沙纹分布的流体力学模拟

在考察、分析沙纹基本特性的基础上,从流体力学的绕流理论出发,以两种常见的简单绕流流动为例,即平表面等速直线流动和绕流圆柱体形障碍物的流动,对沙纹的分布问题进行力学模拟,其模拟结果与实际情况十分吻合.对于其它类型的简单绕流流动也可以通过同样方法进行模拟;对于实际中存在的较为复杂的绕流流动,可以通过流动迭加理论予以模拟.从而得出结论:沙纹表征的是气流流动的能量特征曲线,理想不可压缩气流流动状态下,沙纹分布可以通过确定流场的速度势获得.     

三维计算流体力学数值模拟在重质气体扩散方面的研究综述

目前我国危险品存储存在着严重的环境风险和隐患,危险事故往往造成严重的人员伤害和财产损失,因此事故风险大气污染物三维模拟技术方面的研究具有重要意义。对CFD三维计算流体力学数值模型进行了介绍,并综述了CFD模型在危险气体扩散方面的研究现状及应用情况。     

计算流体力学在食品工业中的应用

计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,以下简称为CFD)是基于计算机技术的一种数值计算工具,用于求解流体的流动和传热问题。它是流体力学的一个分支,用于求解固定几何形状空间内的流体的动量、热量和质量方程以及相关的其它方程,并通过计算机模拟获得某种流体在特定条件下的有关数据。CFD最早运用于汽车制造业、航天事业及核工业,用离散方程解决空气动力学中的流体力学问     

计算流体力学在食品工业中的应用

计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,以下简称为CFD)是基于计算机技术的一种数值计算工具,用于求解流体的流动和传热问题。它是流体力学的一个分支,用于求解固定几何形状空间内的流体的动量、热量和质量方程以及相关的其它方程,并通过计算机模拟获得某种流体在特定条件下的有关数据。CFD最早运用于汽车制造业、航天事业及核工业,用离散方程解决空气动力学中的流体力学问     

流体力学课程教学方法研究

素质教育的目的不仅在于传授知识，更在于启发思维，培养学生的能力。针对流体力学课程的特点，对如何开展启发式教学，激发学生对本课程的兴趣，以及培养学生进行科学研究，提高独立工作和创新能力等方面进行了研究。     

农用离心泵内流体流动特性模拟

本文基于CFD仿真技术对不同转速和进口流体流速下的泵内流体流动规律进行研究。模拟所采用的网格大小对结果影响较小,并且模拟结果获得了实际值的验证。研究发现不同的转速和流速下,在叶片旋转带动下叶片附近的流体速度较大,当流到出口附近时速度减小。由于泵内流体的流动靠叶片的带动,转速对泵内的流体流动影响明显大于入口流速的影响。在进行离心泵的选型和操作条件设置时,离心泵的转速要适中,这样不会因为流体碰撞避免引起能量损耗。而且入口的流速也要适中,减少叶片离心泵的能耗同时提高效率。本文的研究结果可为离心泵的设计和使用提供一定的指导,促进农业灌溉节水目标的实施。     

花道泡水质模拟预测研究

Delft-3D是由荷兰水力研究院（Delft Hydraulics）开发设计的三维或二维可视水动力一水质联合模拟软件系统,可全面仿真水域的三维或二维循环水流水质情况。该模型不仅考虑了复杂的流体力学问题和输送过程,还考虑到众多与有关水体相关的物理、化学和生物的相互作用,使仿真结果较先前使用的水质及水力模型仿真套件所作的预测更为可靠和准确。该研究以Dent-3D软件为技术平台,对饮用水水源地花道泡引水初期的水质进行了模拟预测,初步确定了水体适合农业灌溉和生活饮用的时间,并且给当地的决策部门提出了一些建议。     

浅析学生在流体力学课程中解题错误的原因

流体力学是我校海洋渔业、制冷工程等专业的一门必修专业基础课。由于流体力学的研究对象是液体和气体，前此学生已学过的理论力学和材料力学，因介质的变化，使学生在解流体力学习题时感到难度大，解题的错误率高。有些学生把流体力学称之为“留级力学”。实际上，解题的过程是对课堂知识理解、掌握和应用的过程，也是对学生智力思维方式检验的过程。学生在解题中出现错误，并非完全没有掌握理论知识，而往往是缺乏必要的思考分析。根据笔者十多年流体力学的教学体会，对于学生产生解题错误的原因浅析如下。1认真审题是解题的基础审题从教…     

