基于VOF方法和DFBI模型的溃坝水流数值模拟

为了评价在溃坝冲击效应问题中流体体积函数(VOF)方法与流体–刚体相互作用(DFBI)模型结合的适用性,本文开展了挡板溃坝的高速可视化实验.观测了液位变化及挡板摆角变化,结合Overset网格技术,对挡板溃坝问题开展了计算流体力学(CFD)数值模拟.在验证分析中,比较了不同初始液位条件下实验和数值模拟得到的溃坝最高液位...     

炎热干燥地区大体积混凝土裂缝成因分析与预防措施

甘肃地处西北地区,气候冬季寒冷,夏季炎热,空气干燥,蒸发量大。高层建筑施工中,在地下室底板、墙板等位置出现大体积混凝土裂缝的现象极为普遍,本文针对甘肃地区的特点,结合作者多年来的实践经验,分析了大体积混凝土裂缝的成因并提出了相应的预防措施。     

气体分离用聚合物膜材料基团的设计与性能

采用基团贡献法和自由体积模型,分析了聚合物基团对膜分离性能的影响,比较了不同聚合物基团对O2和N2选择性和渗透性的贡献,预测了特定基团聚合物对O2和N2的分离性能。通过设计聚合物基团,改进了气体分离用膜材料的性能,计算结果与文献数据吻合良好。     

浸水条件下高分子材料固化砂土的变形与强度特性研究

首先采用聚氨酯型有机高分子材料固化剂对砂土进行改良,然后通过浸水试验研究了不同固化剂含量的高分子材料固化砂土浸水不同时间后的变形和强度特性.结果显示：在浸水时间相同的情况下,高分子材料固化砂土试样的体积膨胀率随着固化剂含量的增加而增加;随着浸水时间的增加,不同固化剂含量的高分子材料固化砂土试样的体积膨胀率均随之增加,无侧限抗压强度则均随之减小;对于2%、3%和4%固化剂的高分子材料固化砂土试样而言,在相同的浸水时间下,其无侧限抗压强度均随着固化剂含量的增加而增加.将聚氨酯型有机高分子材料固化剂与水混合后形成的乳白色高分子材料固化剂溶液加入砂土中后,其会在砂土颗粒之间形成三维网状固化膜,固化膜可将砂土颗粒锚固连接在一起,使砂土颗粒之间的黏聚力增加,从而可使高分子材料固化砂土试样具有良好的变形和强度特性.     

功能梯度材料热弹性分析的高阶格点型有限体积法

为提高功能梯度材料(FGMs)热弹性分析的准确性,本文发展了一种二维高阶格点型有限体积法(CV-FVM)。该方法采用八节点四边形单元(Q8)和六节点三角形单元(T6)离散控制方程,并利用交错网格技术,将材料属性定义于单元中心,将待求解的未知变量定义于单元节点。应用该方法求解FGMs的热传导、应力和热应力问题,结果与文献中的解析值吻合良好,验证了其正确性。在计算存在大温度梯度的FGMs热传导问题时,高阶CV-FVM能够有效避免数值振荡;在进行复杂FGMs热弹性分析时,高阶CV-FVM能够有效避免数值不连续问题;同时,在相同的网格数下,采用Q8单元的高阶CV-FVM比低阶CV-FVM和采用T6单元的高阶CV-FVM计算精度要高。     

基于近场动力学与有限体积法耦合的裂隙岩体渗流模拟

考虑在不降低求解精度的情况下有效地减少计算量,基于有效应力原理提出了一种有限体积法与近场动力学耦合的方法来模拟饱和孔隙裂隙介质中水力裂缝扩展问题。首先,通过多孔介质渗流模拟算例验证了所提方法的有效性;其次,通过几个数值算例进一步验证了该方法在流体驱动下模拟饱和裂隙孔隙介质中裂纹扩展的能力和主要特点;最后,通过对5个工况的模拟,展现了围压差对水力压裂裂缝扩展具有诱导作用的现象。同时,将该耦合方法的数值模拟结果与其他数值、解析结果或试验结果相对比,进一步说明所提出的耦合方法能够有效模拟岩石流固耦合的力学扩展破裂过程。     

非专用谷物装载船满载舱谷物倾侧体积矩的求取方法

依据IMO谷物装运规则,建立了非专用谷物装载船谷物倾侧数学模型,针对货舱形状及结构尺度的差异性,区分出不同结构条件对谷物倾侧体积矩产生的影响,分别推导出装载舱舱口两端、舱口内和舱口两侧谷物倾侧体积矩的计算公式,从而形成了完整的谷物倾侧体积矩的计算方法.     

三温辐射扩散问题的一种并行自适应PCTL预条件子

三温辐射扩散方程(RDEs)广泛出现于惯性约束聚变等实际问题中,其大规模离散系统的求解效率是影响模拟性能的主要瓶颈.本文首先针对三维三温RDEs的有限体积格式,给出了一种自适应PCTL预条件子;接着,在JASMIN下基于进程分组策略,设计并实现了相应的并行PGMRES解法器;最后,通过对源于实际应用背景的数据进行测试,表明新并行解法器比传统的BoomerAMG-GMRES解法器具有更好的算法可扩展性及运算效率.     

银纳米流体横掠微针肋热沉流动和传热特性分析

采用单步化学湿法（超声膜扩散法）制备出了3种体积分数的水基银纳米流体,实验研究了纳米流体横掠新型水滴形微针肋热沉的流动和传热特性．结果表明：不同体积分数下的纳米流体压降差别很小;相同体积流量下,与基液比较,纳米流体进出口压降略有增加,但增加并不明显;与纯水相比,由于表面活性剂的引入增加了流体粘度,相同流量下,纳米流体的压降稍大于纯水值,但最大差距不超过10％．粒子的体积份额对纳米流体对流换热系数影响较大．纳米粒子的存在对换热性能有明显提高,但过高的黏度对纳米流体的强化传热效果有一定的抑制作用．与去离子水相比,当银粒子体积分数达到0．012％后,纳米流体的综合效果才能逐渐体现．     

水利工程大体积混凝土施工关键技术研究

随着水利工程施工技术的不断发展进步,大体积混凝土施工技术在水利工程施工建设中得到广泛应用。但受多种因素的影响,大体积混凝土容易产生裂缝。本文在分析大体积混凝土产生裂缝的原因的基础上,提出大体积混凝土产生裂缝的预防措施以及大体积混凝土施工技术。