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光滑粒子法中的摩擦接触算法及其在含界面土体变形问题中的应用
1
作者 陈丁 黄文雄 黄丹 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期885-894,共10页
光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,简称SPH)方法作为拉格朗日型的无网格粒子类方法,在固体极大变形问题的数值求解分析中具有显著优势。针对包含界面接触的固体大变形问题的SPH模拟,基于一种能改善边界精度的光滑粒... 光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,简称SPH)方法作为拉格朗日型的无网格粒子类方法,在固体极大变形问题的数值求解分析中具有显著优势。针对包含界面接触的固体大变形问题的SPH模拟,基于一种能改善边界精度的光滑粒子插值格式——有限粒子法(finiteparticlemethod,简称FPM),提出了一种新的点对体积的离散(point-to-volume discretization,简称PTVD)界面接触算法。该算法实际是将界面接触力等价转换为接触点附近两组粒子间的外部相互作用力。具体是根据接触界面特点将接触面两侧物体离散后的粒子划分为主体粒子和从属粒子,对于每个接触点附近的从属粒子,根据其影响域所包含的主体粒子情况确定该粒子与接触面的相对关系计算法向接触力,根据其影响域内两类粒子的相对切向速度和界面摩擦系数计算切向接触力。PTVD接触算法可避免界面粒子识别及精确模拟等相关的复杂接触力计算,充分体现了光滑粒子法的非局部特点。在利用经典界面接触和摩擦算例进行验证的基础上,将PTVD算法应用于颗粒土拟静力坍塌和弹体侵彻软土等涉及接触界面的大变形土力学问题SPH数值分析,结果表明PTVD算法在摩擦接触问题的SPH数值分析中具有有效性和广泛适用性。 展开更多
关键词 光滑粒子流体动力学法 摩擦接触界面 大变形 PTVD接触算法
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水平同心圆柱环内自然对流换热研究
2
作者 杨万鑫 邹声华 +1 位作者 李文菁 胡琦 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期206-215,共10页
外壁温度高于内壁温度的水平同心圆柱环形结构因具有良好的隔热效果,在工程上得到了广泛的应用,而水平同心圆柱环形结构的隔热降温效果受环内流体流动换热影响大,且目前缺乏外壁温度高于内壁温度的水平同心圆柱环内自然对流换热特性研究... 外壁温度高于内壁温度的水平同心圆柱环形结构因具有良好的隔热效果,在工程上得到了广泛的应用,而水平同心圆柱环形结构的隔热降温效果受环内流体流动换热影响大,且目前缺乏外壁温度高于内壁温度的水平同心圆柱环内自然对流换热特性研究,因此针对外壁温度高于内壁温度的水平同心圆柱环形结构,数值模拟研究了普朗特数为0.7情况下间隙比(内圆直径与环间距之比,即δ)在0.1~14以及瑞利数在103~107时环内自然对流流动模式与传热。使用流线和等温线分别表示出计算的流动模式和温度场,并研究了间隙比和瑞利数对圆柱环内壁面的平均努谢尔特数的影响。研究发现:在低瑞利数时整个间隙比范围内都存在稳定的月牙形流型,此外还观察到4种不同的流动模式,即二维漏斗振荡流、三维螺旋流、二维多涡流、二维多涡振荡流。这4种流动模式在较高的瑞利数时出现,具体取决于间隙比。根据流动模式的分布特征,整个间隙比可分为3部分,即宽间隙(δ=0.1~2)、中等间隙(δ=2~8)和窄间隙(δ=8~14),给出了不同间隙比范围内环内壁面平均努谢尔特数与间隙比和瑞利数的相关方程,其相关系数(R^(2))大于0.990 2。 展开更多
关键词 水平同心圆柱环 数值模拟 自然对流 流动模式 传热
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柔性飘带长度对Ahmed模型气动阻力的影响
3
作者 薛鸿强 许斌 黄典贵 《上海理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期52-59,共8页
