大风区不同路堑结构中高速动车组阻力研究

建立长路堑路段高速动车组运行模型,通过数值模拟得到不同工况下动车组阻力,分析强横风环境下路堑结构对动车组气动阻力的影响。研究表明:不同路堑结构中气动阻力均随风速和车速增大而增大,深路堑中动车组气动阻力明显比浅路堑的大,大约为浅路堑的2～2.5倍。     

基于FLUENT的森林防火小型无人机的机身仿真优化研究

为优化设计森林防火小型无人机的机身,降低机身质量,减少空气阻力,以双尾撑固定翼无人机为基础,利用SolidWorks建立机身模型进行结构设计,并利用ANSYS-FLUENT对机身进行数值模拟。采用ANSYS ICEM CFD 网格生成器生成PRISM网格结构进行网格划分,对机身进行气动分析。通过FLUENT仿真对设计进行改进,分析改进前后的流体场、阻力和质量差异。结果表明:可以采用ANSYS-FLUENT软件对森林防火小型无人机机身进行气动外形优化。机身的气动外形优化对减少阻力有明显的影响,改进后机身所受空气阻力减少了45.9%,机身质量减轻了27.8%。      

薄平板气动导数的数值仿真技术

提出了一种基于计算流体动力学方法计算流线型断面气动导数的数值模型．该模型以粘性不可压Navier—Stokes方程和有限体积法为基础，通过求解作强迫振动的断面绕流场，由得到的气动力时程得到断面的气动导数．利用该模型数值模拟了薄平板的气动导数，其仿真结果与薄平板气动导数风洞试验值、Theodorsen理想平板解析解的一致性，证明了本文方法的有效性．该数值方法可应用于桥梁断面颤振导数的识别．     

滑移流区内不同Kn数对流动及传热影响的数值分析

针对微尺度二维通道气体滑移流区的流动阻力和传热特性,采用滑移模型和SIMPLER数值进行了模拟分析.研究了定热流情况下不同Kn数时通道内压力、速度和温度场的分布以及流动阻力和换热的特性.数值分析结果表明随着Kn数的增大,速度滑移和温度跳跃的程度都增加,并且影响着流动阻力的下降,但两者对于换热系数的影响趋势是相反的:速度滑移有利于提高换热系数,而温度跳跃则降低换热系数,但总体上增加了微通道中的热阻.     

车身非光滑表面组合布置对气动特性影响分析

为了研究非光滑表面尺寸及组合布置位置对汽车气动性能的影响.以MIRA阶梯背模型为研究对象,采用CFD与风洞试验相结合的方法对3种不同位置组合模型的气动性能进行了研究,并与光滑表面模型进行对比分析,探讨其减阻机理.结果表明,行李舱盖,车身尾部和车身底部组合布置非光滑单元体减阻效果最佳,减阻率为5.90%.非光滑表面通过改善汽车的尾部涡流,降低了模型压差阻力;同时通过改变近壁面气流的流动状态,降低了车身表面的气流速度,减小车身的摩擦阻力.     

西部乡村基础教育设施“场势效应”评价与空间优化——以海东市蒲台乡为例

乡村基础教育设施作为乡村地区基础保障性公共服务设施,其评价与布局优化对于实现乡村基础教育服务的共享性与公平性具有重要研究意义。基于场势理论,以青海省海东市乐都区浦台乡为研究区,建立了基础教育设施势能、地域和门槛3个分量指标评价体系,采用最小阻力模型和场势模型等方法,进行各分量指标的多空间阻力分析和"场势效应"的综合评价,探讨乡村基础教育设施布局的优化模式。结果表明,浦台乡村基础教育设施沿中部南北向县道两侧区域阻力较低,西北部和南部区域阻力较高。教育场势中势能分量差异最为明显,呈现出由中心村向四周腹地远郊村落逐步递减的趋势,中心村落势能分量与门槛分量空间分布特征基本一致,而近郊型乡村聚落地域分量和门槛分量则明显高于远郊型村落。通过对以上研究结果的整合,设计出保留完善型、迁移优化型和撤并取消型三类乡村基础教育设施空间布局优化模式,为西部乡村基础教育设施配套与空间优化实践提供技术支撑与方法指导。     