浅析学生在流体力学课程中解题错误的原因

流体力学是我校海洋渔业、制冷工程等专业的一门必修专业基础课。由于流体力学的研究对象是液体和气体，前此学生已学过的理论力学和材料力学，因介质的变化，使学生在解流体力学习题时感到难度大，解题的错误率高。有些学生把流体力学称之为“留级力学”。实际上，解题的过程是对课堂知识理解、掌握和应用的过程，也是对学生智力思维方式检验的过程。学生在解题中出现错误，并非完全没有掌握理论知识，而往往是缺乏必要的思考分析。根据笔者十多年流体力学的教学体会，对于学生产生解题错误的原因浅析如下。1认真审题是解题的基础审题从教…     

小型冷库开关门过程温度场的数值模拟

近年来,计算流体力学（CFD）技术随着计算机科学和流体力学理论的发展而在工业各领域得到广泛使用。用CFD技术对冷库开关门过程进行了非稳态数值模拟,分析了小型冷库开关门过程中门周边温度场的变化,讨论了外界环境对冷库影响的区域,研究模拟了开关门各20s过程的温度场变化情况,发现由冷热空气密度差引起的自然流动是门处空气流动的主要方式。研究表明关门后,冷库下部的空气温度场恢复较快,上部恢复较慢（10s以后才明显下降）,20s后温度可大致恢复至开始状态。研究结果证明数值模拟能较好地反映现实情况。     

自然风成沙纹的形态特征及其与地表沙物理性状的关系

为了进一步探明自然风成沙纹形态的形成、发育过程,该文通过野外观测和统计分析的方法,研究了自然风成沙纹的形态特征及其与地表沙物理性状的关系,并构建了沙纹形态特征与地表沙颗粒机械组成及容重之间的关系模型.结果表明,沙纹波长、迎风坡长、背风坡长和高度相互之间呈线性关系,与地表沙机械组成中粒径为3～1 mm、1～0.25 mm和0.005～0.001 mm的颗粒组成之间呈多元线性函数关系,与地表沙容重之间呈三次函数关系;地表沙的平均粒径越大,其形成的沙纹越高,波长也越长;相反,平均粒径越小,其形成的沙纹越细小,波长也越短;在自然风成沙纹的形态塑造过程中,粒径为1～0.25 mm的中粗沙扮演着重要角色.      

压力分布在线仿真泄漏检测系统

榆济天然气管道目前面临管道泄漏及其次生灾害的威胁,需要一套完整的泄漏检测方案为管道系统安全生产提供保障。针对大型复杂天然气管道系统缺乏干线计量及沿线压力测点众多的特点,采用国内某公司自主研发的基于在线仿真的压力分布泄漏检测系统,通过对比分析在线仿真压力和实测压力偏差分布实现管道全线的实时泄漏检测,持续监测管道系统的运行状态,及时发现可能出现的微小泄漏并确定其位置。结果表明:该泄漏检测系统不仅可用于实现大型复杂天然气管道系统的泄漏检测,还能发现仪表故障、站场异常操作等异常事件,突破了管道系统分段泄漏检测的限制,并可以对天然气管道泄漏进行动态监测,定位泄漏点。     

不同湍流模型对库区水温分布模拟的影响

【目的】探讨不同湍流模型对库区水温分布模拟的差异,为大型深水水库水温的准确模拟提供科学依据。【方法】以黄河上游李家峡水库为例,分别选取Smagorinsky、标准k-ε、混合k-ε等3种湍流模型,模拟预测李家峡水库升温期和高温期库区水温的分布,利用实测的水温资料,对比分析3种湍流模型水温模拟的精度,总结3种湍流模型模拟库区水温的分布规律。【结果】Smagorinsky模型、混合k-ε模型模拟的坝前垂向水温与实测水温吻合程度较高,标准k-ε模型的模拟结果与实测水温有一定差异;3种湍流模型模拟的发电引水口水温均高于实测水温,混合k-ε湍流模型模拟的5月水温与实测水温的最大误差为5.2%,Smagorinsky模型、标准k-ε模型模拟该月水温的相应误差为11.1%和8.2%,以混合k-ε湍流模型的误差最小、精度最高;升温期3种模型模拟的纵垂向水温均呈混合状态分布,高温期均呈弱分层状态分布,其中混合k-ε模型模拟水温在水下20m以内出现较为明显的温跃层,与实测水温更为接近。【结论】针对大型深水水库的水温模拟,宜采用混合k-ε湍流模型,其模拟精度高、水温分布更接近实测。     