为降低汽车行驶过程中的气动阻力,以尾部倾角为25°的Ahmed类车体模型为研究对象,提出在其尾部垂直面下边缘添加不同长度柔性飘带的控制方法,采用格子玻尔兹曼方法与有限元分析相结合的流固耦合计算方法,探讨了柔性飘带长度对汽车... 为降低汽车行驶过程中的气动阻力,以尾部倾角为25°的Ahmed类车体模型为研究对象,提出在其尾部垂直面下边缘添加不同长度柔性飘带的控制方法,采用格子玻尔兹曼方法与有限元分析相结合的流固耦合计算方法,探讨了柔性飘带长度对汽车气动阻力的影响。首先对汽车模型进行格子尺度优化,得到模型的空气阻力系数;然后研究了柔性飘带对汽车气动阻力的影响;最后对模型尾部流场、柔性飘带附近流场以及模型尾部表面压力系数进行了分析。仿真结果表明:在模型尾部添加适当长度的柔性飘带,改善了尾流结构,提升了尾部表面压力,减小了车体的压差阻力,减阻率最高为12.25%。 展开更多
关键词 Ahmed模型 被动控制 柔性飘带 气动阻力 数值模拟
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极板凹凸排布对微流通道流动性能影响研究
4
作者 刘祯 黄腾君 +2 位作者 刘增鹏 齐诗佳 沈陈洋 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第3期327-334,共8页
目前电解单元极板多采用球凸球凹的组合布置形式,其目的是为了增强通道内部的抗扰动能力,提高流体分布的均匀性。为更深入改进通道内流场分布,采用CFD数值模拟的方法对比了5种不同球凸球凹排布方式内部的流场分布特性。结果表明,5种组... 目前电解单元极板多采用球凸球凹的组合布置形式,其目的是为了增强通道内部的抗扰动能力,提高流体分布的均匀性。为更深入改进通道内流场分布,采用CFD数值模拟的方法对比了5种不同球凸球凹排布方式内部的流场分布特性。结果表明,5种组合布置形式在入口处均呈涡旋运动的特点,且case A方形扩列在入口处的涡旋运动范围较小;布置的形式会影响流场的分布,在球凹球凸单元间形成连续的低速尾迹区,形成较大的速度梯度;温度场的分布与流体速度分布大体呈负相关;所有通道均有速度分量uw的负速度区域,其对应湍流动能较大;通道内部的凹凸单元布置形式会影响局部流动细节,改善流场分布均匀性,其中case A方形顺列的内部流场均匀性最佳。 展开更多
关键词 压滤式电解槽 方形顺列排布 均匀性分析 循环流动
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基本流纬向切变下的稳定辐射斜压位涡
5
作者 刘楠 宋健 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第1期120-126,共7页
在大尺度垂直剪切中,嵌入一类新的、稳定传播的斜压涡旋,它辐射的Rossby波没有衰减.通过考虑Beta平面上的两层模型为基础,利用纬向二次剪切流与稳定辐射斜压流体之间的色散关系变化,进行数值模拟,得出了二次剪切流对稳定辐射斜压位涡(po... 在大尺度垂直剪切中,嵌入一类新的、稳定传播的斜压涡旋,它辐射的Rossby波没有衰减.通过考虑Beta平面上的两层模型为基础,利用纬向二次剪切流与稳定辐射斜压流体之间的色散关系变化,进行数值模拟,得出了二次剪切流对稳定辐射斜压位涡(potential vorticity, PV)不稳定性的影响;同时涡旋产生的Rossby波,引起经向涡旋的传播及其他相干的热流;对于亚热带海洋向西流,随纬度变化,通过三角函数近似解,给出相应Bessel函数数值解,得到二次剪切流使得上层PV梯度的减少,持续延长了涡旋的寿命. 展开更多
关键词 二次剪切流 稳定辐射 斜压涡旋
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面向粒子图像测速的光流金字塔插值优化方法
6
作者 单良 简娟 +4 位作者 熊俊哲 施飞杨 洪波 楼晓颖 孔明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期153-166,共14页
