水平轴潮流能水轮机的流固耦合分析

叶轮作为潮流能水轮机捕能的关键部件,其水动力性能以及结构性能会影响水轮机的捕能效果及其结构的安全性。本文以30 W的小型水平轴潮流能水轮机为例,分别基于单向流固耦合和双向流固耦合模型对在设计工况下的叶轮水动力性能与结构性能进行了稳态分析,对比研究了两种耦合模型所得到的叶轮捕能系数、叶轮表面压力分布等水动力性能和叶轮应力分布等结构性能,为进一步对叶轮结构优化提供参考依据。     

某散货轮尾部导流罩疲劳分析

对某新型散货轮尾部螺旋桨导流罩进行了振动特性测试和有限元仿真,得到该罩自身及其与船体结构系统 耦合振动的频谱.分析确定了可能因长期共振导致疲劳失效的部位,利用改进的名义应力法和累积损伤理论对该 部位的振动响应和疲劳寿命进行了定量计算,最后对该导流罩的设计与安装提出了建议.     

渔具的沉降性能及数值模拟研究进展

灯光罩网是近年在南海迅速发展的一种新型渔具,沉降性能及网具作业时所具有的形状是影响灯光罩 网渔获效率的重要因素,总结了下纲载荷网衣材料缩结系数及海流各因素对渔具沉降性能的影响,目脚水动力特 性与水动力系数研究和网渔具运动数学模型的建立方法分析了延绳钓网片及围网近年在数值模拟方面的研究方 法与成果针对灯光罩网特点提出利用弗里德曼CN90 公式和松田皎建立的C0公式,以及田内公式中任意冲角平面网 片阻力系数,借助曲面积分的方法建立灯光罩网阻力计算公式。数值模拟中为了获得更大的求解时间步长建议尝试 网格矩阵及分散算法进行各质量点模型求解。     

基于阻尼比的双线型土动力模型研究

通过对粉质粘土动力滞回曲线的研究,提出了一种新型基于阻尼比的双线型土动力本构模型.该模型在假定构造滞回曲线与实测滞回曲线阻尼比相等的基础上,将土动力滞回曲线等效为由2组直线构成的平行四边形.这样既保证了理论曲线对粉质粘土真实耗能特性的模拟,又保留了计算模型较高的计算效率.在此基础之上推导了等幅对称荷载下滞回曲线理论方程,并将该模型推广到了不规则加卸载情况.模型的计算结果与试验结果比较表明,该模型能够较好地模拟土在地震循环荷载作用下的滞回特性.     

考虑非线性的水轮机调节系统协同进化模糊PID仿真

【目的】针对水轮机调节系统常规PID控制存在的适应性不足问题,采用模糊PID控制作为水轮机调节系统的基本控制策略,为水轮机调节系统的有效控制提供支持。【方法】采用基于模型综合特性曲线的非线性水轮机模型,建立水轮机调节系统模糊PID控制仿真模型,通过协同进化算法同时优化模糊PID控制的3个比例因子和模糊规则,并以实例验证所建水轮机调节系统的控制性能。【结果】通过对不同工况点的优化得出一组适合于全工况的通用有效模糊规则。与常规PID相比,协同进化模糊PID仿真控制使调节时间缩短了28%,超调量减少了49%,振荡次数减少了50%。【结论】引入了非线性水轮机模型,使得系统建模更加合理,仿真结果更加真实可信。采用协同进化模糊PID的水轮机调节系统的控制性能优于常规PID控制,该控制策略能使系统良好地适应运行工况的变化。     

耕王RX404B拖拉机

<正>基本参数配套功率:40马力,驱动形式:四轮驱动产品介绍动力强,性能好,适用范围广●匹配国内名优国Ⅱ发动机,动力强劲,安全性高,扭矩储备系数大;●加强型双速动力输出,配套机具范围广;●新一代流线型机罩美观大气,满足安全、防尘、降噪、散热等性能要求;●优化散热器结构,采用新型免维护防尘罩,有效避免发动机高温现象。可调节的精准控制,高效低耗     

MINBACK:解对称线性方程组的极小化向后误差方法

本文提出了求解对称线性方程组Ax=b的一个方法-- MINBACK方法.该方法利用Lanczos过程产生Krylov 子空间km(A,r0)的一组基,并求近似解xm∈x0+km(A,r0)使系数矩阵A的向后误差范数∥△min∥F最小化.本文给出了Lanczos方法和MINRES 方法的全体向后误差的集合的通式,分析了算法的性质,讨论了算法的执行,最后,给出了结论.     

