农田水循环及水化学演化规律仿真

利用Fluent仿真模拟技术及同位素示踪方法，对农田水的流动和分布进行了仿真模拟。设置了Fluent同位素标记组分输运模型，并在边界条件中输入了农田水流动参数，包括水的黏度、渗透压力以及水流平均速度等。利用同位素18O示踪法模拟了水流的流动状态，利用反向水文地球化学模拟技术预测了农田水的化学演化规律，为农田水污染治理提供了理论依据。      

柴油机燃烧过程仿真平台优化设计

在对KIVA-3V源程序进行微机化移植的基础上,利用先进的计算机软硬件技术,以缸内流体动力学为基础,耦合缸内燃烧过程多维模型,通过添加计算NOx比排放量与每循环排放量的新的子程序对仿真平台进行了优化设计。某型号柴油机仿真计算结果和实验结果的比较表明,该仿真平台能够模拟柴油机缸内燃烧过程,仿真误差客观反应了外界因素对柴油机的影响。该仿真平台对了解柴油机的性能以及对柴油机进行变参数研究都具有指导意义。     

单轴散生竹地下根茎并行模拟仿真研究

针对竹林地下根茎模拟仿真计算强度高、数据量大,在算法实现中采用基于单路处理器、串行计算的构架难以满足性能要求的问题,提出一种基于网络机群的多节点并行模拟仿真实现机制,构建了单轴散生竹地下根茎并行模拟仿真平台,主要由建模节点、任务管理节点、图形节点和网络交换机组成。以SimRoot模型为基础建立单轴散生竹地下根茎生长模型,通过实验观察获取几何构型参数及生长参数。采用功能分解法对根茎生长建模计算进行任务分割,建立了相应的任务调度管理模式,设计了多节点并行生长建模机制。以金竹为例开展多节点并行仿真实验,实验结果表明基于网络机群的多节点并行模拟仿真在降低内存消耗、缩短仿真时间方面效果明显,对于较大规模的散生竹林地下根茎模拟仿真具有较好的适应性。     

四向通风混流干燥段内稻谷流动特性研究——基于EDEM

针对四向通风混流干燥段内稻谷的流动特性，运用三维激光扫描方式提取稻谷几何尺寸，基于离散元法，应用EDEM软件对干燥段内稻谷的流动特性进行了数值模拟，并通过试验台的试验证明了仿真结果的准确性。仿真模拟及试验表明：仿真结果与稻谷实际流动情况基本一致，稻谷在四向通风混流干燥段内呈现空间S型轨迹差速流动，相邻角状管之间中心区域的稻谷流速最高，其值为0.036m/s。研究结果可为后期稻谷热风干燥段的结构优化设计提供重要参考。     

玉米收获机低损脱粒智能控制系统半实物仿真平台设计

针对玉米籽粒收获机低损脱粒智能控制系统开发受场地和季节影响较大的问题,设计了一套低损脱粒智能控制系统半实物仿真平台。该仿真平台由仿真平台控制器、操作面板、演示面板、扶手箱、显示器和上位机组成。分析了玉米籽粒收获机低损脱粒智能控制系统的组成和收获控制器的测试需求,建立了玉米籽粒收获机关键作业参数调节过程的数学模型,基于STM32F407型单片机搭建了硬件在环仿真测试系统,并完成了试验台设计。进行了仿真平台和玉米籽粒收获机在空载条件下的作业参数调节开环对照试验,其中,滚筒转速仿真误差的数学期望为0.126r/min,标准差为0.776r/min;作业速度仿真误差的数学期望为-0.022km/h,标准差为0.094km/h;凹板间隙仿真误差的数学期望为0.041mm,标准差为0.147mm,验证了仿真平台对执行机构调节过程模拟的有效性。进行了信号模拟测试和收获控制器自动控制策略仿真测试,结果证明了仿真平台可用于玉米籽粒收获机智能控制系统的开发和控制策略的测试,提高了系统开发效率,缩短了开发周期。     

烟草加香加料装置的局部阻力计算及仿真

针对配方实验中加液过程中的局部阻力进行理论计算和模拟仿真,研究雷诺系数对流体的影响,实现装置高效、精确的加液功能。首先对料液在管道中的流动进行流体动力学分析,并对加液系统进行建模和离散化分析;其次对其局部阻力进行理论计算和分析,研究雷诺系数对流体的压力变化和平均速度的影响;最后使用Fluent软件对其流动过程中的流场分布进行模拟仿真及分析。经仿真分析,在装置的加液过程中,雷诺系数与压力降成反比,与速度增大量成正比。     

