基于SPH应力修正算法的液滴撞击超疏水壁面模拟分析

 针对SPH方法中的压应力不稳定问题,提出一种改进的Quintic核函数,相对于传统的“钟形”核函数可以更好地改善SPH模拟过程中粒子的聚集现象。应用改进模型对液滴撞击超疏水壁面过程进行模拟研究,根据撞击后液滴铺展的运动特征,分析了影响壁面摩擦阻力的因素以及摩擦阻力的作用区域。结果表明,当壁面相对浸润直径φ<1时,撞击后液滴铺展受壁面黏度系数υ'的影响不明显,而当φ≥1时,相同条件下υ'越大液滴铺展速度越小,壁面相对浸润直径的最大值φ_max越小,因此φ≥1为撞击后液滴铺展过程中壁面摩擦阻力的主要作用区域;壁面黏度系数υ'值对撞击后液滴铺展时间影响较小,不同υ'条件下液滴铺展达到φ_max的时间相近,在相同壁面条件下液滴铺展受到的摩擦阻力会随着撞击速度v₀的增加而变大,υ'与v₀大致按二次抛物线变化。     

光滑壁面明渠非均匀流水力特性

在分析激光测速试验资料的基础上，对比了明渠均匀紊流和非均匀紊流在紊流分区结构、流速分布、紊流强度和壁面切应力等方面的水力特性，指出两种流态流速分布公式存在差异，非均匀流的脉动流速、壁面切应力都较均匀流为小，并给出了用新的无量纲参数表达的适用于均匀流和非均匀流的统一的流速公式以及垂线平均流速及其位置的计算公式。     

6200kN连铸飞剪机的剪切力

根据某钢厂小方坯连铸机的6200kN飞剪机在正常生产情况下测得的剪切力参数,对该剪机的受力情况、工作负荷进行了分析,同时对连铸方坯截面的温度分布及铸坯剪切截面的平均温度进行了分析计算。在此基础上,探讨用简单公式或图表计算剪切截面的平均温度和最大剪切力的方法。     

砂岩破断面力学参数及摩擦特性研究

用粗糙度系数，壁面抗压强度和基本摩擦角作为描述破断面力学性质的参数，测定了细、中、粗3种类型砂岩的相应参数值，从实验角度研究了砂岩张拉破断面在不同法向应力条件下具备的抗摩擦应力，总结出砂岩张拉破断面遵循的摩擦规律，为煤矿开采基本顶破断后块体结构及其它岩石工程中块体稳定性分析提供了依据。     

结构参数对蒸汽喷射压缩器性能的影响

采用有限体积法离散控制方程，标准κ-ε湍流模型，近壁面处使用壁面函数修正的方法对蒸汽喷射压缩器的超音速混合过程进行数值模拟。计算并分析了第二喉管与工作蒸汽喷嘴喉管面积比、喷嘴出口截面与混合段入口截面间的距离等几何参数对喷射器操作性能的影响。数值结果表明，喉管面积比及喷嘴位置的改变极大地影响着波系结构，在一定的设计工况下，总存在一个最佳的面积比及一个最佳的距离对应于最大的喷射系数，并给出了最佳几何参数下的主要物理特征。     

钢筋切断机剪切力功模拟函数曲线的建立及分析

本文在电测实验基础上,应用工程设计中的一种近似方法——最小二来法并借助微机建立起了钢筋切断机剪切力功的模拟函数曲线,进而分析了该模拟函数曲线的特性.它对钢筋切断机的系列化设计和零件的设计、校核提供了可靠的依据.     

水口侧孔倾角对大方坯结晶器流场和液面波动的影响

基于湍流模型与多相流模型的耦合,实现了对结晶器流动与自由液面波动行为的计算模拟.分析研究了不同侧孔倾角对对称多侧孔水口浇注大方坯结晶器内流场及自由液面波动的影响规律.结果表明:水口侧孔向下角度每增加5°,结晶器宽面和窄面冲击点位置分别下降约13 mm和10 mm;一定浸入深度下,钢水出口向下倾角的大小对大方坯结晶器液面波动影响不大,在3 mm以内;结晶器壁面附近的钢液较水口附近钢液活跃.推荐水口侧孔向下倾角为20°.     

燃烧室热边界对微型发动机瞬态燃烧特性影响数值分析

为了研究燃烧室热边界对微型内燃机微燃烧特性的影响,以指导燃烧室设计,采用层流有限速率模型对微燃烧过程进行了仿真。首先对仿真结果开展了有效性分析,探讨了网格尺寸、时间步长、步长内最大计算步数3个建模因素对仿真结果的影响,结果表明仿真与实验比较吻合。在此基础上探索了散热系数、壁面厚度和材料3个参数对燃烧特性的影响。结果表明,散热系数对燃烧特性有较明显的影响,散热系数从0增加到55 W／（m2·K ）时,压力升高率减小,着火点延后,最高压力值下降了2个大气压。壁面厚度和材料对燃烧特性影响不大,分析表明这是由于在热量从缸内传到外界环境的热流路径中主要传热热阻是外壁面与环境之间的对流换热热阻所致。     

具有分数微分的广义Oldroyd-B流体螺旋流动

针对无限长两同心圆柱间的广义Oldroyd-B流体的螺旋流,圆柱管道绕对称轴方向振荡,在自身所在的平面上沿对称轴方向做加速运动拖动流体在环形管道内做螺旋流动.采用分数微分建立流动模型,应用分数微分的Laplace变换和Hankel变换方法研究非稳态Oldroyd-B流体螺旋流动在周向和轴向的速度场和剪切力.结果表明:在t=0.5时,分数阶导数α的值越小,流体的速度衰减的越慢,β有与α相反的结果;广义二阶流体,广义Maxwell流体,牛顿流体及单圆柱管道内广义Oldroyd-B流体的螺旋流的解是该模型解的特殊形式.