基于EDEM-Fluent耦合的气流分配式排种器数值模拟与试验

【目的】解决水稻机械直播速度慢、效率低的问题。【方法】采用气流分配式排种器进行水稻直播,优化设计一种由R可调节的喇叭口式内腔与α可变的分流密封盖组成的α-R式气流分配式排种器,利用EDEM-Fluent耦合模块,对气流分配排种过程进行数值模拟;并进行排种性能台架验证试验。【结果】仿真结果显示,α-R组合式分配器中水稻颗粒最高运动速度为5.416 m·s~(-1),且旋涡滞种区域面积也低于传统结构,水稻颗粒在分配器中排出顺畅;R=180 mm、α=20°时,排种均匀性变异系数为24.56%,各行一致性变异系数为3.79%,总排量稳定性变异系数为1.23%,3项指标均为最优。采用3D打印的分配器进行台架试验,结果显示该排种器排种均匀性变异系数为29.17%~30.86%,各行一致性变异系数为4.13%~4.33%,总排量稳定性变异系数为1.4%~1.7%,满足水稻机械直播要求。【结论】多次试验结果稳定,与仿真结果较为接近,说明本次设计的气流分配式排种器满足要求,也表明利用EDEM-Fluent耦合模拟的正确性与可行性。     

农用柴油发动机燃油分配泵结构设计与主要部件仿真

设计了一种农用柴油发动机的燃油分配泵,并对其工作过程进行了分析。通过对燃油分配泵的主要传动部件进行的有限元建模与仿真,得到了分配柱塞、平面凸轮、联轴器、驱动轴的应力及应变云图。仿真结果表明:分配柱塞的最大应力为47.932 MPa,最大应变为7.99×10-9 mm;平面凸轮的最大应力为179.089 MPa,最大应变为2.17×10-8 mm;联轴器的最大应力为0.8405 MPa,最大应变为3.60×10-12 mm;驱动轴的最大应力为0.0684 MPa,最大应变为6.42×10-11 mm。所设计的主要部件能够满足分配泵的工作要求。     

切片土豆干燥中传热过程模拟与分析

提出了切片土豆内部传热模型,内部传质模型,进行了土豆干燥时传热过程的模拟,并作了实验验证.结果表明：模拟值和实测值十分接近,最大相对偏差小于1.8％;因此用该模拟土豆片干燥中传热过程是可行的.模拟结果还显示：物料内各处温度变化不同;在整个干燥过程中,各层的温度梯度随干燥时间先变大,随后逐渐变小,到干燥后期,各层温度趋于一致.     

新疆和田降尘的时空分布与影响因子

通过野外调查、定位试验和室内分析，研究了新疆和田降尘量时空分布规律及扬沙、沙尘暴、大风和浮尘日数与降尘量之间的关系。结果表明．和田降尘量的年内分布极为不均。春夏两季的降尘量占全年总降尘量的93．14％，秋季较少．冬季最少；最大值在6月．最小值出现在12月。降尘量随高度的升高呈减少的趋势．在影响植物生长及人类活动密切相关的两个高度降尘量最大。浮尘日数是影响降尘量的重要因素．降尘量随浮尘日数的增多基本呈上升趋势，但大风、扬沙、沙尘暴天气对降尘量的多少也有着不可忽视的影响。     

坡面水土保持措施影响流域产汇流特性值计算与分析

以甘肃省武都地区清水沟小流域为研究对象，通过实地调查和资料分析，推求出清水沟流域产流和汇水特征值，并求得其设计洪水过程线，同时通过模拟实验验证实地勘测成果，为提出和计算流域水力类泥石流体的起动安全洪水过程线服务。     

温室温度和热流通量的动态模拟

提出了温室气候的动态模型,在模型中考虑到了温室内三层土壤、作物层、室内空气和覆盖物之间的传导、对流、太阳辐射和热辐射以及潜热交换,在此基础上,研究了比利时典型天气条件下温室内的温度和热流通量的变化,认为室内气温主要取决于室外气温、太阳辐射和热辐射,所以,对玻璃温室的对流传热损失和塑料大棚的热辐射损失必须引起足够重视。