LNG储罐温度场计算及影响因素分析

为了准确计算LNG储罐在不同工况下的温度场,基于ANSYS软件建立了全容式LNG储罐温度场数值计算模型,计算了稳态工况下储罐罐体的温度场分布,进而根据计算结果,对不同环境温度、液位高度、对流换热系数对储罐温度场分布的影响规律进行分析。模拟结果表明:环境温度对罐壁漏热量影响较大,环境风速对罐顶漏热量影响较大,液位高度对罐壁和罐底的漏热量有一定影响,环境风速对储罐整体漏热量影响不大,该模拟结果对全容式LNG储罐的结构设计与优化具有参考意义。     

圆形和方形双斜向流线型内肋管内对流换热的数值模拟与分析

使用FLUENT对圆形和方形双斜向流线型内肋换热管进行了数值模拟研究.结果表明,圆形和方形双斜向流线型内肋管的内肋在肋长、肋倾角、肋高度和肋间距上存在最优值,l=38mm,α=45°,h=2.5mm,P=60mm和l=32mm,α=45°,h=4mm,P=60mm,同功耗强化指标PEC均呈先升后降的趋势.从管壁表面换热系数、管内场协同角和PEC评价指标3个方面,比较圆形DISR管和方形DISR管的对流换热性能,分析了圆形DISR管优于方形DISR管的原因.     

高阶板理论的无网格弱-强式法(MWS)

基于局部弱式和强式配点相结合的无网格弱-强式法(meshfree weak-strong method,MWS)求解中厚板问题.MWS法对问题域使用整体离散节点表征和强形式配点法进行计算,在自然边界条件上或靠近自然边界条件的区域采用局部弱形式Petrov-Galerkin法计算,用移动最小二乘法或径向点插值法来构造形函数,是一种理想的真正无网格法.采用中厚板的高阶理论对弯曲问题和能量误差进行计算.算例结果和对比分析表明,无网格弱-强式法(MWS)可以自然协调处理两类边界条件,计算效率高、数值结果稳定;对计算域采用规则节点布置,其解与弹性力学理论解以及有限元解都吻合很好.     

对流—扩散型方程数值解的混合E—L方法

为解决对流—扩散型方程数值解中出现的数值耗散和数值弥散,本文通过质点导数概念,将物理方程分解为Euler形式下的对流型方程和Lagrange形式下的扩散型方程,采用特征线法和区域离散数值方法分别求解,二者合成即为对流一扩散运动的整体数值模拟过程。数值试验表明:对于大Pe数,在激波区或解梯度较大的区域,本方法的数值解仍能保持较高精度。为数值模拟大气污染、水资源污染过程、粘性流体的流动过程及其他类似问题提供了一个良好的数值模型。     

求解对流——扩散方程的边界元与特征线混合法

作者根据对流——扩散方程的数学物理特性,应用算子分裂原理,把对流——扩散算子分裂成为Lagrange形式下的对流算子和Euler形式下的纯扩散算子,并分别采用完全特征线法和边界元法计算由对流作用引起的溶质迁移扩散和由浓度梯度产生的纯扩散。数值试验表明,该方法能方便地把分裂格式很好地耦合起来,具有计算速度快、精度高等优点,并在各种Peclet条件数下均可获得足够精度的数值解。     

混凝土箱梁桥的温度场分析

基于混凝土箱梁桥温度场及其变化规律的理论分析和现场实测,分析了混凝土箱梁温度场与其所处的环境温度及日照辐射等因素的关系.运用辐射换热、对流换热等相关理论,对箱梁表面的各种热流进行分析,并将各种热流转换成易于加载的对流换热形式,即采用综合对流换热系数和综合大气温度来反应箱梁表面各种热流,在此基础上应用有限元方法对箱梁温度场进行计算,获得了太阳辐射作用下箱梁温度场的分布规律,并与试验结果进行了比较,其理论值与实测值基本吻合.     