水轮机调节系统的控制策略研究

九点控制器是一种新型的智能控制器,它不依赖于控制对象的数学模型,而是根据控制行为来调整控制器的输出。从相平面的角度对其控制策略进行了研究,为寻求这种控制器的控制规律。以该控制策略为基础,设计了基于九点控制器的水轮机调节系统。在MATALB环境下,通过仿真的方法,对该系统进行了分析。结果表明:九点控制器具有响应速度快、超调量小和精度高等特点,可有效地改善水轮机调节系统的动态和静态性能。     

基于内特性法的水轮机完整综合特性曲线

为解决目前水轮机过渡过程计算中确定水轮机边界条件时通常使用的外特性法和内特性法的不足之处,结合这2种方法的优点,提出一种在水轮机过渡过程计算中处理水轮机边界条件的方法,即根据综合特性曲线的数据,利用统计分析方法和水轮机基本理论公式,计算水轮机基于内特性解析方程的基本参数,如出流角α、转轮出口安放角β、转轮出口相对宽度b2、导叶相对高度b0、转轮出口相对半径r2,在特性曲线上的规律。将求得的结果用于我国某电站机组甩负荷过渡过程的计算,得出了变量随时间的变化规律,计算结果与实际情况相符合。这种外特性法和内特性法相结合的方法,弥补了单独采用内特性法或外特性法计算特性曲线存在的问题,而且对小开度区特性曲线的研究具有一定的参考价值。     

导流盘对循环水养殖池水动力特性的影响

为提高循环水养殖系统的集污自净化效能,设计了一种带导流盘的正八边形养殖池结构。建立了三维非定常流场数值计算模型,在验证计算方法有效性的基础上,研究了导流盘的几何参数和位置对流速分布、涡量强度、壁面剪切应力和水体混合均匀性等水动力特性的影响。结果表明：在导流盘直径与养殖池宽度之比一定时,随着导流盘高度增加,流场中心涡柱呈先减小后增大趋势,涡环数呈先减小再增加趋势,其形状从不规则逐渐发展成环状结构;在同一高度下,随着导流盘直径与养殖池宽度之比增大,涡柱呈先增大后减小趋势,涡环的数量先增加后基本保持不变;导流盘安装在距池底20～40 mm,直径与养殖池宽度之比为0.05～0.08时,有助于增大养殖池底流口附近的速度梯度,减小养殖池壁面与水体的碰撞,提高涡流强度和水力混合均匀性,有利于形成颗粒物聚集和排出的水动力条件。     

一种轴流式叶轮的全三维优化设计

针对一种磁力驱动的循环冲沙装置,提出了轴流式叶轮优化方案以提高叶轮水力性能。通过CFD数值模拟,对轴流式叶轮内流场进行了紊流数值分析,并研究了同一工况下不同叶片结构、叶片数、导流棒对内流场的影响。由内流场分布特点,选择了叶轮有关结构参数,改进了叶轮结构。试验表明,改进后的轴流式叶轮其水力性能得到提高,从而验证了CFD分析在优化设计轴流式叶轮中的可行性。     

一种轴流式叶轮的全三维优化设计

针对一种磁力驱动的循环冲沙装置,提出了轴流式叶轮优化方案以提高叶轮水力性能。通过 CFD数值模拟,对轴流式叶轮内流场进行了紊流数值分析,并研究了同一工况下不同叶片结构、叶片数、导流棒对内流场的影响。由内流场分布特点,选择了叶轮有关结构参数,改进了叶轮结构。试验表明,改进后的轴流式叶轮其水力性能得到提高,从而验证了 CFD 分析在优化设计轴流式叶轮中的可行性。     

波流作用下平面网衣水动力特性数值模拟

针对固定在钢框架上的平面网衣水动力特性进行研究,基于SACS,采用有限元Member单元建立网衣水动力荷载计算模型,利用参考文献中分别使用有限元Truss单元和Beam单元所建立模型的计算结果对该模型进行了验证。通过对比得出,在SACS中所建立的平面网衣数值模型可以较为准确地计算网衣在波流下的水动力,初步证明了在SACS中建立大型钢结构养殖网箱+固定式海上风力机融合结构模型的可行性。进一步,采用该数值计算模型对不同波流工况下网衣结构的水动力荷载进行了计算,分析了不同流速、波高和波周期下网衣受力的分布规律。由计算结果可知,随着海流流速、波高的减小和波周期的增大,网衣受到的水动力荷载呈现出逐渐减小的变化趋势,其中波周期的影响尤为显著,比如由于该参数影响使得指定位置节点水动力荷载差距可达80%;另外,波流作用下网衣结构受到的水动力荷载,最大受力位于网衣顶端两侧位置,波高对网衣上部受力影响更大。这些结果可为融合结构中网箱部分的设计提供参考。     

Application of computational fluid dynamics for modeling and designing photobioreactors for microalgae production: A review

