极子模型相比，多极子模型能够更好地拟合等效脑电源（尤其是双电流偶极子源）和反映真实头皮电位分布，具有较高的GOF数值.因此建议采用脑电多极子模型用于头皮脑电信息分析.     

基于Simscape物理仿真的发动机热管理系统及控制特性研究

文章基于Simscape一维物理仿真软件,使用热流体模型和热力模型分别模拟冷却液的流动和热量的传递,开发一套包括散热器、离心水泵、蓄液罐和发动机管段传热模块的发动机热管理系统仿真模型。通过修改模块代码,将单根传热管道模块改编成多管段的管带式散热器模块和发动机管段传热模块。与实验数据对比验证,模型的散热器传热系数和发动机出口水温的最大误差均不超过10%。在此模型基础上,建立水泵挡位控制和散热器风扇启停调节系统,使发动机出口温度在发动机发热量阶跃变化的情况下,上下波动不超过2 K。该研究为热管理系统一维物理仿真和控制策略研究提供了新方法。     

解析摄影测量数据处理原理

摄影测量中,解析摄影测量是当前正在发展的摄影信息处理方法.本文阐述了解析摄影测量数据处理的基本原理及主要设备:中心投影的共线方程,双心投影的共面条件、空间相似变换和数字高程模型等的概念、有关公式及数据处理的基本程序等问题;并介绍了数据实时处理系统的解析测图仪.本文还对解析法作了某些评述.     

面向FSAE竞赛的某赛车动力学仿真及试验验证

建立了考虑空气动力学因素的北京理工大学2010FSAE赛车多体动力学虚拟样机及2010中国大学生方程式汽车大赛耐久赛的赛道模型.在多体动力学仿真软件ADAMS/Car环境中,仿真了北京理工大学2010FSAE赛车的直线加速比赛和耐久赛首圈比赛过程.仿真结果表明,得到的赛车车速、车身纵向加速度和车身侧向加速度等数据与实测数据具有较强的一致性.验证了2010FSAE赛车多体动力学虚拟样机的准确性.     

辐射耦合空调系统的局部热舒适实验研究及仿真分析

为研究辐射冷板与独立新风耦合系统下人体局部热舒适,以长沙某住宅小区某用户房间为研究对象,进行了实验研究;并对该热环境相关参数进行仿真分析。通过实测数据与仿真数据对比,从辐射温度不对称、室内气流分布、人体垂直温差和地面温度四个方面定量分析了辐射耦合空调系统的热舒适环境。同时,通过多表面模型与离散坐标模型模拟结果的对比,分析了两种辐射模型的适用性。结果表明:在采用辐射冷板+独立新风空调系统而且空间包含人体热源的情形下,DO辐射模型的仿真结果更接近实验测试结果;室内测试及仿真结果符合ASHRAE对局部热舒适的标准要求;利用CFD仿真方法可以对局部热舒适进行较准确的分析。     

老年公寓建筑数字孪生模型联合仿真疏散模拟方法

建筑数字孪生模型（BDT）是数字孪生（DT）应用到建筑业中与BIM结合的集成模型,能反映现实建筑运营情况.在数字孪生驱动下老年公寓消防安全和居住质量能得到进一步提升,因此提出一种老年公寓数字孪生模型联合仿真疏散模拟方法,用于老年公寓消防安全评估和设计优化.为验证方法可实施性,以大庆市某老年公寓为例,利用BDT模型和BIM分别进行仿真模拟,结果显示两者疏散时间相差较大,影响到其消防安全性判断,老年公寓BDT模型联合仿真模拟相比于其BIM模型单一空间仿真模拟,更能真实反映老年人群在火灾场景下疏散情况,根据方法框架得出算例老年公寓存在消防安全问题,提出消防改造和疏散优化策略并验证.     

低速冲击条件下剪切增稠液力学特性的试验和数值仿真研究

为了探究剪切增稠液(STF)在冲击环境下的力学特性,设计并进行低速冲击试验.利用有限元方法在软件ABAQUS下对STF的低速冲击试验过程进行建模,构造分段Cross模型,完整表征STF在宽域剪切速率下的流变性质,并赋给仿真模型.通过将试验中冲击重物的加速度响应与有限元模拟的加速度响应进行比较,验证模型的合理性,并在此基...     

广州市住宅室内、外PM2. 5 中碳污染来源解析

旨在对大气PM2.5中碳污染来源进行解析,以寻求科学合理的预防与污染控制对策.在广州市9个居民住宅的室内、室外同步采集了PM2.5样品,对PM2.5中有机碳(OC)、元素碳(EC)组分采用热光反射分析法(TOR)分析.IMPROVE-TOR法分析OC、EC的过程中,根据固定的温度梯级将OC和EC区分为8个组分(OC1、OC2、OC3、OC4、EC1、EC2、EC3和OPC). 分析了广州市9个采样住宅夏、冬季室内和室外PM2.5中8个碳组分占总碳(TC)的平均丰度及其规律和启示.采用因子分析法对PM2.5中碳污染主要来源的定量贡献进行解析,找出广州市PM2.5中碳污染主要来源及其贡献率.采用简化模型,对室内OC、EC源对室内总碳的相对贡献率,室外OC、EC源对室内总碳的相对贡献率进行了定量化研究.     