提出了一种面向粒子图像测速的光流金字塔插值优化方法,可以减小重建角度误差和均方根误差,尤其是图像边缘部分的角度误差。使用该优化算法分别对单涡流、双涡流、DNS湍流粒子场进行速度场重建,得到三种流场的均方根误差和平均角度误差... 提出了一种面向粒子图像测速的光流金字塔插值优化方法,可以减小重建角度误差和均方根误差,尤其是图像边缘部分的角度误差。使用该优化算法分别对单涡流、双涡流、DNS湍流粒子场进行速度场重建,得到三种流场的均方根误差和平均角度误差比优化前至少降低了15.96%和19.87%。搭建二维PIV实验系统,在待测流场中均匀撒入100μm的PSP粒子,进行旋转实验和注水实验,分别模拟涡流场和射流场,所提出的优化算法可以获得与常见算法流形一致的速度场。 展开更多
关键词 粒子图像测速 光流法 均方根误差 平均角度误差 图像插值 流体测量 速度场重建
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压电纤维致动柔性结构的仿鱼体波振动特性及流场分布研究
7
作者 温志伟 娄军强 +3 位作者 陈特欢 崔玉国 魏燕定 李国平 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期405-413,共9页
提出利用压电纤维(MFC)致动柔性结构的二阶振动模态来模仿鲹科鱼类的鱼体波运动。基于假设模态法求解智能柔性结构的前三阶振型,实验测得水下柔性结构的二阶振型,验证了智能柔性结构的二阶振型逼近鲹科鲈鱼的鱼体波。采用计算流体动力学... 提出利用压电纤维(MFC)致动柔性结构的二阶振动模态来模仿鲹科鱼类的鱼体波运动。基于假设模态法求解智能柔性结构的前三阶振型,实验测得水下柔性结构的二阶振型,验证了智能柔性结构的二阶振型逼近鲹科鲈鱼的鱼体波。采用计算流体动力学(CFD)分析了柔性结构周围流线及压力分布情况,结果表明:二阶振动行为下,柔性结构节点前后流线方向相反;两侧流场始终存在两组高、低压集中区域,且节点前后的压力集中区域分布相反;柔性结构两侧始终存在正压梯度,其中向前的压力分量为柔性结构提供持续的推进力,而节点前后压力分量产生的侧向力方向相反,部分抵消,增强了柔性结构的侧向稳定性。研究结果为水下仿生推进器的设计和性能分析提供了重要参考。 展开更多
关键词 水下柔性结构 仿鱼体波振动 压电纤维 流场分布特性 计算流体动力学
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基于CFD的仿生水动力学数值计算方法及其验证
8
作者 冯亿坤 苏玉民 +2 位作者 徐小军 刘焕兴 王兆立 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期204-219,共16页
鱼类经过长期的进化与自然选择,有着优异的水中游动能力,鱼类借助尾鳍能够进行快速高效的定向游动和快速启动/机动,借助胸鳍能够进行前进、后退和灵活的转向。本文基于计算流体力学(CFD)方法,给出适用于求解鱼类尾鳍/胸鳍的刚性运动以... 鱼类经过长期的进化与自然选择,有着优异的水中游动能力,鱼类借助尾鳍能够进行快速高效的定向游动和快速启动/机动,借助胸鳍能够进行前进、后退和灵活的转向。本文基于计算流体力学(CFD)方法,给出适用于求解鱼类尾鳍/胸鳍的刚性运动以及身体躯干的柔性运动的网格划分策略,对仿生尾鳍、仿生胸鳍和仿生鱼在均匀来流中的水动力性能以及仿生鱼在静水中的自主游动进行数值计算。结果表明:基于CFD方法,采用结构与非结构混合的网格划分策略,应用动网格方法能够对仿生鱼的各类鳍及身体躯干的刚性或柔性运动进行有效的模拟,通过与实验结果进行对比,验证了对水动力性能求解的有效性。数值计算方法和验证算例对仿生水动力学的研究具有一定的理论参考意义。 展开更多
关键词 仿生水动力 尾鳍 胸鳍 仿生鱼 自主游动
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亲水-超疏水相间表面通气减阻实验研究
9
作者 郭沛洋 张毅 +1 位作者 张梦卓 胡海豹 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期94-100,共7页
