声学计算超材料

尽管数字信号处理器已广泛用于执行复杂计算任务,但仍存在诸多不足,譬如模-数转换器成本高昂、运算复杂度高、低速和高功耗等.出于这个原因,最近人们对基于波的模拟计算产生了浓厚的兴趣.这种计算避免了模-数转换并可以执行大规模并行运算,特别是借助人工设计的超材料,一些对声波进行模拟计算的新方案陆续被提出.这种被称为计算超材料的计算系统,其计算速度可以与波速一样快,尺寸与波长一样小,可以对传入的波包进行复杂的数学运算,甚至可以执行积分、微分方程的计算.这些功能有望实现基于声波传播的新一代超快速、紧凑和高效的计算硬件.本文讨论了声波计算超材料领域的最新进展,调研了用于执行模拟计算的最新的超结构.接着,进一步介绍了声波计算超材料的应用,包括图像处理、边缘检测、方程求解和机器学习.最后,对研究的关键问题和未来可能的方向进行了展望.     

泰山抽水蓄能电站上水库面板堆石坝渗流计算

泰山抽水蓄能电站二期工程即将开工建设,为了给二期工程以及其他类似工程水库建设过程中的防渗提供一定的理论和技术支撑,利用泰山抽水蓄能电站一期上水库水文地质及设置的渗控设施等资料,根据有限元理论建立了三维有限元模型,开展了水库面板堆石坝的三维渗流模拟计算.结果表明,正常蓄水工况时的总渗漏量约为43.7 L/s,模拟计算的坝体渗流场其水头分布规律合理,等值线疏密状况、走向趋势和形态均较好的符合水头等值线对应区域防渗控制措施的特点、渗流特性和边界条件,各防渗设施均能起到良好的渗控作用.     

低温多效海水淡化系统的Aspen Plus模拟

应用Aspen Plus软件,模拟低温多效蒸发海水淡化系统的操作单元,建立完整的系统模型,并对模型进行分析.用法国SIDEM公司的四效低温多效海水淡化系统,对建立模拟系统的可信性进行验证.     

超高能γ族的分析与讨论

本文对用高山乳胶室研究超高能γ族事例的实验结果及模拟计算作了评论,介绍了观测到的新现象,指出了一些值得探讨的课题。     

考贝式热风炉拱顶空间烟气分布的数值模拟

应用大型商用计算流体力学软件CFX4.3,选用k-?湍流模型和SIMPLE算法对新钢1200m3高炉考贝式热风炉拱顶空间内烟气分布进行了数值模拟计算. 模拟结果表明:悬链线形拱顶比半球形拱顶的烟气分布均匀;在一定范围内,随着悬链线形拱顶高度的增加,在蓄热室横截面上的烟气分布趋于一定程度的均匀.     

油田气深冷分离装置流程的计算机模拟计算

对我国某公司引进的一台油田气深冷分离装置进行了全流程的计算机模拟计算。以实际标定数据为基础,运用专业流程模拟软件进行计算。结果表明,除了脱甲烷塔底产品中C_1与C_2分子比偏低和塔底温度偏高外,其它主要参数的计算值与流程的设计值相吻合。     

固定结合面参数的计算机模拟计算

对一个包含固定结合面的具体结构 ,利用有限元分析程序计算了结合面刚度参数和结合面位置对结构模态的影响。结果表明 ,描述结合面切向刚度大小的参数对结构的扭振刚度模态的影响比对纵向振动模态和弯曲模态的影响显著 ;结合面法向刚度大小的参数对纵向振动模态的影响比对弯曲、扭振模态的影响显著 ;接合面的位置对结构的固有频率也有较为明显的影响。     

柴油机强化燃料过程模拟及性能预测

建立了直喷式增压柴油机强化燃烧过程的准维数学模型,开发了一套可模拟及预测柴油机性能和排放的软件,模拟计算及优化分析柴油机的工作过程和燃烧性能。对四气门直喷式１３５型增压柴油机的应用表明,该软件具有预测精度高,优化参数选择灵活、操作方便等特点。     

采场自然发火模拟计算的数学模型及其解法

当采空区内有自然发火时，将产生大量有害气体，使得采场气体成分发生变化，本文根据采空区内有害气体的运移规律，研究采场气体压力、一氧化碳等火灾气体浓度分布，预测采空区自然发火位置。本模拟研究将采场（包括工作面和采空区）作为一个系统，利用弥散动力学和渗流理论，建立采场气体运移的数学模型，采用有限元方法在电子计算机上进行解算，并可对计算结果进行处理和分析。同实测数据或直接物理实验相比，不仅容易实现，而且能提供比物理实验更详细的实验数据。     

泉水水库溃坝洪水模拟计算

用部分溃坝的波流与堰流相交简化法模拟溃坝最大流量；用Preissmann四点偏心隐式差分对Saint-Venant方程组进行离散，Newton-Raphson方法迭代求解并推求出溃坝洪水演进过程，模拟结果大体上能反映实际情况，成果可为泉水水库及下游防洪调度提供依据。