多学科优化中基于实例推理的气动近似模型

为提高飞机多学科优化效率,对气动近似计算模型进行了改进。在比值修正模型所构造的气动近似模型的基础上,引入了基于实例的推理技术对其加以改进。通过采用与飞机气动特性相关的参数作为实例属性,建立了飞机方案实例,并改进了实例检索公式,最后通过复用与当前方案最相似实例的修正因子改进了优化中的气动近似模型。以常规布局民用飞机概念设计为例,采用改进的气动近似模型进行了多学科优化研究。结果表明,对于具有大量设计变量的飞机方案优化问题,采用改进的气动近似模型能够有效提高计算精度与优化效率。     

60Co辐照装置增源后剂量场分布及剂量测定

为使60Co辐照装置增加总活度为28878居里(1．07PBq)由7根活度不同的进口源棒的增源顺利启用,通过测定源到辐照位置的重复性为0．14％<1％,符合标准。测定从铁皮盖板到源中心的高度为90．3cm。五次升源所得剂量率(Gy/min)分别为:11．4、10．95、10．98、10．89、10．87,相对偏差为0．55％<1％．说明辐射场空间剂量率精确性高。计算辐照场空间分布的不均匀度U0=Dmax／Dmin=1．46(U0<1.5),表明在同一参考面上,辐射源剂量场剂量分布符合要求。     

并列双箱梁桥面风致涡激振动试验研究

基于两座具有并列双箱梁的缆索承重桥梁,做了一系列的弹性悬挂节段模型风洞试验.结果表明,双桥面之间存在不可忽略的气动干扰效应,它对双桥面桥梁的涡激振动会产生不利影响.以平胜桥主梁节段模型为基础的风洞试验研究表明,并列双桥面之间的气动干扰效应随着桥面间距的增加而减弱,从而使主梁的涡激振动特性随两桥面之间的距离而变化,而增加阻尼是抑制双桥面涡激振动的有效手段.     

大气CO2浓度增加对春小麦水分利用与蒸发蒸腾的影响

依据在大型人工气候室内进行的试验，分析了空气中ＣＯ＿２浓度增加对春小麦叶片气孔阻力、叶温、光合速率、蒸腾速率、生长状况和叶片水分利用效率及总蒸发蒸腾量的影响。结果表明，大气ＣＯ＿２浓度增加一倍，叶片气孔阻力在充分和中等供水条件下平均增加１２５．６７％，在干旱条件下增加４７．９３％；叶温平均增高１．１℃；光合速率增大２．５６９倍；蒸腾速率减小３９．２％；叶面积增加１７．６％；株高增加２０．８％；叶片水分利用效率平均增加３．０５７倍；总蒸发蒸腾减小１０．０４％。     

会车瞬态气动特性分析与研究

以某轿车实车为研究对象,应用滑移交界面和动网格技术对该轿车会车过程中的瞬态外流场进行了数值模拟,得到了会车过程中该轿车的阻力系数和侧力系数的瞬态变化趋势,结合流场剖面上的压力场和速度场,分析了这种变化趋势的原因,总结了会车过程中汽车瞬态气动特性.研究结果表明：在会车过程中两车周围的流场相互影响,车身受到的气动力在极短的时间内发生剧烈变化.当轿车与轿车会车时,轿车的气动阻力系数呈负正弦,侧力经历两个波峰和一个波谷.二者的变化不同步.当轿车与卡车会车时,轿车的阻力系数、侧力系数的变化趋势更复杂、更剧烈.     

木塑挤出成型特性分析与影响因素数值仿真研究

[目的]为木塑型材生产提供合理的工艺控制参数,提升木塑挤出型材的质量。[方法]针对木塑挤出成型工艺控制问题,从木塑熔融体到挤出成型的工艺特性角度进行了分析研究,重点得出了模具域熔融体流场(温度分布、压力分布)与剪切率(流速)的关系特性及工艺阀值特征。通过建立单螺杆挤出机计量段和法兰处三维计算模型,对木塑挤出成型的若干典型工况流场进行了数值仿真。[结果]在一定的工艺阀值条件下,加热段的温度扰动对熔融体流场影响不大,而螺杆转速对流场影响较大,随着螺杆转速的增大,计量段压力逐渐减小,剪切率线性增大,粘度减小。[结论]验证了该文分析结论的正确性和一致性,根据分析结果得到较理想的木塑挤出工艺控制参数。     

