不同熔化速率下的电渣重熔过程数值模拟分析

电渣重熔能提高钢锭的质量,从而满足特种行业的需要,其过程伴随着复杂的物理现象,存在着磁流体流动、传热和传质以及电化学等多方面的影响。通过耦合电磁以及流动和温度方程对电渣重熔过程的三维瞬态进行了数学模拟,研究了熔化速率对重熔过程的影响。结果表明：电流密度、焦耳热和电磁力都随着熔化速率的增大而增大,当熔化速率由14.4 kg/h增加到27.0kg/h,电流密度、焦耳热和电磁力最大值的增大比例超过100%。随着熔化速率的增大,温度最大值有小幅的增加,而且速度最大值的增大幅度接近50%;金属熔池深度则由27 mm增大到38 mm,不利于保证铸坯的质量。     

人在环路模拟驾驶仿真实验系统研发

汽车是人机协同控制的复杂系统,基于NI PXIe8108实时控制器、PXI7842R数据采集卡、模拟驾驶输入设备及相关软硬件搭建了驾驶模拟仿真系统;用LabVIEW编程语言建立了车辆动力学模型;用虚拟引擎Unity3D软件开发了视景系统;并通过数据库技术使仿真过程与视景系统相结合,实现仿真过程与三维动画实时视景系统的数据交互。结果表明：通过人在环路模拟驾驶仿真实验,使仿真过程中引入了驾驶模拟操纵,实现了人在环路的人机交互式仿真,得到汽车相关性能仿真结果,为驾驶过程中人和汽车协同控制仿真和极端工况下的仿真,提供了一种安全、可靠的人车协同控制仿真环境。     

作物耐盐性鉴定模拟设施的设计及应用

本研究设计建造的作物耐盐性鉴定模拟盐池设施,有效地控制了土壤盐分和水分。盐分含量年度间无明显变化,池间含盐量变异系数为1.66—0.73%。盐分垂直分布及运动规律与自然盐碱地盐分变化趋势基本一致。应用该设施已鉴定小麦品种2122份,取得较好效果。本设施适用于大规模品种资源研究,育种材料鉴定和作物耐盐性的研究。     

热带区域冬玉米物候发育的模拟与模型检验

为探索热区环境下冬播玉米物候发育的温度效应,建立具有较好解释性的冬玉米物候发育模拟模型。基于云南陇川、瑞丽、芒市三试点分品种和播期的3年试验资料,比较不同模拟方法对冬玉米物候期的预测效果。结果显示以0℃、6℃、8℃、10℃为下限温度的积温模型,预测精度均不高,根均方差(RMSE)为7~11天。因此本研究在WOFOST模型基础上,以日最高温、日最低温2个驱动变量取代日均温,为不同物候期分别设置基点温度,基于物候期分段函数、建立了新的冬玉米物候发育模拟模型。模型采用独立试验数据进行检验,对两供试品种物候期预测的RMSE分别为4.42天和4.19天。模型体现了日温变化对发育速率的影响,体现了不同物候期温度效应的差异,具有较好的机理性,模型预测精度较高。     

汽车催化转化器起燃过程的数值模拟

应用CFD技术，采用大型的计算流体力学软件Fluent软件建立催化转化器数学模型，并对其起燃过程进行了数值模拟研究。结果表明：催化转化器起燃过程的数值模拟基本上反映了催化转化器起燃过程的实际情况，所得到的速度场、温度场、浓度场和压力分布趋势正确合理。     

切线泵流动特征的整流场数值模拟

对单级切线泵在设计工况进行了定常流动数值模拟，分析了叶轮流道及蜗壳内的液体流动情况。结果表明，切线泵内流场非常复杂，叶轮进口有明显冲击，叶轮各流道的速度、压力差异很大，环形蜗壳内流动呈现旋涡推进特征，上、下游流动有强烈的相互作用，整机流场不具有对称性；环形蜗壳的几何结构以及流场上、下游的相互作用是导致整机流场非对称特性的主要原因。计算结果为进一步改进结构、提高性能、减小水力损失提供了理论依据。     

潮州三百门电厂冷却水排放的数值模拟研究

海湾及潮汐河口的冷却水工程研究近年来受到人们的重视，由于受到潮汐的影响，其冷却水布置及热污染特性比河道及水库型更为复杂。采用数值模拟的方法，首先对电厂附近的潮流特性及冷却水输移扩散进行模拟计算，研究了电厂近海水域的水动力结构及其对冷却水排放的影响，给出电厂取水温升及热污染范围，为电厂取水设计工作提供依据。     

切片多孔介质对流干燥传质模拟软件开发研究

根据非平衡态热力学和相平衡理论,建立了多孔介质对流干燥内部传质模型、传热模型,该模型充分考虑了传热与传质之间的相互藕合关系。用VB编程软件对该模型进行了分析求解,设计开发模拟软件。以切片土豆为例进行传质模拟计算,并与土豆片干燥实验数据进行对比,结果表明:模拟值和实测值十分接近,二者的最大相对偏差小于9.1%。模拟结果显示土豆对流干燥中内部水分由内往外迁移,以及干燥过程中产生的表低内高水分分布规律。     

车用493型柴油机冷却问题初探——机体冷却水流动CFD模拟

车用493型柴油机在我国主要是轻卡的配套动力,量大面广。为了在提高升功率的同时满足国家排放要求,很多研究工作主要着重于强化结构件、改进气道及工作过程、提高供给系统的喷油压力等,在冷却方面着力不够。实际上冷却不均衡,热应力集中同样会造成机体变形,导致颗粒物排放上升。冷却效果的好坏又在很大程度上取决于冷却水套内冷却介质流动以及分布的情况。本文从冷却分析入手,利用CFD商用流体软件STAR-CD对车用493型柴油机的冷却系统中的机体内冷却水的流动进行了三维数值模拟,给出冷却水套内冷却介质的流动场,分析它对换热的影响。     

串联式混合动力汽车性能模拟的研究

建立了串联式混合动力汽车(HEV)动力系统各部件的基本数学模型，给出了动力性和经济性的计算方法。在VB6环境下开发了性能计算软件，并对ZJ6700HEV型汽车进行了性能模拟及分析。该软件为现有的或新设计的串联式HEV提供了一个快速而经济地计算动力性和经济性的方法和工具。