超疏水表面有利于在壁面形成气膜层,是一种潜在的兼具防污功能的新式仿生减阻技术,但在高速来流的剪切作用下该气膜易流失破坏.通过构造亲水-超疏水相间表面来增强超疏水表面气膜层的稳定性,从而期望达到更优的减阻效果.采用重力式水循... 超疏水表面有利于在壁面形成气膜层,是一种潜在的兼具防污功能的新式仿生减阻技术,但在高速来流的剪切作用下该气膜易流失破坏.通过构造亲水-超疏水相间表面来增强超疏水表面气膜层的稳定性,从而期望达到更优的减阻效果.采用重力式水循环管道测试系统,测试了在湍流状态下,超疏水条带宽度与雷诺数对减阻效果的影响,并分析了对应的气膜铺展状态及其对减阻特性的影响.结果表明,亲水-超疏水相间表面持续通气能解决表面气膜层的流失问题,实现气膜层的长时间稳定维持;表面减阻率随水流速度(雷诺数)的增大呈现降低趋势,且表面气膜稳定性逐渐降低;表面减阻率随超疏水条带宽度增加呈现出先增后减的趋势,并在超疏水条带宽度为5.0 mm时达到最大,最大减阻率为40.2%.分析原因在于,超疏水条带较窄时,高剪切应力的液固界面占比较高,带来了较高的阻力;而条带较宽时,表面气膜层稳定性不佳.因而在某一流动状态下,存在最为合适的超疏水条带宽度,使得减阻效果最佳. 展开更多
关键词 超疏水表面 减阻 通气 气膜 湍流
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水下大振幅压电纤维致动柔性结构的非线性流体动力特性及实验
10
作者 杨浙栋 娄军强 +3 位作者 陈特欢 崔玉国 魏燕定 李国平 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期365-373,共9页
水下智能材料驱动柔性结构在机器鱼、水下航行器及精密医疗等领域具有广阔应用前景。本文研究了水下大振幅压电纤维(Macro Fiber Composite,MFC)致动柔性结构的非线性流体动力特性,建立了流固耦合振动模型,并进行了实验验证。通过参数... 水下智能材料驱动柔性结构在机器鱼、水下航行器及精密医疗等领域具有广阔应用前景。本文研究了水下大振幅压电纤维(Macro Fiber Composite,MFC)致动柔性结构的非线性流体动力特性,建立了流固耦合振动模型,并进行了实验验证。通过参数化的二维CFD分析了不同特征振动频率及振幅下柔性结构周围流场的分布演化规律,发现随着柔性结构特征振幅增大,其周围流场逐渐出现了涡旋脱落及对流现象,且流体阻尼效应的非线性随之增强。提出了由特征振动频率和振幅共同确定的非线性修正流体动力函数解析表达式,分析结果表明:在小振幅情况下,修正流体动力函数虚部也就是流体阻尼效应随着特征振动频率的增大而减小;而当特征振幅增大到一定值后,流体阻尼效应随着特征振动频率的增大却呈现出先减小后增大的变化规律,具有强烈的非线性特性。开展了水下MFC致动柔性结构振动特性验证实验,证实柔性结构在MFC主动激励下的实测幅频、相频特性与理论预测结果基本一致,验证了所提修正流体动力函数表达式及流固耦合振动模型的有效性。 展开更多
关键词 非线性流体动力学 流体动力函数 流固耦合振动 水下柔性结构 压电纤维
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考虑空化作用的液氢润滑人字形螺旋槽止推轴承动态特性数值研究
11
作者 颜少航 王桢 +2 位作者 赵琪 赖天伟 侯予 《轴承》 北大核心 2024年第5期156-163,共8页
轴承内部的动压效应和高速旋转引起的温升会导致润滑介质产生空化,影响轴承的承载性能;转子轴向受力不平衡将导致止推轴承的间隙高度出现周期性变化,影响轴承的运行稳定性。为消除空化和轴承间隙变化对其性能的影响,使用商业软件FLUENT ... 轴承内部的动压效应和高速旋转引起的温升会导致润滑介质产生空化,影响轴承的承载性能;转子轴向受力不平衡将导致止推轴承的间隙高度出现周期性变化,影响轴承的运行稳定性。为消除空化和轴承间隙变化对其性能的影响,使用商业软件FLUENT 2020R1,应用铺层动网格方法和修正后的Zwart-Gerber-Belamri空化模型,针对在正弦振动间隙高度和润滑剂空化共同作用下液氢润滑的高速人字形螺旋槽止推轴承(HSGTB)的动态特性开展数值研究。结果表明:HSGTB的承载力、摩擦力矩、温度平均值随间隙高度振幅的增大而增大,随平衡间隙高度的增大而减小;当间隙高度振幅大于35μm时,HSGTB的摩擦转矩数值明显上升,当平衡间隙高度等于35μm时,HSGTB的承载力最小,因此实际运行中应该避开这些工况。 展开更多
