冷却塔混凝土粗糙度对平均风压系数的影响

采用CFD方法研究全尺寸双曲冷却塔表面混凝土粗糙度对风压系数的影响.在规范规定的粗糙度范围内，分别对表面混凝土光滑以及表面混凝土有不同粗糙度高度的冷却塔全尺寸模型进行了数值模拟.将不同工况下的风压系数计算值与以往文献的风洞试验和现场实测数据进行了比较.研究结果表明：冷却塔全尺寸CFD模拟虽然解决了雷诺数相似问题，但纯粹的光滑壁面冷却塔在CFD计算中得到的平均风压系数比实际值偏离较大；在冷却塔全尺寸CFD模拟中必须考虑实际冷却塔表面的粗糙度对其平均风压系数的影响.     

非对称扰动下热轧铝带跑偏过程三维数值模拟

基于大型工程分析软件MSC.Marc，设计了模拟Fi机架轧制过程的三维有限元模型，结合实验研究得到的1235铝合金高温本构方程，模拟出非对称性扰动下,热轧铝合金板带跑偏状态；研究了板带在来料厚度分布横向非对称、辊缝形状横向非对称及来料不对中扰动下，轧制力、板带运动轨迹等轧制参数的横向非对称性；探讨了板带跑偏与轧制力、压下率等轧制参数的横向分布特征的相关性.研究结果表明：不同扰动下板带的跑偏方向与两侧轧制力差的关系并不一致，不能根据轧制力差判断板带的跑偏方向；压下率差与跑偏方向具有一致性，板带由压下率大的一边向压下率小的一边跑偏，这一规律为无法明确扰动的板带纠偏策略提供了理论参考.     

冲击式速冻设备上下送风速度对虾仁冻结过程的影响

随着人们对速冻食品品质的要求不断提高,商家对食品速冻技术的要求也在不断提高,冲击式速冻技术作为目前先进的速冻技术之一成为研究热点。但由于其高速射流冲击导致的内部换热区流场的不均匀会造成设备换热效率差,能效比低等问题。为找到使得设备换热区流场最优的送风速度,该文以明虾虾仁为研究对象,利用数值模拟结合试验验证的方法研究了冲击式速冻设备中上下送风速度对虾仁冻结过程的影响,分为上下两侧风速保持一致且同时改变;上侧送风速度为15 m/s、下侧为0~15 m/s;以及下侧送风速度为15 m/s、上侧为0~15 m/s 3个试验组进行研究。研究结果为:当冲击式速冻设备两侧送风速度保持一致时,随着风速的增大,虾仁冻结时长缩短但减小幅度也会不断减小;当上下两侧送风速度大小相差悬殊时,两股冲击射流相对冲击会在低速侧形成促进虾仁表面流场流动的涡流,提高换热效率,减小虾仁冻结时长;当上下两侧送风速度大小相差不大时,两股冲击射流相对冲击会在虾仁表面形成流速较低的射流"真空区",降低虾仁换热效率,增大虾仁冻结时长;在试验的两侧送风速度范围内,当上侧送风速度为15 m/s,下侧送风速度为2 m/s时,虾仁对流换热强度最大,冻结时长最短。     

基于DTW距离的拖拉机传动轴载荷样本长度计算方法

针对工程领域载荷样本长度确定方法对农业机械载荷适用性较差的问题,提出了一种基于动态时间扭曲(DTW,Dynamic Time Warping)距离计算载荷样本长度的方法。首先,运用无线扭矩传感器获取犁耕作业下拖拉机传动轴的动态载荷,结合传动轴犁耕作业下的载荷特点,划分作业工况;再将作业循环叠加并经过归一化处理后进行DTW距离计算,确定传动轴载荷样本长度;最后,计算参数外推中均值混合正态分布函数的拟合参数相对误差。结果表明,运用DTW距离方法确定的载荷样本长度,能够使均值双正态分布函数拟合得到的参数相对误差保证在10%以内。近似均值精度估计法和均值曲线拟合法的拟合参数相对误差最大值分别为126.06%和80.62%,而基于DTW距离计算方法的拟合参数相对误差最大值为5.43%,验证了基于DTW距离的载荷样本长度计算方法的适用性。研究结果可为拖拉机传动轴田间试验载荷样本长度确定提供参考。     

流固耦合方法对气携旋流分离的数值模拟

指出了气携式液液旋流器是港区小型化、船载化洗舱、压仓含油废水预处理的关键设备.采用流固耦合数值模拟方法再现压缩机进气、油水旋流与设备本体的整体气浮—旋流—分离耦合计算模型 ,对其核心部件微孔旋流套管的构型、孔径、内外压差及腔内流场分布进行了三维数值模拟 ,得到了微孔旋流腔内汽、水、油三相的流场分布 ,合理确定了注气腔气—水平衡分压、溢流比和微孔孔径 ,并模拟了压缩机、潜水泵正常工况下进气、进水、出水、油污溢流的流量、流速波动范围 ,为该设备的一体化构型设计和加工选材提供了参考数据.     

