不同温度下二氧化硫与乙烷水合物体系的模拟研究

采用分子动力学模拟计算方法,在10 MPa的压力条件下,对二氧化硫和乙烷水合物体系,分别在275、285、295、305 K等不同温度下的变化情况进行模拟研究。预测了二氧化硫、乙烷、水的扩散系数,探讨了密度、氢键数和配位数等结构性质。结果表明,水受到温度的影响较大,二氧化硫明显比乙烷更容易与水结合,乙烷被水和二氧化硫排挤而大量聚集,能够达到利用二氧化硫置换和收集乙烷的目的。     

横向滑坡载荷作用下埋地PE管道的损伤数值模拟

埋地燃气输送管道服役环境复杂,其中滑坡地质灾害严重威胁管道的服役安全。本文以埋地聚乙烯(PE)管道为研究对象,利用ABAQUS有限元软件模拟了横向滑坡载荷作用下的管道损伤行为,探讨了滑坡参数(滑坡体位移量)、管道埋深以及内压对PE管力学性能的影响。研究结果表明:滑坡作用下埋地PE管最大偏移、最大Mises应力和最大主应变均位于管轴向横截对称面上。管道最大Mises应力随滑坡位移量的增大而增大,管底为管道最终屈服点,屈服主要原因为管横截面被压扁变形。管道未屈服时,最大Mises应力随内压的增大呈现先减小后增大的现象,最大主应变随内压的增大而增大。最大Mises应力和最大主应变均随埋深的增大而增大。     

区域转换下郑州天气衍生品定价研究

针对不同地区气温数据进行具体统计分析,以构建符合该地区气温特征的随机动力学模型,从而为天气衍生品进行更准确的定价,为有效地管理天气风险提供依据。对比了3种区域转换模型和单区域均值回复模型,以准确描述郑州市气温数据。实证分析说明,具有一个均值回复和一个布朗运动的区域转换模型预测的日平均气温更接近真实数据。     

爆炸衬砌过程中流态砂浆内应力变化规律的数值模拟

应用DYNA-2D有限元程序,对爆炸衬砌过程中流态砂浆内的应力变化进行了数值模拟研究。研究表明,流态砂浆进入应力振荡阶段后,应力振荡的特征是砂浆内各单元不仅沿径向呈层状振荡,而且还沿切向呈团状振荡。在应力振荡初期,以沿径向层状振荡为主;在炸药爆炸并达到最大压力的同时,砂浆内部各单元受到最大压应力的冲击作用。     

城市大气环境的数值模拟

空气质量是城市可持续发展的保证,是改善人居环境的重要条件之一。大气环境是多尺度的流体运动,本文介绍了城市尺度和居民小区尺度大气环境的现代数值预测方法——大涡数值模拟方法,着重说明该尺度下复杂环境流动的特点和数值模拟需要注意的问题,例如下垫面的处理方法、边界条件的合理提法等;以典型城市和模型小区为例,说明数值预测方法的应用,展示不同下垫面对城市大气环境的影响、风速与小区空气质量的关系等。     

水合镁离子的分子动力学模拟研究

基于水合离子[M(H2O)m]n+的概念,利用Moldy分子动力学模拟并结合分子内相互作用势MCY来研究水中的镁离子.该模拟系统包括一个二价的镁离子和216个水分子,在温度为330K下,计算了系统内不同原子对之间的径向分布函数(RDF),模拟结果和实验值基本一致.而且从其径向分布函数可看出,镁离子的出现并没有使得镁离子周围的第一水化层水分子和第二水化层水分子之间的距离有明显的减少.     

小尺寸Au-Ag合金团簇稳定结构的模拟研究

采用微正则分子动力学方法模拟了原子数N=80的7种Au-Ag合金团簇（按原子数比例不同）,得到团簇势能随温度变化关系．结果表明,降温速度对团簇结构的势能影响很大,冷却速度较慢的情况下,形成的团簇势能较低,结构相对稳定．采用相同的降温速度模拟了N=144的7种Au-Ag合金团簇的这种稳定结构,得出各种原子数比例不同的合金团簇的稳定结构具有一定的相似性．     

基于BIM技术的室内照明仿真模拟软件计算精度解析

建筑照明专业参与BIM(building information modeling)技术的同平台作业还处于起步阶段。DIALux evo 8.2和ElumTools 2019.07是目前仅有的参与BIM技术的室内照明仿真模拟软件。采用CIE(Commission Internationale de i’Eclairage)发布的CIE 171:2006—test cases to assess the accuracy of lighting computer programs的5.2至5.8测试用例,通过验证这2款软件的计算精度,分析得出软件性能的优缺点。结果表明:在计算点光源直接照度、面光源直接照度以及光通量守恒性能这3个方面,2款软件均具有较高精度;计算大面积漫反射、遇遮挡和不同反射率这3种情况的间接照度时,DIALux evo 8.2计算精度优于ElumTools 2019.07;计算小面积漫反射的间接照度精度时,ElumTools 2019.07计算精度优于DIALux evo 8.2;计算定向透射性能时,这2款软件精度均比较低。进一步分析得出:核心算法是产生误差的主要原因,...     

超临界二氧化碳向心涡轮泄漏特性计算与分析

针对超临界二氧化碳(SCO₂)向心涡轮轮背空腔泄漏流,采用典型的迷宫密封,对设计参数进行参数化研究与流场分析,并计算轴向力.首先建立迷宫密封泄漏流动CFD模型,运用NUMECA软件对迷宫密封的可靠性进行验证,进而从气动参数和结构参数两方面对SCO₂向心涡轮轮背泄漏特性进行研究.结果表明,涡轮泄漏量和轴向力随密封出口压力的升高而减少,在一定间隙范围内线性增大,当密封齿高较小时,泄漏量和轴向力随齿高的增加而减小,当密封齿高超过6.3 mm时,泄漏量和轴向力不再随之变化;在密封轴向长度给定的情况下,齿数为6时能实现最佳的密封效果;通过改变密封齿的形状,得到一种密封性较好的等腰梯形齿.     

自下而上的群体居民日负荷预测

为了提高居民日负荷预测精度,基于自下而上的建模思想,提出一种模块化的群体居民用户日负荷预测方法.考虑外界因素和用户自身用电行为对负荷的影响,构建相似日提取模块、聚类分析模块和用户用电行为分析模块以实现单户家庭负荷预测.在此基础上,利用蒙特卡洛抽样方法对家用电器组合、家用电器功率和用户用电时间点这3个随机变量进行抽样模拟,构建用户负荷预测模块,实现群体居民日负荷预测.算例仿真结果表明:采用所提方法的居民日负荷预测平均误差为1.3%,最大误差为5.6%.相较于基于灰色模型预测的平均误差2.7%、最大误差7.5%,和基于神经网络模型预测的平均误差2.3%、最大误差6.9%,所提方法显著提高了群体居民日负荷预测的精度.