关键词 滑动轴承 止推轴承 轴承间隙 空化 振动 温度 压力
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波纹翅片参数对多孔介质等效方法的影响研究
12
作者 李淑铭 童军杰 满余 《广州航海学院学报》 2024年第1期62-68,共7页
多孔介质等效方法在工程应用中是一种节省计算时间的有效方法.为了探究不同的波纹型翅片几何结构(翅片高度h、翅片间距s、双波高2A、波长W、孔隙率γ)对多孔介质等效方法(Porous Media, PM)的影响,参考现有波纹型翅片的实验,利用2021ANS... 多孔介质等效方法在工程应用中是一种节省计算时间的有效方法.为了探究不同的波纹型翅片几何结构(翅片高度h、翅片间距s、双波高2A、波长W、孔隙率γ)对多孔介质等效方法(Porous Media, PM)的影响,参考现有波纹型翅片的实验,利用2021ANSYS Fluent软件对波纹型翅片模型及其对应的PM模型进行数值计算研究.计算结果表明:雷诺数为800时波纹型翅片使用多孔介质等效方法可以节省48%以上的计算时间.使用PM方法带来的流动误差随着横纵比a^(*)的增加而增大;随着波纹幅度wa增加而增大.使用PM方法带来的传热误差均随着孔隙率γ的增加而增大. 展开更多
关键词 波纹型翅片 多孔介质等效方法 横纵比 波纹幅度 孔隙率
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空穴效应下泡沫金属复合相变材料热性能数值模拟
13
作者 潘涵婷 许多 +1 位作者 徐洪涛 罗祝清 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第1期85-96,共12页
在三维泡沫金属复合相变材料(PCM)基础上,构建了随机分布空穴模型,采用多松弛时间格子Boltzmann方法,从孔隙尺度分析了不同空穴体积分数、分布位置及泡沫金属与PCM导热系数比下的空穴效应.结果表明,随着空穴体积分数的增加,减缓了复合PC... 在三维泡沫金属复合相变材料(PCM)基础上,构建了随机分布空穴模型,采用多松弛时间格子Boltzmann方法,从孔隙尺度分析了不同空穴体积分数、分布位置及泡沫金属与PCM导热系数比下的空穴效应.结果表明,随着空穴体积分数的增加,减缓了复合PCM的传热速度,并降低了潜热储能的能力.在Fourier数Fo=0.7时刻下,当空穴体积分数分别为2.4%,7.6%和11.7%时,相较于无空穴情况下的储热量分别减少了3.2%,9.0%和13.0%.当体积分数为3%的空穴集中在热壁面侧时,其对复合PCM熔化过程的阻碍作用最显著,此时空穴层相当于绝热层,使复合PCM的整体熔化时间延长了6.1%.为削弱空穴效应,可选择导热系数比超过100的泡沫金属骨架来提高其在传热中的主导作用. 展开更多
关键词 相变 泡沫金属 空穴 熔化 格子BOLTZMANN方法
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非定常空化涡旋结构演化及压力波机制的研究
14
作者 王子豪 孙铁志 张桂勇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期22-31,145,共11页
压力波机制是空化流动机制的一种,压力波的产生和传播是空化不稳定的重要来源。基于可压缩流体求解器和分离涡模拟(detached-eddy simulation,DES)研究了三维水翼空化流动。结果表明,压力波是由先前脱落的云空泡溃灭产生的,其传播过程... 压力波机制是空化流动机制的一种,压力波的产生和传播是空化不稳定的重要来源。基于可压缩流体求解器和分离涡模拟(detached-eddy simulation,DES)研究了三维水翼空化流动。结果表明,压力波是由先前脱落的云空泡溃灭产生的,其传播过程会导致片状空泡的收缩和水翼表面高压力脉冲。压力波的产生会强烈扰乱涡旋的运动,水翼表面上的稳定涡旋结构被卷起,并且被小尺度涡旋结构所替代。采用动力学模态分解(dynamic mode decomposition,DMD)方法分析流场特征,压力波效应和附着片状空泡的演变占据了流场的主要能量。 展开更多
