计算机模拟的认知功能及其可能性

尽管计算机模拟实现了人类认知功能的物化，也为揭示人类认知活动机理开辟了新的途径，但学术界对认知功能的计算机模拟仍存在不同评价。为此，本文从理论层面对认知模拟作了辩证分析，在肯定其具有三项意义的同时，也指出其无法克服的诸多局限。笔者认为，客观评价认知功能的计算机模拟，有助于认知科学家在理论研究中尽早揭示和了解人类认知的规律与机制，在应用研究中能牢牢把握智能模拟的正确方向。     

半封闭圆管冲击射流湍流换热数值模拟

采用标准κ-ε模型、RNGκ—ε模型结合壁面函数以及低雷诺数κ—ε模型，对半封闭圆管冲击射流流场的平均速度、湍动能分布和Nu数分布进行了数值计算，并将此3种模型的计算结果与文献中的测量结果进行了比较．结果表明：3种湍流模型都未能完全准确地预测冲击射流场的流动特性与传热特性，其中标准κ—ε模型和低雷诺数κ—ε模型的结果很差，而RNGκ—ε模型的结果与其它两种模型相比更接近实验值。     

应用于微波电磁场FDTD数值模拟的吸收边界条件

在应用FDTD方法模拟复杂空间中微波电磁场分布时,不仅要考虑入射电磁波的贡献,还要考虑反射电磁波的影响。对于后者,一般常采用吸收边界条件的方法予以处理。针对TEM电磁波的传播特点,推导出了一种新的吸收边界条件的表达式,并利用其对微波法金刚石膜沉积系统沉积室中电磁场的分布进行了数值模拟。     

基于电磁暂态仿真的电压骤降概率评估

为了准确预测电力系统中电压骤降的特性及后果,提出了基于非序贯Monte-Carlo模拟和电磁暂态仿真相结合的电力系统电压骤降的概率评估新方法和概率评估指标体系。Monte-Carlo法的优点在于能反映电力系统的随机特性,使用该方法几乎不受系统复杂性的限制。算法利用Monte-Carlo仿真得到各种故障信息,通过仿真程序PSCAD/EMTDC对Monte-Carlo模拟法随机产生的各种故障形态进行仿真计算,最后分析统计得到系统和敏感负荷点电压骤降的各项概率指标。文中以RBTS标准测试系统为例进行了分析计算,结果表明模型和算法是可行的。     

混流式转轮静强度和振动特性分析

为大型水轮机组的安全、稳定运行,研究了转轮在水介质中的动力特性。运用顺序耦合的方法,分析了在三维旋转流动所产生的水压力作用下转轮体的静强度特性;运用全流固耦合的三维有限元方法进行了转轮在水介质中的模态分析。强度分析结果表明,应力集中的部位与裂纹实际产生的位置完全吻合,但最大等效应力远小于材料的极限破坏应力;模态分析得到转轮在水中的自振频率和振型等振动特性,指出了发生共振的可能性。结果证实了导致裂纹产生的原因不是静应力而是动载荷的作用。     

发汗冷却湍流换热过程的数值模拟

为了验证湍流二方程模型在数值模拟发汗冷却过程的适用性,在PHEONICS3.3软件平台上采用两层k-ε湍流模型对无发汗冷却和有发汗冷却时的矩形槽道内湍流流动和换热进行了数值模拟。计算结果表明:发汗冷却使得边界层显著增厚,壁面摩擦阻力因数大为减小;随着冷却气体流量的增加,壁面温度和局部对流换热系数都大大下降。在注入率为1%左右时,发汗冷却段的壁面温度相对值降到了20%左右,局部对流换热系数相对值降到了50%以下。所得到的计算结果与已有关系式符合得很好:注入率在2%以内时误差小于10%。     

尿激酶亲和层析分离中吸附和洗脱过程的速率模型模拟

采用非平衡层析速率模型，对尿激酶的亲和层析过程进行了模拟计算。利用亲和层析，可以将粗品原料净化为高纯度尿激酶产品；层析所用的亲和载体是采用对氨基苯甲脒作为配基，将琼脂糖凝胶进行活化制得的。通过问歇实验，测定了吸附等温线并进行吸附动力学研究。借助于VERSE—LC模拟软件，采用速率模型作为基本方程，对亲和层析的实验现象进行了数值模拟分析，与实验结果进行对比发现，速率模型可以较准确地描述固定床中的亲和层析过程。     

供热管网水力失调的治理及其优化

重点分析了解决供热系统水力失调的两种途径及其特点，提出综合治理管网系统水力失调的一些措施。     

急倾斜煤层冲击地压防治的可行性研究

针对京煤集团木城润矿大台井地质条件与煤的赋存状况，通过相似模拟实验和数值模拟方法，讨论急倾斜煤层开采解放层的可行性。通过观测相似模拟实验中的煤岩失稳过程，定性地了解冲击地压的发生规律，裂隙带发生、发展过程和解放范围。采用反映煤岩等脆性材料破坏特征的五参数Wilianm-Warnke强度准则破坏模型，利用有限单元法单元“处死”的功能真实模拟开挖过程，进行急倾斜煤层开采解放层防治冲击地压的数值模拟研究，作为定量分析依据。为急倾斜煤层开采解放层防治冲击地压制定较为合理的方案、安全技术措施等提供重要的科学依据和理论指导作用。     

压力平衡拱应力状态相似物理模拟研究

相似材料模拟是通过建立相似物理模型，观测研究难以用数学描述的系统特性，研究原型系统与模拟系统间相似特性的。模型与原型的区别，仅在系统要素的序结构和特征值有一定的比例大小，而支配系统特性的本质不变。从系统仿真角度上说，建立相似的物理模型，可称为相似物理仿真模拟。通过相似材料模拟，对压力平衡拱处岩层的水平应力和竖直应力的观测。