防护林防风效应风洞模拟试验研究进展

林木几何形态特征复杂，且较为轻柔，在风荷载作用下会发生变形和振动，空气动力学效应复杂。针对如何通过风洞试验尽可能真实地模拟防护林在实际风场中的防风效应问题，通过梳理已有国内外相关文献，从模型设计、来流模拟和测试技术3个方面对灌木和乔木防护林防风效应风洞模拟试验的研究进展进行综述。结果表明:防护林风洞试验模型几何缩尺比的确定要综合考虑林木和风洞截面的尺寸，阻塞比一般应控制在5%以下；考虑到林木在风荷载作用下产生的变形和振动会进一步影响周围流场，模型设计时除了要考虑几何相似，还要加强对动力相似的考虑；在防护林风洞试验来流模拟及周围风速测定中，在平均风速的基础上，应加强对脉动风速统计特性的考虑；当采用天平测定林木气动力系数时，应结合林木风洞模型自身频率确定采样频率，避免2个频率过于接近造成结果失真。     

吸盘真空室理论流场的确定

本文通过试验测试,表明真空室所测各点的全压值基本上相等,认定该室流场为一势流流场。根据流体力学中的势流理论。用有限元方法求解,采用FORTRAN语言编程序运算,求得真空室的理论流场为一等势线所表示的流场。     

水膜发生器的研制及流场分析

水膜发生器是超稠油水膜面减阻技术中使管道内形成环状水膜的流体机械设备,其内部流场需要长期保持稳定,以形成稳定的水膜。在设计水膜发生器时,使高压水流射入后通过一个厚度为1mm的穿孔板再形成水膜,穿孔板部分区域不开孔,其余部位均匀开孔,以控制水流动能和速度,进而控制水膜厚度。高效渗透筛管的选择决定水膜面的稳定性,其关键在于确定穿孔板的开孔率和开孔直径。运用ANSYS软件对水膜发生器的强度进行分析,以确定其应力集中部位并进行加强处理,使用材料为X52的管线钢制作水膜发生器可以满足实际运行条件的要求。运用Fluent软件对水膜发生器内部流场进行模拟,以确定水膜发生器的合理长度和开孔直径,优化运行参数。     

A two-fluid approach to town traffic

A two-fluid model of town traffic has been developed by extending ideas formulated in an earlier kinetic theory of multilane traffic. The-two fluids are taken to consist of moving cars and cars stopped as a result of traffic conditions. The average speed of the moving vehicles is assumed to be proportional to the fraction of the vehicles that are moving raised to a power that reflects the "goodness" of the traffic. It is then found that the trip time per unit distance is essentially linearly related to the stop time per unit distance, in general accord with data obtained in many cities. Relations are developed on this basis for flow, among other variables, versus average speed. These relations contain a new parameter that is identified with the quality of the traffic network system.     

液体沿固体壁面滑移减阻机理分析

根据固液两相间的相互作用,提出了液本沿固体表面滑移的机理。当液体沿固体表面的流速超过临界速度时,出现滑移,学样能实现减阻;否则液体与固体边界同速。固液间的粘附功越小,并且液体的粘度越大时,临界流速越小,越易实现滑移减阻,并为滑移减阻提出了具体建议。     

Negative Coulomb drag in a one-dimensional wire

We observed negative Coulomb drag for parallel coupled quantum wires, in which electrons flow in the opposite directions between the wires. This only occurred under the conditions of strong correlation in the wires, that is, low density, high magnetic field, and low temperature, and cannot be addressed by a standard theory of momentum transfer. We propose a Coulomb drag model in which formation of a Wigner crystal state in the drag wire and a particle-like state in the drive wire is taken into account.     

网线直径和模拟渔获物对拖网网囊水阻力及形态影响

为探究网线直径和渔获物对拖网网囊水阻力及形态的影响,本研究利用上海海洋大学循环动水槽对3顶不同网线直径（1.11 mm、0.96 mm、0.54 mm）的网囊结构在5种流速（0.5 m/s、0.6 m/s、0.7 m/s、0.8 m/s、0.9 m/s）和2种渔获状态（空网、存在渔获物）下进行试验,比较分析各条件下网囊形态、水阻力和横向缩结系数的变化。结果表明：1）空网条件下,网囊阻力系数随网线直径的增大而增大;随雷诺数的增加,阻力系数呈减小的趋势。2）网囊水阻力与流速、网线直径和渔获量呈正相关关系。3）存在模拟渔获物网囊随着网线直径的增大,中部宽度增大;随着流速的增加,网囊长度的增加较空网网囊更为明显;空网网囊整体形态较饱满。4）空网网囊横向缩结系数先减小后趋于平缓,而存在模拟渔获物网囊横向缩结系数先减小后增至最大。本研究结果可为改善拖网网囊水动力性能,提高渔具的作业特性及选择性提供科学基础依据。