阻火器壳体结构与爆轰火焰状态关系研究

针对大型煤矿瓦斯运输管道甲烷爆轰过程中火焰压力波和速度与阻火器结构的匹配问题,对阻火器壳体结构变化与管道内火焰压力和速度的关系进行了仿真研究,仿真中对不同尺寸的阻火器壳体结构建立了二维几何模型和网格模型,采用RNC k-e湍流模型和通用有限速率燃烧模型,运用FLUENT软件对煤管内可燃气体爆轰过程进行了模拟.得到了阻火器壳体内径尺寸、阻火器内有无障碍物与爆轰火焰压力和速度的变化规律,通过分析阻火器内火焰速度和压力的规律,为管道爆轰阻火器的设计和选型提供更为准确的参考依据.     

Atomic-scale computer simulation for early precipitation process of Ni75Al10V15 alloy

The kinetic model for a ternary system is introduced based on the microscopic diffusion form of the phase-field equations for a binary alloy. The equation is solved in the reciprocal space. This model is used to investigate the early precipitation process of Ni75-Al10V15 by simulating the atomic pictures of the two ordered phases and calculating the order parameters of γ′(Ni3Al) phase. Simulation results show that the γ′ ordered phases precipitate from the disordered matrix by a non-classical nucleation mechanism, and the nonstoichiometric γ′ ordered phase appears first and then transforms into the stoichiometric one. Clusters of V atoms appear at the γ′ phase boundaries followed by the formation of the nonstoichiometric θ ordered phase. The farther the location from γ′ phase boundary is, the lower the order degree of θ phase is. There exist two kinds of DO22 ordered domains: a horizontal one and a vertical one, related to their adjacent γ′ phase boundaries. The model could describe the atomic ordering and composition clustering simultaneously, and any a priori assumption about the new phase structure and precipitation mechanism etc. is unnecessary.     

烧结料层中的蓄热模型

针对铁矿石烧结过程中存在的自动蓄热现象,建立了一个烧结料层的蓄热模型,并研究了燃烧层厚度、蓄热量在料层中的分配比等参数对烧结蓄热的影响.模拟表明:燃烧层厚度增加,料层蓄热量下降;预热层中蓄热量分配增加,料层蓄热量也增加.高度为300 mm的料层均匀分为上、中、下3层时,计算得到各层蓄热量比为1∶1.08∶1.13.实验室条件下将模型用于烧结燃料的合理分布,燃料的使用量有所降低.     

上海世博会主入口广场客流集散仿真研究

以上海世博园区上南路入口广场为例,应用自主研发的客流分布仿真系统对3万m2区域、2万余客流同时在线的大面积、大客流的游客入场过程进行了实景微观仿真.针对游客入场时的随机到达与多级有控排队、多种形式不规则排队、游客排队的静止态与入场行走的运动态相结合等特点,建立了由行为流程管理层和行走过程控制层构成的智能动态寻优的行人运动过程仿真模型.基于仿真评价系统对入口广场设施和排队服务水平的评估,结合排队心理学的研究规律,提出了游客多级排队组织方式及排队引导设施布置的建议,并给出了入口广场安全容量和合理的安检时间控制指标.     

混联式混合动力再生制动控制策略

 再生制动系统是混合动力汽车和电动汽车特有的系统。该系统可将汽车制动过程中消耗的汽车动能和势能通过电动机发电的方式储存到电池中,在起动和加速过程中加以利用。本研究以长丰CJY6470E越野车为对象,在传统汽车制动理论的基础上,基于制动安全及制动效能,提出一种混联式混合动力汽车制动能量分配与再生制动控制策略。前后轴采用理想制动力分配,在分配好后,再对前后轴的再生和摩擦制动进行二次分配。进行二次分配时,主要考虑电机及电池的使用寿命,以车速及SOC作为电机再生制动功率影响因素,并通过对ADVISOR2002进行二次开发,建立整车模型,最后进行仿真。结果表明,采用所提出的再生制动控制策略可实现高效的制动能量回收,延长电池的使用寿命,且该策略具有可行性。     

恒压法结合变步长电导增量法的最大功率点跟踪

针对光伏发电系统的最大功率点跟踪（MPPT）原理进行了详细的分析和阐述,介绍了常用的电导增量法的优缺点,在此基础上提出了基于恒压法结合变步长电导增量法的最大功率点跟踪算法。通过Matlab/simulink进行系统仿真,给出了光照突变时电导增量法和恒压法结合变步长电导增量法的最大功率点跟踪曲线。实验结果表明,该改进的算法具有更优的系统响应特性和稳态特性。     

向前看多车跟驰模型稳定性分析

考虑多辆前导车信息对跟驰车的影响,提出了一种改进的交通流跟驰模型.通过线性稳定性分析,得到了改进模型的稳定性条件,改进模型通过调节多前导车信息,使交通流的稳定区域明显扩大.通过非线性分析获得不稳定区域下的扭结-反扭结密度波.数值模拟表明多前车信息对交通流存在不可忽视的影响.     

电弧放电减弱激波强度的仿真研究

为了研究电弧等离子体数学建模,首先分析了等离子体与超声速流场相互作用的机理,然后开展了不同放电组数、放电位置与电弧温度对激波减阻效果影响的仿真研究。结果表明:随着激励位置的前移,主流激波强度减小;随着激励组数的增加,主流激波前移,主流激波强度减小;热量源项温度存在一个阈值,能够使流场出现热节流现象。因此当温度继续增大后,激波变化不明显。最后进行了实验验证。研究结果表明施加等离子体激励减弱了尖劈前方斜激波的强度。同时,进一步证明了等离子体与超声速流场耦合的热机理。     

车轮宽度对轿车风阻的影响

针对某三厢轿车,采用计算流体动力学(CFD)数值计算方法,研究车轮宽度对整车气动性能的影响.通过综合分析不同宽度孤立车轮周围的流场结构变化及具有不同宽度车轮的整车周围流场的结构特性,得到结论:车轮宽度每减小5%,单车轮模型气动阻力约减小9.2%,整车模型气动阻力约减小2%.这是因为减小车轮宽度可以减小车轮两侧的气流分离,缩小尾部涡流区域,降低车轮及汽车尾部湍流强度,从而有助于降低车轮及整车气动阻力.     

发动机催化燃烧多维数值模拟

将发动机三维CFD程序KIVA-3V与化学动力学程序CHEMKIN Ⅲ及DETCHEM相耦合,模拟了催化燃烧对均质压燃(HCCI)发动机燃烧过程及排放的影响.发动机以甲烷为燃料,其表面和空间氧化反应采用了详细的动力学机理.利用此模型分析了活塞顶催化剂铂(Pt)或铑(Rh)涂层对HCCI发动机着火时刻、缸内温度场及HC、CO、NOx 排放的影响,结果表明催化燃烧会使HCCI发动机着火时刻提前,同时能降低HC、CO的排放,但会提高NOx 的排放;在相同工况下,相比催化剂Pt,催化剂Rh使HCCI发动机着火时刻提前的幅度要大,同时HC的排放要低,但CO及NOx 的排放要高.