铝电解槽焦粒焙烧过程中热应力场数值模拟

用大型商业有限元分析软件ANSYS建立三维瞬态1/4槽热和结构应力场模型,对铝电解槽焦粒焙烧过程中热应力场进行数值模拟,分析了焦粒焙烧所引起的阴极温度分布和热应力分布.选择均匀一致、条形和环形3种类型的焦粒床结构,对比分析了3种结构中所产生的热和应力场分布.研究结果表明,在阳极平均排列时,环形焦粒床所产生的热梯度最小,为最佳的焦粒焙烧方案.此模型从数值上避免了由焙烧启动而带来的阴极内较大温度梯度,能有效地减少铝电解槽早期破损,提高铝电解槽的寿命.     

大型铝电解槽的变形与应力

本文采用有限元法分析摇篮式铝电解槽的变形与应力,文中建立了槽壳与摇篮架的有限元模型,并通过对电解槽的载荷类型的分析,探讨了不均匀温度场等因素对变形与应力的影响,得出变形与应力的分布规律.     

160 kA预焙铝电解槽在低分子比和低温条件下的三维电热场

利用有限元分析软件ANSYS建立了160 kA铝电解槽1/4整槽的三维实体模型和有限元模型.在假定的合适边界条件下,对比分析了电解槽在转变为低分子比、低温条件下前、后的三维电热场分布情况.仿真结果表明:当电解槽转变为低分子比、低温条件后,伸腿增长,结壳增厚,槽底更冷;电解质初晶等温线在底部耐火砖中的位置由中部上移,靠近阴极炭块底部,在端部阴极炭块内水平方向等温线倾斜较大;当降低电解质分子比和电解温度时,增强端部2个炭块高度方向上导热性能,并进行相应的电解工艺和电解槽结构的改进,才有利于提高电流效率.     

铝电解槽磁场计算的数学模型及其误差分析

本文分析了铝电解槽磁场计算的数学模型,并讨论了等效线形电流和等效圆柱母线数学模型所引起的误差,最后指出提高铝电解槽磁场计算精度的途径。     

InP N^＋／P太阳电池光谱响应的数值模拟和分析

用数值模拟方法对ＩｎＰ Ｎ＾＋／Ｐ太阳电池在ＡＭ１．０下的光谱响应和光电流进行了计算和分析，探讨引起ＩｎＰ太阳电池光谱特性曲线变化的原因，从而获得Ｎ＾＋区和Ｐ区的最佳掺杂浓度，厚度，表面复合速度等参数，为设计制造ＩｎＰ太阳电池提供参考数据。     

铝电解槽集气结构的数值模拟研究

为了降低铝电解烟气的无组织排放,提高电解槽集气效率,采用数值模拟的手段对电解槽原集气结构中的内部流场分布情况进行模拟.以此为基础,研究了下烟道集气结构改造方案,并开发了新型上烟道集气结构.结果表明:原下烟道集气结构压力损失为363Pa,集气均匀性差,烟道积灰严重,集气效率低.下烟道集气结构改造简单,投资低,改造后可显著提高集气效率,但压力损失和积灰现象没有明显改善.新型上烟道集气结构改造较为复杂,投资较高,但改造后集气效率显著提高,同时压力损失显著降低至187Pa,烟道没有明显积灰.     

大型铝电解槽摇篮架的优化设计

本文建立了大型铝电解槽摇篮架的力学模型.文中采用解析法进行强度和刚度分析,运用复合形法搜索最优化设计方案,研制了相应的计算机程序——HG005.在DPS8计算机上对例题进行了计算,计算结果表明,优化后摇篮架用钢量可以减少约40%.     

碳纳米管阴极场致发射的电场数值模拟

利用Visual FORTRAN语言,对碳纳米管阴极的外电势分布和电场强度分布进行了数值模拟．采用非等间距的网格划分对碳纳米管尖端附近进行细致的划分处理,并利用等参有限元方法进行了模拟计算．分析了碳纳米管尖端局部电场强度的增强效应和相邻碳纳米管之间的电场屏蔽现象．讨论了碳纳米管电场强度随管间距变化的关系以及碳纳米管尖端电场强度随半径变化的关系。     

实验室用悬浮式阴极铝电解槽及其电场的有限元分析

提出了一种实验室用悬浮式阴极铝电解槽的结构形式,并用200 A和300 A该结构电解槽分别进行了纯铝及铝-钪合金的电解试验,用ANSYS软件对电解槽内的电势及电流密度分布进行了有限元分析.结果表明,电解槽的结构是可行的,电流效率可达80%左右,特别适合在实验室中用于铝电解技术的研究.     

回采巷道不同支护设计方案数值模拟分析

利用FLAC3D软件,研究孙疃矿81采区7219综采工作面巷道在采用联合支护、锚杆锚索支护和钢筋混凝土支护时巷道支护效果的不同。从三种支护结构的围岩稳定特征上看,联合支护从围岩应力分布特征、位移分布特征和围岩屈服特征都能有效地控制围岩变形和破坏．为现场煤层的安全开采提供依据。