关键词 非定常空化 可压缩 涡旋结构 压力波 动力学模态分解(DMD)
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数值耗散对压气机流动分离涡模拟的影响研究
15
作者 田铖 江思雅 符松 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期145-152,共8页
分离涡模拟DES是压气机流动模拟中常用的高保真湍流模式。为了使DES准确解析湍流,数值耗散必须限制在合理范围内。然而,当前的压气机流动DES类研究工作中仍然普遍采用高耗散的迎风格式。本文首先基于DES类方法计算的各向同性衰减湍流结... 分离涡模拟DES是压气机流动模拟中常用的高保真湍流模式。为了使DES准确解析湍流,数值耗散必须限制在合理范围内。然而,当前的压气机流动DES类研究工作中仍然普遍采用高耗散的迎风格式。本文首先基于DES类方法计算的各向同性衰减湍流结果,定量比较了多种不同数值格式的耗散,证实了高耗散迎风格式严重低估中高波数湍流能量。高阶重构格式可以一定程度上改善该问题,但能量耗散仍然过高。本文在高阶重构的基础上,进一步引入自适应耗散函数修改Riemann求解器,构造了自适应耗散格式。该格式在全波数范围都能准确地预测湍流能谱。将该格式配合DES类方法模拟跨声速离心压气机流动,其预测的压比相比于三阶迎风格式,更加接近实验结果。此外,自适应耗散格式显著提高了中小尺度流动结构的分辨率。分析表明,在使用DES类方法模拟压气机流动时,有必要采用数值耗散较低的离散格式,以准确预测压气机总体性能和流动结构。本文构造的自适应耗散格式是一种良好选择。 展开更多
关键词 压气机 分离涡模拟DES 数值耗散 迎风格式 自适应耗散格式
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丘陵沟壑区域大场域空间流场模型边界效应和建模方法:以山西运城工作区为例
16
作者 芦竹茂 吕启辉 +3 位作者 孟家正 晋涛 刘永鑫 贺博 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第10期3966-3973,共8页
基于计算流体力学相关理论,实现丘陵沟壑区域大场域空间内塔线高度层气流场的精准模拟是研究风载荷下高压输电线路风振响应及力学特性,实现塔-线偶联结构体优化设计的关键。但由于缺乏针对边界效应的系统研究,致使流场仿真结果不精准或... 基于计算流体力学相关理论,实现丘陵沟壑区域大场域空间内塔线高度层气流场的精准模拟是研究风载荷下高压输电线路风振响应及力学特性,实现塔-线偶联结构体优化设计的关键。但由于缺乏针对边界效应的系统研究,致使流场仿真结果不精准或模型边界过度冗余而难以求解。为了解决这个难题,基于数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据对某典型地域建模,通过流场仿真和边界效应分析,系统讨论了复杂地形下特定高度层流场仿真中建模方法和边界效应的影响。结果表明:计算域高度达到地形高差7倍以上时其边界效应影响基本消失;壁面边界约束导致的流场畸变随冗余距离增加而减小,选择700 m的冗余距离可获得更稳定的风场。相关结论明确了计算域对于流场的影响以及流体模型边界效应的消除方法,对高压输电线路结构稳定性和抗风能力提升具有参考价值。 展开更多
关键词 大场域 风场模拟 流体力学 有限元分析 边界效应 计算域
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尾部形状对超空泡射弹尾拍运动影响的数值研究 被引量：1
17
作者 刘如石 郭则庆 张辉 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2984-2994,共11页