计算流体力学在温室通风中的应用研究

计算流体动力学（CFD）作为一种模拟仿真工具现已广泛应用于研究各种传递过程,包括流体流动、传热和传质等。综述国内外有关CFD的发展现状,介绍其在温室自然通风和机械通风中的应用研究,展望CFD模拟技术的发展及应用前景。     

计算流体力学在温室通风中的应用研究

计算流体动力学（CFD）作为一种模拟仿真工具现已广泛应用于研究各种传递过程,包括流体流动、传热和传质等。综述国内外有关CFD的发展现状,介绍其在温室自然通风和机械通风中的应用研究,展望CFD模拟技术的发展及应用前景。     

水机电共同作用的离心泵内部非定常流动分析

为得到准确的离心泵非定常负载转矩,以型号为IS65-50-160-00的离心泵和Y160M-2 B3的三相异步电动机为研究对象,首先采用Fluent和Matlab对模型离心泵和电动机进行联合仿真.基于TCP/IP通信协议设计了C++源程序作为软件通信的接口程序,建立了双向同步耦合仿真平台,实现了离心泵内部流动非定常求解过程中的转速和转矩数据传输.研究结果表明:定转速计算时,在设计工况下,扬程计算相对误差为8.66%,效率计算相对误差为5.24%;变转速计算时,在设计工况下,扬程计算相对误差为2.45%,效率计算相对误差为2.47%;采用联合仿真方法进行数值模拟,考虑了电动机对泵运行的影响以及转速变化的实际情况,比传统方法更加准确地预测出离心泵的外特性,数值计算结果可靠.Fluent/Matlab联合仿真技术为今后深入研究离心泵内部流动非定常特性提供新方法.     

基于大涡模拟数值仿真的喷射泵喉

采用弱可压缩流体理论，大涡模拟数值方法，有限体积离散法，贴体坐标变换等理论和方法，研究了喷射泵内部流动状态。通过数值仿真，分别计算了具有不同喉管长度的喷射泵内部流场，并经过分析确定了喷射泵的最优喉管尺寸，计算数据和试验数据对比非常接近，证明了数值仿真结果是合理的、可信的。     

基于云平台和UG的拖拉机零件数字化加工仿真技术

在拖拉机零部件的设计制造过程中,为了提高设计效率,优化加工工序,提出了基于云平台和UG软件的数字化加工仿真方法。采用UG软件创建三维模型后,借助云平台的高效计算能力和海量存储能力,对加工过程进行仿真,以实现加工工序的优化。以拖拉机零部件底座的加工仿真为例,调用云平台资源,并利用UG软件对零件的加工过程进行了仿真模拟,得到了零件的加工轨迹和加工数据,根据加工仿真结果可以实现对加工工序的优化。     

基于EWB的电子电路的设计

介绍了EWB仿真软件的功能及特点,并以一个模拟电路和一个数字电珞设计为例,说明了该仿真软件的使用,为电子电路设计提供了一种新的平台。     

履带车辆静液压双流驱动转向操纵机构的设计

依据液压双流驱动履带车辆的工作原理,设计了一套与传动变速箱匹配的、能够采用方向盘控制的操纵控制机构,然后在CATIA平台上对机构进行三维实体建模,并在三维模型上对该机构进行运动模拟仿真.运动模拟仿真结果表明,控制机构达到了设计的要求.     

内冷油腔振荡冷却仿真方法研究

为了得出一种较为通用的活塞内冷油腔仿真分析方法,采用数值仿真研究方法,从湍流模型、多相流模型、压力速度耦合算法以及油腔几何模型进行油腔CFD仿真分析方法的研究。通过对比分析仿真所得的平均机油填充率、机油分布、壁面平均换热系数和换热系数分布,得出在进行活塞油腔CFD模拟时,标准k-ε湍流模型可以更为经济地进行流动传热计算。可保证计算模拟精度的多相流模型CLSVOF计算结果周期间变化更小,计算结果稳定。活塞油腔瞬态仿真计算时,压力速度耦合算法PISO计算得出的流动换热结果精度更高,收敛速度和达到计算稳定的速度更快,模拟所得流动传热情况更接近实际。全油腔模型模拟效果相对于简化模型效果更好。通过对油腔各壁面区域换热系数随曲轴转角变化的分析得出:振荡过程极大增强了顶面和底面的换热,油腔内壁面中顶部壁面周期平均换热系数最大;底部壁面换热系数变化趋势与顶部壁面变化趋势基本相反,这是由机油分布以及振荡规律决定的;由于侧部壁面未收到机油强烈的冲击,换热系数随曲轴转角变化相对较平缓。     

