地铁火灾的盐水实验与计算机数值模拟

为了认识地铁火灾烟气的流动规律，达到为消防设计提供相关资料并采取合理消防措施的目的，采用缩尺盐水实验与计算机计算流体力学数值模拟相结合的方法对地铁火灾进行研究．研究受限空间火灾烟气运动的手段主要有全尺寸火灾实验、小尺寸模拟实验和计算机数值模拟3种．实验模拟了列车着火和站台着火2种情况，得到了地铁火灾的烟气流动规律，比较并分析了计算流体力学数值模拟与盐水实验得出的烟层无量纲高度和无量纲时间．计算流体力学数值模拟与盐水实验得到的烟气到达楼梯口所需时间相差为1．5—2s，到达远侧楼梯口所需时间相差7．2s．二者之间存在着一定的误差，但误差不大．同一时刻，数值模拟比盐水实验得到的无量纲烟层高度高0．1左右，变化趋势一致．结果表明，实验条件选取合理，方程模型选用和边界条件设置恰当，盐水实验与计算流体力学数值方法模拟地铁火灾均是可行的．     

空调房间气流组织的模拟研究

以中间侧送风、不回风的流场作为数值计算及实验研究的模型，在对数学模型及物理模型进行理论分析的基础上，对常规下的K－ε模型进行了修正，并运用K－ε紊流模型计算了空调房间的气流组织，用离散方法对边界条件进行了处理，并把数值计算结果与实验结果进行了比较，实验结果运用K－ε紊流模型计算空调房间的气流组织是可行的，并把数值计算结果与实验结果进行了比较，实验结果证明运用K－ε紊流模型计算空调房间的气流组织是可行的，计算结果丰富并弥补了实验研究的不足。     

各向异性管材翻转成形解析分析研究

采用塑性流动理论及幂函数强化模型，推导出了综合材料参数（ｎ，Ｒ），几何参数（Ｄ，ｔ），润滑条件影响的圆角模外翻力学解析的常微分方程，结合材料各向异性屈服准则，运用龙格库塔数值计算法，得出了考虑各种因素影响的管材翻转成形稳定流动的数值分析结果，并用于数值模拟成形过程，经实验验证，本数值分析结果与实验结果吻合良好。     

非线性分数阶常微分方程的一种新的高阶数值方法

首先利用分段三次插值公式构造了非线性Caputo分数阶常微分方程的高阶一致收敛的数值格式，其次给出了高阶一致收敛的数值格式的理论结果，最后利用数值实验验证了该数值格式的截断误差是4-θ阶。     

一种图像去噪模型的数值解法

用偏微分方程数值解中常用的交替方向隐格式对Wang Qiang等提出的图像去噪中的一种基于时滞正则的扩散模型进行离散化，构造出此模型的数值计算方法，并进行了数值实验.从实验结果来看，该扩散模型能有效地去除噪声并能比较好的保持图像的一些细节特征，而本文中构造出的模型的数值解法也是非常有效的.     

溴酸银溶度积的测定

溶度积的测定具有重要意义.针对实验课本中缺乏相关测定实验内容或有的课本中虽然有实验，但实验结果不理想等情况，设计出“溴酸银溶度积的测定”实验，所得数值与课本所列数值比较接近.     

大空间浮射流流动规律的数值分析及实验验证

利用PHOENICS程序对大空间中的四环动量射流和圆环浮射流（通称四环射流或环形射流）的速度和温度分布规律进行了详细的数值分析，并用实验进行了验证，数值计算结果和实验结果基本上相同．     

热管吸附制冷机的实验研究与数值模拟

提出了一种太阳能制冷用热管吸附床，并通过实验与数值模拟考察了其传热性能，数值模拟表明，热管能明显地改善吸附床的传热性能，系统工作性能系数约能提高7％－10％，实验结果亦验证了这一点。     

吹风比和湿空气含湿量对平板气膜冷却流动与传热特性的影响

为进一步分析出湿空气作为冷却工质时气膜冷却相对于干空气气膜冷却的差异，分别通过实验与数值方法，探究了吹风比和湿空气含湿量对平板气膜冷却的影响。在实验研究中，采用红外热像仪测量靶面温度，对比分析了不同含湿量与吹风比下平板气膜冷却性能变化规律，从而得到气膜冷却效率关于吹风比与含湿量的变化关系。在数值研究中，建立了具有单个气膜孔、周期性边界条件的气膜冷却模型，利用ANSYS CFX软件数值分析了高温高压条件下的不同吹风比，不同湿空气含湿量条件下的流动与传热特性。结果表明：在实验条件下，当吹风比为0.7时，靶面冷却效率随含湿量的增加而增加；当含湿量为188.9 g/kg时，湿空气相对于干空气的靶面平均冷却效率增加量最高，约为4.8%。数值分析结果和实验吻合较好。进一步的数值分析表明，当吹风比为0.7时，气膜冷却效果最好，且吹风比处于0.3～0.7之间时，靶面的气膜冷却效果均随着含湿量的增加而增加，当吹风比大于0.7时的规律则相反。基于实验结果与数值结果拟合出靶面平均气膜冷却效率关于吹风比和含湿量的关联式，实验值和数值结果与关联式的相对误差均小于±2%。     

一种含回流的复杂湍流流动的数值模拟

Ｔ－型绕流问题是一种典型的含回流的复杂湍流流动问题，具有一定的学术与工程意义。该文用Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程组结合ｋ－ε湍流模型数值模拟了这种流动，并与实验数据进行了详细对比。结果表明，壁面压力和时均速度场的预测精度是令人满意的，湍流量预测值的变化趋势和实验值一致，但在数值上有差异。文中指出了造成数值预测值与实验值差异的主要原因。     