间接空冷散热器和空冷塔的流动传热特性研究

环境风对间接空冷散热器和空冷塔的性能影响显著。本文基于2?350 MW间接空冷机组散热器塔外垂直布置空冷系统,采用CFD数值模拟的方法对空冷散热器和空冷塔的流动换热特性进行了分析,获得了空冷散热器和空冷塔在不同环境条件下的流场、温度场和空冷机组的风量和换热量随环境风速变化的规律。结果表明:随着环境风速的增加,空冷散热器的散热量和空冷塔的通风量不断减少,在12 m/s时达到临界值,随后空冷散热器换热量随着环境风的增加有所改善。     

埋地管道周围土壤湿热耦合相变过程的数值计算

基于有限容积法,建立了多孔介质相变自然对流换热模型。以在饱和含水多年冻土区敷设的输油管道为例,采用SIMPLER算法,数值计算了地表温度周期性变化条件下,埋地热油管道的非稳态传热过程,得到了不同季节管道周围冻土温度场、土冰层融化移动界面及水分迁移规律。研究表明:在地表温度的周期性波动下,管道周围土壤温度场变化剧烈;受温度梯度和重力的影响,土壤中的水分形成沿管道中心线自上而下的自然对流涡旋;随着地表温度的变化,自然对流涡旋中心的形态和强度发生明显变化,说明温度梯度对水分迁移的影响较大。     

考虑吸附和降解时溶质在土壤中运移的对流-弥散模型及其准解析解

【目的】了解吸附性溶质在土壤中的运移规律,为土壤溶质运移机理研究和应用提供理论支持。【方法】利用溶质运移的对流-弥散理论、Laplace变换、超几何方程和特征有限元法,对溶质在土壤中的运移规律进行理论研究和数值模拟。【结果】给出了稳定流条件下,考虑随深度变化的一阶降解和随深度变化的线性平衡吸附时,一维溶质运移的对流-弥散方程;在初始浓度为0,半无限一维空间内第一类边界条件下,推导出了溶质相对浓度的准解析表达式;用特征有限元法建立了相应的数值模型。【结论】对比数值解和准解析解的计算数据可以看出,本研究所得准解析解是正确的;同时,数值计算所产生的误差很小,所得数值模型能满足实际工作对计算精度的要求,可用于实际工作。     

基于脉动风作用下的大跨度桥梁拉索风场数值模拟

采用Kaimal脉动风速谱,利用MATLAB模拟脉动风的瞬时风速时程并导入计算流体力学软件中,选择RNGk-ε模型,考虑在高雷诺数的作用下,对大跨度桥梁的拉索风场数值模拟。采用结构性网格建立流场模型,分别选取30 m和80 m高度处分析流场和风压力系数的变化;选取50 m高度处分析速度矢量;选取80 m高度处分析流速和迹线变化;选取拉索中心位置、拉索尾端分析拉索周围压力分布,并进行数值模拟。计算结果表明,对比文献中风洞试验的结果,流场中流体的分布特征符合类似研究的结论,可以得到合理精度的数值解;在拉索周围上、下表面形成涡街,涡流沿中轴线运动并呈现对称的形状;拉索表面压力分布和文献中风洞试验结果较吻合,并且符合工程实际。     

有限体积法在二维稳态对流扩散方程中的稳定性分析

基于非饱和土壤水盐运移模型属于对流扩散方程,将有限体积法应用到求解二维稳态对流扩散问题中。模拟结果表明,采用该数值方法在细密网格下可计算得到高精度的数值解,在稀疏网格条件下数值解与精确值吻合较好且稳定性强。这说明采用有限体积法模拟计算二维对流扩散方程是可行的,并且可将该方法应用到求解非饱和土壤水盐运移模型中。     

最大偏心水平环形空间自然对流传热的数模研究

用有限差分法对发热电缆搁置于圆护管内形成的最大偏心水平环形空间自然对流传热问题进行数值研究 .通过选择合适的坐标变换 ,在边界条件、节点划分、计算区域和控制方程离散化及其求解等方面作了合理有效的数值处理 ,获得了符合实验结果的收敛的唯一数值解 ,为了解电缆在圆护管内的散热情况 ,优化选择护管尺寸提供科学依据     

温室加热系统设计规范 中华人民共和国机械行业标准JB/T10297-2001

4集中供暖系统集中供暖系统按载热介质可分为蒸汽和热水两种。来自热源(例如锅炉、地热并等)的蒸汽或热水,流经标准黑管)末镀锌管)或圆翼管散热器(自然对流),或经过由各种暖气片(例如翼型和柱型)组成的散热器(强迫对流),将热量分配给温室,提高室内温度。4.1散热器数量计算温室需要的散热器数量(片数或米数)可用式(6)计算;n=(Q/q)β1β2β3…………………(6)式中:n——需用散热器片数(或米数),单位:片或m;Q——温室热负荷,W;q——散热器单位9每片或每米)散热量,W/片或W/m;β1——组装片数(柱型)或长度(扁管型和板型)修正系数(见表9);β2—…     