The past decade has seen a rapid increase of numerical simulation studies on photobioreactors (PBRs). Developments in computational fluid dynamics (CFD) and the availability of more powerful computers have paved the way for the modeling and designing PRBs, a strategy that was abandoned from the late 1970s until the 1980s because of its complexity. This paper reviews the present status of numerical modeling for PBRs as well the application of CFD in the design of PBR for the mass production of microalgae. Emphasis is on the major breakthroughs in PBR design that may lead to scaling-up. Most simulations have been conducted in bubble column PBRs, which offer many advantages. Their geometry is simple in design with no moving parts, and they are easy to construct and operate. A majority of published simulation studies used two-phase models (air and water) and employed the Eulerian-Eulerian mixture model. CFD models have been vigorously validated by experimental and laboratory studies, with most claiming to have achieved good results. However, current PBR scale-up projects still need to resolve hydrodynamic issues within the PBR, in order to optimize factors for microalgal growth. To create ideal conditions inside the PBR, the main factors that influence microalgal growth such as light intensity and distribution, gas injection and mixing, and hydrodynamics/flow pattern which are the key for design and scale up must be thoroughly understood.The present practice of PBR design using CFD can be considered both an art and a science because of some numerical simulation issues which are yet to be resolved and the complexity of fluid mechanics inside the PBRs. Nonetheless, CFD has proven to be an effective tool in predicting the complex inherent phenomena in the PBRs. The CFD technique has shown to be very promising to successfully design and develop PBRs which can be commercially available for scale-up.     

垂直轴风力机直驱热泵压缩机匹配特性研究

风能供热是多风寒冷地区,减少雾霾有效途径之一。针对垂直轴风力机直驱热泵压缩机系统,分析300 W垂直轴风力机输出和开启式涡旋压缩机输入扭矩及功率特性,研究不同风速下垂直轴风力机与开启式涡旋压缩机特殊匹配特性。根据效率理论分析匹配特性,系统选型设计时垂直轴风力机输出功率应略高于压缩机所需输入功率,通过选择合理变速比,获得垂直轴风力机设计参数,实现系统按额定工况运行。为风能供热系统参数选型提供理论参考。     

不同湍流模型在螺旋桨水动力性能预报中的分析与比较

利用CFD计算软件fluent,采用标准k-ε、RNG k-ε、SST k-ω、RSM 4种湍流模型,对螺旋桨DTRC4119的水动力性能进行计算,并与试验数据进行比较。计算结果表明：利用Fluent软件求解螺旋桨水动力性能的精度以及对其周围流场特征的模拟基本可以满足工程上的需求。     

象山港海洋牧场规划区选址评估的数值模拟研究：滨海电厂温排水温升的影响

应用海洋数值模式ECOM-si(estuarine coastal oceanmodel-semi-implicit),耦合一个可用于实时计算的太阳辐射强度和海面热通量计算模块,研究评估了象山港海洋牧场规划海域受两大滨海电厂(国华电厂和乌沙山电厂)温排水的影响程度。受往复流作用,国华电厂的温排水对海洋牧场区较乌沙山电厂的温排水影响大,海洋牧场西南侧受温排水影响较东北侧大。计算结果表明不同季节海洋牧场温升范围和分布特征各异,经分析主要是因为各季节海气温差所导致。春季增温期的温升幅度最大,可高于1.0℃,且温升范围也最大,对海洋牧场区的影响也最明显。秋季降温期内温升幅度最小(0.3℃～0.5℃),温升范围也最小。分别处于低温期与高温期的冬季与夏季,海气温差小,温升幅度约0.5℃～1.0℃,温升范围亦居中。     

移动式天然气流量标准装置的研制与应用

为满足天然气流量计的检定和校准需求,完善企业天然气流量量值溯源和传递体系,中国石化研制并投用了一套移动式天然气流量标准装置。其研制借鉴了国内外天然气流量标准装置的设计经验,并结合实际需求进行创新,首次在移动式天然气流量标准装置中设计了3条标准表支路,工况流量范围达到20～8009m3／h。在设备选型方面,选用高准确度涡轮流量计作为标准器,选用超声流量计作为核查表,选用技术先进的强制密封球阀和轴流式流量调节阀进行支路关闭和流量调节。通过不确定度评定和测试试验,该标准装置流量测量不确定度优于O．33％（k=2）,达到了设计指标要求。（图2,参11）     

对称翼型导叶的轴流泵数值模拟

针对农业灌溉中对轴流泵性能的要求,为了更深入的研究该轴流泵的性能特性,研究了NACA0006对称翼型导叶的轴流泵性能,利用计算流体动力学软件Fluent,采用RNG k-ε湍流模型和SIMPLEC算法对该轴流泵进行数值模拟。通过对其进行数值计算和对比分析表明,设计工况下的数据值不仅与Fluent软件模拟的数据值相对误差为1.9%,并且应用Fluent软件模拟计算得到泵的性能曲线与性能实验的结果吻合较好,证明了在轴流泵导叶设计中,NACA0006翼型不仅结构简单、适用性良好,而且取得了更高的效率。