非均质混凝土细观数值模型及其在双边裂纹加载中的应用

基于混凝土细观层次的结构特征,通过Weibull随机分布函数引入材料的非均匀性,结合细观单元的弹塑性各向异性损伤模型,建立了非均质混凝土破坏过程的细观数值模型。然后运用所建立的细观数值模型,对双边裂纹非均质混凝土在双轴加载条件下的渐进破坏过程进行了数值试验,所得结果与Suaris的试验结果基本一致,从而验证了所建立的模型的合理性,为从细观层次研究混凝土的渐进破坏过程、揭示混凝土的破坏机理提供了一种新的数值试验手段。     

高层建筑表面风压的数值风洞模拟研究

与风洞试验相比,数值风洞具有成本低、周期短、适用广泛等诸多优点,然而由于缺乏足够的研究与验证工作,其精度及可靠性还没有被广泛接受。应用CFD方法建立两个典型高层建筑的数值风洞模型,进行建筑表面风压的模拟与验证,计算结果表明,数值风洞可以很好的反应建筑风压的分布规律,除背风面等少数区域,风压模拟结果具有较好的精度,具有很好的参考价值。     

求解全局优化问题的填充函数法

全局优化问题在许多工程和实际生产中有着广泛的应用,对其方法的研究是当前优化理论方面的一个热点。本文主要研究涉及多峰函数的无约束全局优化问题的方法,以期对解决实际问题提供算法帮助。通过构造一个新的不含指数项的填充函数求解无约束优化问题的全局最优解,首先给出了该填充函数的定义,其次分析了这种填充函数的一些解析性质,设计了一种涉及这种填充函数的算法,最后给出了数值测试例子;与存在的算法的数值试验比较表明,该文提出的算法是有效的。     

一维逆时热传导初值问题的反演方法

利用同化方法对一维逆时热传导问题进行了研究。首先构造一个正问题,其初值为给定时刻的观测值,目的是获得足够多的观测值;然后利用变分同化对初值进行反演;最后进行数值模拟。数值模拟结果显示该方法可行且具有一定的抗噪性。     

化学植筋力学研究的进展评述

总结了国内外研究人员对化学植筋可靠性进行的大量静力拉拔试验、动载荷试验及计算机模拟的研究成果,指出了对该项技术研究的不足之处,提出利用ANSYS-LSDYNA强大的有限元分析及数值模拟功能开展植筋动力学研究的可行性及进一步研究的方向。     

油气二次运移和聚集实验模拟研究现状与发展

实验模拟是油气二次运程和聚集研究的重要手段和方法，几十年来，许多学者进行了大量的模拟实验研究，确定了油气二次运移和聚集的一些机理，深化了油气成藏和分布的认识，目前实验模型主要有一维模型、二维模型、三维模型和微观模型，油气二次运移和聚集实验模拟的发展趋势主要表现在：（1）研究内容不断深入，由单纯的机理研究向为数值模拟提供参数以及实际油气藏成藏动力学模拟发展；（2）研究方法不断改进，实现宏观与微观实验模拟以及实验模拟与数值模拟的结合；（3）实验设备更趋于先进，实验模型向大型化、多功能化和自动化方向发展，观测手段也日趋现代化。     

射频加热治疗肿瘤体模实验的数值模拟

目前射频加热治疗肿瘤在临床研究方面已取得了相当大的进展 ,但在热物理方面所做的研究还较少。为了能更有效地指导临床实践 ,对射频加热治疗肿瘤的体模实验进行了描述 ,对体模内的电场和热场进行了分析 ,建立了二维的似稳电场模型和热物理模型 ,用有限元方法对体模实验进行了模拟计算 ,获得了电磁波能量在体模中的比吸收率和体模实验稳态时的温度场。模拟计算的结果和实验结果相比较达到了接近实用的精度 ,验证了该模型的合理性     

ESWL中的空化效应

基础理论分析、数值模拟、体外实验及临床实践均说明体外冲击波粉碎结石技术(ESWL)中的空化现象既是碎石的主导机制之一,也是人体组织损伤的主要因素之一.对ESWL中的空化效应迄今为止的研究作了综述,为进一步研究ESWL奠定基础.ESWL中空化效应的研究还面临着很多的困难和挑战,需要理论研究的深入,数值方法的创新以及实验技术的不断改进,还必须进行大量严格的临床实验.与理论分析和实验技术条件相比,数值模拟是研究ESWL中空化现象的一种经济而安全的方法.     

Stability Control of Underground Construction

<正>This paper presents the reason for instability of underground construction.In order to know failure mechanism during the whole construction process,a research framework of multi-scale based on experiments and numerical analysis is established.Some promising aspects in the topics of stability control are also given in the paper.     

岩溶区桩基承载特性研究综述

在岩溶区进行桩基施工时,应尽可能的避开溶洞,但不可避开的情况也普遍存在,因此岩溶区桩基承载特性研究是桩基发展过程中必须要面对的问题。本文从理论研究、物理实验、数值模拟三个方面对岩溶区桩基承载特性研究现状进行了分析,得到如下结论：现有承载力计算公式存在影响因素考虑不全的情况,后续理论研究应考虑多因素协同影响下单桩极限承载力计算公式推导。物理模型试验的变量较为单一,试验过程中常常忽略水对桩基承载特性的影响,后续研究应当重点考虑地下水及多因素的协同作用。原位实验开展较少,检测获得数据准确性有待提高,后续应开展更多的原位实验、现场破坏实验以获得更全面的桩基承载特性实验数据。数值模拟研究中溶洞模型的建立大多采用长方体、正方体、椭球体、球体等标准尺寸,这与实际地层溶洞三维几何尺寸不符,真实的溶洞几何模型的建立是未来重点的发展方向。