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.     

被动合成阵列极大似然参数估计的快速方法

针对被动合成阵列的极大似然目标参数估计方法(pasaML)计算量大的问题,探索利用Markov Monte Carlo(MCMC)类方法降低计算量.将完备抽样方法(PS)与pasaML方法相结合,提出一种基于完备抽样的频率一方位联合估计新方(PS-pasaML)来联合估计多个目标的频率和方位.首先将pasaML方法的谱函数视为频率和方位的联合概率密度函数,构造并证明了具有单调保偏序性质的更新函数,然后产生2条Markov链的初始方位角向量,使用更新函数确定Markov链在状态空间中的转移方向,并通过在全局状态空间和局部状态空间之间的跳转抽样来提高运算速度,最后由融合时间判决Markov链的平稳性,对其求期望从而获得目标方位的最终估计.仿真实验表明,在目标个数较少时,PS-pasaML方法不仅保持了pasaML方法的高分辨能力,而且计算复杂度降低为pasaML方法的1/7左右.     

ITER中国固体实验包层温度场数值模拟

利用计算流体力学数值模拟软件F luen t对国际热核实验堆(ITER)的中国固体实验包层模块(TBM)的第一壁B e、B e球床中子增殖区、L i4S iO4陶瓷球床氚增殖区、以及结构材料的温度场进行二维和三维数值模拟。研究TBM各区及冷却剂氦气流道的温度场分布,并对二维和三维计算结果进行比较。结果表明:除极小区域外,各材料层的温度均低于该材料所允许的工作温度;二维模拟结果与三维模拟结果基本符合,为了简化计算,在初步分析中可采用二维模拟。分析结果可作为ITER中国固体实验包层模块的热工水力学优化设计的参考。     

一种基于约束边界模式的超分辨率图像重构算法

超分辨率图像重构是利用多帧低分辨率图像重构出一幅具有更高分辨率图像.一般的凸集投影算法在放大倍数上升时存在两个问题: 一是计算复杂性急剧上升, 二是边缘振荡效应的加剧导致成像质量迅速恶化.本文针对凸集投影算法, 提出了一种基于约束边界模式的算法.实验结果表明, 新算法能够在有效抑制边缘振荡效应的同时, 较大地提高了重构速度.     

新的L-矩阵线性方程组的预条件AOR迭代法

在预条件矩阵Pα=(I+Sα)和Pαβ=(I+Sαβ)的基础上提出一个新的预条件矩阵为P^αβ=(I+S^αβ)的预条件AOR迭代法,建立了新的预条件AOR迭代法与经典的AOR迭代法的比较定理,数值试验表明预条件AOR迭代法更为有效.     

汽车空调系统蒸发器总成流场的CFD研究

本文应用FLUENT软件对一种典型的汽车空调系统蒸发器总成的流场进行了CFD数值仿真分析.通过分析,发现了原蒸发器制冷剂流道结构的设计缺陷,提出了改进蒸发器芯体制冷剂流道结构,从而提高系统制冷量的方法.与实验结果相比,CFD分析的蒸发器出口平均温度的误差为7.5%,蒸发器总成进出口压降的误差为3.5%,表明该CFD模型可完全用于工程实际。进一步的实验表明,根据CFD分析结果改进蒸发器结构后的空调系统制冷量提高了8%.     

二维流动模型用于喷射器关键结构设计分析

在试验验证了喷射器二维可压缩流动模型可行性和计算准确性的基础上,应用该模型对喷射器结构与性能和流场之间的变化关系进行了研究．试验结果表明,二维流动模型在没有引入经验参数的条件下,能够较好地预测喷射器的工作特性和性能指标．喷射器内流场直观地显示了混合室截面大小对喷射器性能的影响过程．     

调距桨锁轴拖带工况最小拖桨阻力和水动力矩

采用计算流体力学方法,对某典型5叶调距桨锁轴工况拖桨阻力以及相应的水动力矩随螺距和进流速度的变化特性进行了数值计算,分析了这些特性的流体力学机理. 数值计算基于有限体积法,通过数值求解螺旋桨周围三维黏性不可压缩流场RANS方程来模拟螺旋桨在各种工况下的流动特性. 计算结果表明：来流速度相等时该调距桨在最大正车螺距时拖桨阻力最大,其幅值约占同航速下船体阻力的80%,水动力矩也最大;在最大倒车螺距时拖桨阻力最小,其幅值约占同航速下船体阻力的50%,水动力矩比最大正车螺距时显著减小;零螺距时拖桨阻力大小居中,而水动力矩最小,接近为零. 上述结论可为船舶动力装置部分桨工况时联控曲线的设计和锁轴机构的设计提供理论参考.     

保鲜库三维非稳态流场模拟及实验

采用标准K-ε紊流模型和增强壁面条件，对全顶棚孔板送风模式下保鲜库内三维非稳态流场进行CFD模拟分析．模拟中将货物区视为多孔介质区，在对模型进行热力分析的基础上，引入局部不平衡能量模型．通过编译UDF程序修改多孔介质区域的能量、动量源项和进口边界条件，分别分析了空库和库内储存苹果时的流场及单体苹果内温度变化．模拟和实测结果表明：修改后的模型更接近实际模型，降温后期空气温度偏差为0．3℃，果品内部温度场分析的最大偏差为1．8℃；采用靠近货物区的局部孔板回风形式是最佳气流组织形式；风机、压缩机的双变频控制是有效的节能控制方式．     

计算控制论的理论与应用

针对目前控制论研究分支越来越多、对模型的依赖越来越强、分析算法和控制器设计算法越来越复杂的问题 ,为了有效地提高控制系统设计精度和鲁棒性 ,改善系统分析和设计的环境 ,提出了计算控制论的概念 ,指出了稳定性和耗散性质是系统的基本特征 ,在此基础上导出了系统鲁棒性分析和鲁棒控制器设计所需要的基本定理和公式 .研究结果表明 ,基于系统能量的耗散性概念可以建立系统分析的统一框架 ,基于LMI可以建立系统解算的统一框架 .最后还就计算控制论的研究内容和问题及其有关研究方法、基本数学和物理特征进行了探讨