列车绕流的瞬态与稳态数值模拟对比

采用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)和基于雷诺平均(Reynolds Average Navier-Stocks,RANS)的SST(Shear Stress Transport)k-ω湍流模型,分别对高速列车单车明线运行进行瞬态和稳态的仿真计算,通过与实车测试数据比较对数值模拟进行了验证.对比分析LES和RANS的计算结果发现:对于车头表面测压点,LES和RANS都能给出高精度的计算结果,且LES的瞬态计算结果表明,表面压力最大值在一个很宽的范围内波动;对于列车绕流结构,LES较RANS表现出更强的小尺度涡的捕捉能力,尤其表现在复杂的尾流区;通过气动力系数的傅里叶变换分析了波动的频域特性.LES在较复杂列车模型外流场模拟中的高计算精度,及其广泛的结果信息可以为列车的系统耦合设计提供可靠的数据参考.     

NS导向提馏塔板的流体力学性能

介绍了新开发成功的提馏专用塔板－－NS导向提馏塔板。该塔板是在充分考虑提馏段的具体要求，吸取各种导向精馏塔板的优点，如BVT蝶形浮阀，导向浮阀，梯形导向浮阀，V形栅板，导向筛板，NVT减压塔板等，同时在借鉴最新塔板基础研究理论的基础上开发出来的。冷模实验结果表明，在提馏段（汽段）的操作状况下，NS导向提馏塔板与提馏段常用开孔率的F1型浮阀塔板相比，塔板压降降低约13％－50％，泄漏基本没有，雾沫夹带可忽略不计。     

粘性土颗粒分析技术改进初探

粘性土颗粒分析是研究粘性土工程地质特征和应用的基础。文章分析了目前粘性土颗粒分析的主要方法——静水沉降法和干筛法,指出其存在的问题。在此基础上,提出了改进粘性土颗粒分析的湿筛法,并进一步探讨了湿筛法的特点及发展前景,工程实例应用表明改进方法是可行的和先进的。     

一种筒状多孔空气分布器的数值模型简化

利用计算流体力学技术并结合粒子成像测速实验及现场实测对空调中常用的孔径分别为0.5,1.0和2.0 cm,自由出流面积比(Rfa)分别为4.9％,10.4％,15.5％和19.6％的孔板及凯天KTSF-3.5KD筒状多孔空气分布器周围流场分布进行研究,提出一种筒状多孔空气分布器的数值模型简化方法.研究结果表明:孔间间距是影响简化风口位置的主要因素,孔间间距越小,简化风口距原风口的距离越小;简化风口的高度可取实际风口的高度;简化风口湍流和速度边界可采用二维孔板空气射流完全混合起始位置(combined point,CP)的湍流参数及速度廓线,温度边界可采用与实际风口相等的均匀送风温度;采用简化风口得到的速度及温度模拟值与粒子成像测速实验值及现场实测值较吻合.     

考虑税收和交易费用的最优投资消费模型研究

研究了不完备金融市场上有随机收入、红利支付、税收和交易费用的投资决策问题的最优投资和消费问题.利用随机分析和粘性解的技术,得出值函数是HJB方程的光滑解;证明了最优投资策略、最优消费策略是存在的,并用反馈形式给出了最优消费投资策略.     

改进的MacCormack有限体积格式及其应用

大涡模拟在湍流边界层数值计算中扮演重要的角色。MacCormack格式由于耗散低、捕获激波能力强在超音速流动的数值仿真中得到广泛的应用。为满足湍流的工程计算要求 ,从泰勒级数展开出发 ,构造了三维可压缩流场Navier Stokes方程时间上二阶精度、空间上四阶精度的改进型MacCormack有限体积格式。对超音速飞行器流场数值的仿真结果表明 :改进格式精度高、耗散小 ,可应用到超音速湍流的大涡模拟中。     

海森堡型群上粘性解的存在性和唯一性

研究了海森堡型群G上方程H(p,u(p),Du(p))=0,p∈G有界粘性解的存在性和唯一性理论.存在性的证明用Perron方法来完成,针对一特殊方程给出了粘性解的唯一性,这里H:G×R×Rm→R满足适当的条件,Du表示u在海森堡型群意义下的水平梯度.     

400 km/h高速列车“蝶形”风阻制动装置设计与仿真

为了进一步提高时速400 km高速列车风阻制动装置的工程应用可行性及科学性,有效弥补列车高速阶段制动力不足问题.本文基于三维定常不可压的黏性流场N-S及k-ε双方程模型,以CR400AF平台动车组流线型外观为雏形,装配新型“蝶形”风阻制动装置,分别建立不同工况流体动力学计算模型,对不带制动风翼板及带制动风翼板高速列车在不同速度等级条件的气动特性作了对比分析,同时重点分析计算了时速400 km/h高速列车首排制动风翼板紧急制动工作时在风载荷作用下的强度及振动特性.研究结果表明：不同速度等级工况下带首排制动风翼板较不带首排制动风翼板高速列车所受空气阻力有大幅增加,整车阻力系数从0.234增大至0.255;设计安装42Cr4材质首排制动风翼板高速列车400 km/h运行时,整车所受空气阻力增大约14.0%,首排制动风翼板所受气动载荷约为3.72 kN,作用下最大应力点出现在风翼板两侧上部拉杆连接处,远小于材料屈服极限,满足强度设计要求;高速列车首排制动风翼板前12阶模态振动所对应的固有频率范围为143.53～845.64 Hz,其中1～5阶主振型为风翼板上部前后弯曲及扭振,6～12阶逐渐扩展...     

基于新工科的流体力学多途径整合式教学实践探索

以流体力学中伯努利方程的教学实践为例,系统介绍了四川大学流体力学课程的教学方法改革探索.改革实践表明,多途径整合式教学将项目式教学融入全过程考核中,采用"学、练、验、用"多途径结合及教学资源整合的方式,尤其是自主实验和应用实践,激发学生学习热情与参与度,有助于提升学生的实践与创新能力.改革定位于新工科建设培养要求,突出...     

解不可压缩流动N-S方程的隐式SMAC方法

该文基于SMAC(SimplifiedMarkerandCell)方法推导出了的一种直接求解不可压缩N-S方程的隐式数值方法。求解的基本方程是任意曲线坐标系下以逆变速度为变量的N-S方程和椭圆型的压力Poisson方程。压力Poisson方程用TschebyscheffSLOR方法交替方向迭代求解。N-S方程数值离散时对流项采用了Chakravaythy-OsherTVD格式。用该方法计算后台阶流场的结果与经典的实验结果相当吻合,表明该方法是可靠的,在合适的边界条件下求解不但是稳定的,而且能有效抑制流网扭曲大的地方产生较大的非物理振荡误差。