水沸腾相变过程的数值模拟

为了解沸腾换热的机理,掌握相变换热的数值模拟方法,本文分别对大容器沸腾和竖直通道内的强制对流沸腾进行了数值模拟。通过定义汽液两相的质量传递和能量传递,计算得到了速度场、压力场、温度场和蒸汽体积比例分数等参数的分布情况。结合沸腾换热理论和模拟结果,分析了两种不同情况下水的沸腾换热过程。     

大型LNG储罐预应力混凝土外墙应力分析与结构优化

大型LNG储罐的外墙一般由预应力混凝土建造,其应力分布和变形比较复杂,目前国内对这方面的研究较少。提出了储罐外墙纵向预应力筋向外最大偏移量的控制方程,以及环形压力容器最大环向应力位置的计算方法,推导出纵向预应力筋偏移后距罐内侧最大距离的控制方程和最大环向应力位置的计算方程,并根据边界条件,给出计算方程参数的方程组,在此基础上提出纵向预应力筋向外偏移、局部增设环向预应力筋的结构优化方法,并应用ADINA有限元软件,进行数值模拟。通过理论计算与数值模拟结果的对比分析,验证了理论公式推导的正确性以及结构优化方法的合理性,可为以后国内LNG储罐的自主设计与建造提供理论依据。     

并联变高度箱梁桥的相对挠度及其错动力的简化计算

本文提出了并列联结变高度箱梁桥在非对称荷载作用下的相对挠度及其错动力的简化计算模型。它可不用分析法求精确解,而采用结构力学中的力法或细玛克的数值解法近似地求解。而且后者具有计算简便的优点。其计算结果与精确解符合较好。     

机械通风条件下连栋温室速度场和温度场的CFD数值模拟

为了了解温室内部气流和热量传递过程 ,设计合理的通风设施 ,建立了无植物条件下湿帘机械通风的华北型连栋塑料温室三维数值模拟模型 ,并使用CFX计算流体力学软件进行了数值模拟计算。得到了合理的速度场分布和温度场分布数值模拟结果 ,并与试验值进行了对比。与试验值相比 ,模拟结果误差≤ 5 % ,在入口风速≤ 1 5m·s-1,入口气温≤ 2 6℃ (热浮力的影响较小 )的情况下效果更好。讨论了入口风速和湿帘高度对温室可控距离的影响 :提高入口风速可以增大温室的可控距离 ,湿帘高度越大 ,可控距离越大。湿帘高度在 1 2～ 1 2 5m之间时 ,相同湿帘高度下 ,纵向距离为 5 0m的温室 ,其可控距离略小于 4 0m的温室 ;当湿帘高度超过 1 2 5m时 ,纵向距离为 5 0m的温室可控距离大于 4 0m的温室。     

耧斗菜花芽分化及发育的初步研究

试验采用常规实体解剖石蜡切片法,显微观察耧斗菜低温春化后花芽分化及发育的过程。结果表明:耧斗菜植株在结束低温春化处理自然条件下生长15~20d,茎端分生组织开始向花序分生组织转化;20d左右,顶生花花分生组织两侧对称出现萼片原基;20~30d顶生花花分生组织高度隆起,两侧基部对称向外生出雄蕊原基;自然条件下生长30d,雌蕊原基开始分化,随即在雌蕊原基边缘形成数个突起,突起逐渐长大成为心皮原基。     

埋地并行管道温度场模拟的边界条件

冷热管道并行敷设,将在管道及其周围土壤形成特殊的温度场.探讨了并行管道传热数值模拟过程中合理的传热计算边界条件,结果表明:对于埋地并行管道温度场,当计算区域足够大时,左右边界采用第一类边界条件和第二类边界条件的计算结果相同;采用第一类边界条件的计算结果偏大,而采用第二边界条件的计算结果偏小,在深度方向计算区域小于10倍管径的情况下,差别较明显;计算区域横向尺寸不应小于管道直径的20倍,而深度(纵向)方向的尺寸不应小于管径的10倍.研究结论可为管道工程设计和运行方案优化提供借鉴.(图7,参6)     

啤酒发酵液冷却过程的流体动力学模拟

为研究啤酒发酵罐内发酵液的动量和热量分布,应用传递过程原理和计算流体动力学(CFD)方法,建立了啤酒发酵后期冷却阶段发酵液动量和热量传递的CFD模型,并进行数值模拟,结果表明:啤酒发酵后期冷却阶段发酵液温度分层严重;流体在发酵罐中产生了分层对流现象,这与一般认为的发酵罐内流体做整体环形对流运动不同。利用CFD方法可以较好地模拟发酵后期冷却阶段发酵液动量和热量的变化过程,所得结果可作为研究啤酒发酵温度控制的基础资料。