库车坳陷克深地区现今地应力场及储层裂缝数值模拟

克深三维区目前处于勘探开发的前期,需要明确地应力场及地下储层裂缝的分布规律,指导开发工作,但该区存在地层埋深大、取心困难、成像测井资料缺乏等实际情况,应力场研究及裂缝预测难度大。利用有限元分析方法,以井点现今地应力值为约束进行了克深三维区现今地应力场的数值模拟,同时建立了应力应变与裂缝参数的定量关系模型,利用古今应力场结合法对克深三维区的裂缝参数进行了预测,模拟结果显示构造高部位和断层带是低应力值区及裂缝的有利发育区。裂缝的数值模拟结果与测井解释结果对比表明,预测结果与实钻吻合度较高,裂缝预测效果较好。     

燃烧室与油束匹配的动态计算

介绍了一种燃烧室与油束匹配的动态计算方法和计算过程,通过计算可以保证在整个供油持续期内燃油喷射在燃烧室内特定的区域,避免喷射到活塞顶部和燃烧室底部,确保油、气的充分均匀混合,避免因燃油喷射到活塞顶部和燃烧室底部而引起的燃烧不充分,从而造成油耗的升高和颗粒排放的增加。针对一种欧Ⅳ排放的四缸柴油机进行了计算验证。     

立式双曲面网板水动力性能及流场可视化研究

网板是拖网作业系统中重要的属具之一,其水动力性能的优劣直接关系到拖网网口的扩张,并影响其生产效果和经济效益。采用单因素试验法,利用水槽模型试验和数值模拟(computational fluid dynamics, CFD)研究立式双曲面模型网板在不同展弦比λ(2.5、3.0、3.5、4.0)、弯曲度f/C(10%、15%、20%)、后退角Λ(0°、10°、15°)下的水动力性能,分析不同结构参数的网板水动力性能,对比两种方法的结果,并实现网板周围流场可视化。结果显示:①2号网板(λ=3.0、f/C=15%、Λ=10°)升力系数最大,冲角25°时,模型试验值为1.70,数值模拟值为1.88,阻力系数随冲角增大一直增大,且后部流速的模拟值和测定值平均偏差为4.40%,两种方法获得的结果吻合度高。②2号网板在流场分布中边界层分离点随冲角增大逐渐向翼端前沿移动,中心面后部涡旋随冲角增大一直增大,左翼板侧低压区随冲角增大呈先增大后减小趋势,网板尾部随冲角增大形成明显的翼端涡,产生涡升力对网板提供附加升力,使得立式双曲面网板比其他类型网板有较高升力。     

梯形明渠水力学特征水深的解析计算式研究

通过数学理论分析,推出了梯形明渠的临界水深和正常水深高精度解析计算式,并与现有文献相关计算式进行了对比分析。结果表明,新推出的临界水深计算式相对误差小于0.3%;当梯形明渠坡比0.1~7时,新推出的正常水深初值计解析算公式相对误差一般小于3%;另外,给出了收敛速度更快的正常水深迭计算公式,且在m1时正常水深计算公式在初值迭代一次后其误差均小于0.5%。新推出的梯形明渠临界水深和正常水深解析计算式方便简捷、精度可靠。     

压缩生物质颗粒旋流燃烧炉结构设计与数值模拟

针对目前生物质燃烧炉燃烧效果和设备成本的之间的矛盾,在压缩生物质颗粒燃烧炉的设计中引入旋流燃烧技术,设计了一种压缩生物质颗粒旋流燃烧炉,并采用Fluent软件对设计的压缩生物质颗粒旋流燃烧炉的性能进行了数值模拟。研究结果表明:设计的压缩生物质颗粒旋流燃烧炉的性能能够满足小型工业企业和家庭用户的需求,同时能够有效降低烟气中CO的含量,烟气中CO含量远远低于国家标准要求。研究结果对改进生物质燃烧炉结构、提高生物质燃烧炉性能等方面具有一定的意义。