基于Stewart平台的舰船运动模拟平台的轨迹研究

针对舰船运动模拟平台需要提供6个自由度的运动,提出设计一种舰船运动模拟平台并且将Stewart平台作为底座。为了模拟舰船在航行时波浪对其造成的影响,对上平台中心点处设定了相应的运动规律。首先建立Stewart平台的运动学模型进行运动学分析,然后编写Stewart平台运动学反解程序并在MATLAB中进行计算,综合运用SolidWorks、ADAMS两款软件搭建虚拟样机,将规划的上平台运动函数添加到ADAMS中虚拟样机中运行,验证该设计的可行性。利用在ADAMS中的控制模块,搭建PID控制系统,得到控制前后的平台相关部件的位移、速度情况。仿真结果表明,该舰船运动模拟平台设计正确,并且表明此PID控制可以对振动进行有效的抑制。     

碾压混凝土坝现场施工调度管理系统研究

在对碾压混凝土坝浇筑全过程进行实时仿真的基础上,根据模拟结果的资源流动路线,得出机械配置路线,经过与上期机械配置的对比,得出机械调度路线。该系统通过模块化设计,实现了不同工况下的实时仿真,可以更真实的反应施工现场状况,保证了施工调度的及时性、准确性,调度结果对调度决策的制定具有十分重要的参考作用。通过实例分析说明,该系统是有效的、可靠的。     

基于马尔可夫模型的苹果树枝条生长仿真

以苹果树为研究对象,通过分析苹果树的生长规律和枝条的分枝模式,采用马尔可夫随机过程理论和隐式半马尔可夫模型建立了苹果树枝条分枝结构的随机模型.在此基础上,利用Visual C++平台结合OpenGL图形引擎实现了苹果树枝条生长过程的三维可视化仿真.模拟结果与观察结果相比较具有很好的一致性,说明提出的方法适用于描述苹果树枝条结构的发育过程,为果树数字化仿真研究提供了一种可行的技术手段.     

太阳能光伏电池发电性能影响因子研究

以光伏系统模拟软件为平台,利用PVsyst仿真软件对在旁路二极管不同数量、局部电池不同遮挡率情况下模拟仿真光伏组件输出特性。并通过光伏发电供暖实验系统,在自然环境和恒阻发热负荷条件下,分析研究光伏电池本身温度对发电性能的影响。     

水稻直播机船底板下流体的数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS中的计算流体动力学模块(FLOTRANCFD),对船底板下的流体进行模拟和分析,讨论在考虑形状损失和摩擦损失时,船底板下流体的流线和流动情况。通过对流体的仿真得出:船底板横挡板的前倾角对船底板下流体的流线和流量有较大的影响,并得出在倾角30o和60o时有较好的流动情况。     

抽水蓄能电站甩负荷主进水阀动水关闭过程内部流场仿真

为探究抽水蓄能电站机组甩负荷时主进水阀在导叶拒动和导叶协同关闭两种情况下的内部三维瞬变流动过程与特性。对某抽水蓄能电站主进水阀建立三维仿真模型,确定了流场仿真的边界条件,选用Realizable k-ε湍流模型,模拟了两种关阀方式下主进水阀内部三维瞬变流动过程,计算得到阀前压力变化曲线并与一维数值仿真计算结果进行了对比,分析了两种关阀方式下的内部流场演化过程。结果表明:甩负荷过渡过程中,两种关阀方式下主进水阀内部三维瞬变流动过程的CFD仿真结果具有较高的精度;主进水阀关闭过程中其内部流场复杂,形成的涡流会改变内部流向,造成压力损失;在阀腔处有较大的压力变化,为机组安全运行带来隐患;两种关阀方式下阀腔中的压力最大值均出现在枢轴处,且协联关闭方式下的压力最大值相对较小。