尾拍运动是超空泡射弹保持水中稳定运动的主要方式。为研究尾部形状对超空泡射弹尾拍运动特性的影响,基于有限体积法和Mixture多相流模型,结合动网格技术构建三维自由尾拍运动仿真模型,比较圆柱弹、尾锥弹、尾翼弹和尾裙弹的尾拍运动特... 尾拍运动是超空泡射弹保持水中稳定运动的主要方式。为研究尾部形状对超空泡射弹尾拍运动特性的影响,基于有限体积法和Mixture多相流模型,结合动网格技术构建三维自由尾拍运动仿真模型,比较圆柱弹、尾锥弹、尾翼弹和尾裙弹的尾拍运动特性,分析了在不同初始扰动角速度情况下射弹的固有运动状态特性。研究结果表明:射弹尾拍时,尾部形状会影响尾部沾湿面和尾部沾湿产生的空泡,尾部沾湿表面面积越大或沾湿表面与射弹航行速度方向夹角越大,同攻角下射弹所受的力矩越大,尾拍频率越高,速度衰减越快,在不失稳的情况下,射弹的速度衰减快慢为尾裙弹>圆柱弹>尾锥弹>尾翼弹;4种射弹都存在与射弹的几何形状有关,而与初始扰动角速度无关的固有尾拍运动状态,此状态下射弹尾拍角速度振荡峰值随速度的衰减正比例减小。 展开更多
关键词 超空泡射弹 尾拍运动 数值模拟 尾部结构 多相流
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超临界二氧化碳制备超细粉体的工艺研究进展
18
作者 耿奎发 吴龚鹏 +3 位作者 苗华明 丛日刚 魏振文 何燕 《中国粉体技术》 CAS CSCD 2024年第2期123-137,共15页
【目的】为了解决使用传统工艺制备超细粉体时存在的粒径分布宽、颗粒均匀性差、溶剂残留多、操作条件苛刻等问题,寻求更为优异的超细粉体制备工艺。【研究现状】综述超临界CO_(2)制备超细粉体在医疗、材料和化学等领域的应用;总结超临... 【目的】为了解决使用传统工艺制备超细粉体时存在的粒径分布宽、颗粒均匀性差、溶剂残留多、操作条件苛刻等问题,寻求更为优异的超细粉体制备工艺。【研究现状】综述超临界CO_(2)制备超细粉体在医疗、材料和化学等领域的应用;总结超临界CO_(2)作为溶剂、抗溶剂和辅助介质时的代表超临界溶液快速膨胀法(rapid expansion of supercritical solutions,RESS)、气体抗溶剂法(gas anti-solvent,GAS)、超临界抗溶剂法(supercritical anti-solvent,SAS)、气体饱和溶液法(particles from gas-saturated solutions,PGSS)、带鼓泡干燥器的CO_(2)辅助雾化法(carbon dioxide assisted nebulization with bubble dryer,CAN-BD)、超临界流体辅助雾化法(supercritical assisted atomization,SAA)、强化混合超临界流体辅助雾化法(supercritical fluid assisted atomization introduced by hydro-dynamic cavitation mixer,SAA-HCM)、膨胀流体减压至有机溶剂法(depressurization of an expanded liquid organic solution,DELOS)等工艺、原理和优缺点。【展望】提出超临界CO_(2)制备超细粉体工艺是传统制备工艺的有效代替,具有工艺流程简单、工艺条件温和、产物粒径分布窄、产物平均粒径小、有毒溶剂使用少等优点。认为缺少具体的模型来描述和预测该工艺运行过程中的相平衡、物化性质、流体动力学、结晶与生长过程;今后研究重点应是建立具有代表性和可靠性的模型来对该工艺进行模拟与预测等。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 纳米颗粒 超细粉体
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基于熔盐介质的大开口槽式集热器光热性能分析
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作者 郭睿燊 雷东强 刘汉涛 《机械设计与制造工程》 2024年第4期111-115,共5页
建立了基于熔盐介质的槽式太阳能集热器的光学仿真模型和传热模型。经验证,传热介质出口温度与实际出口温度误差在±1%以内,周向能流密度误差在4.7%以内,表明所建模型准确性较高。分析了槽式集热器开口弦长、集热管直径、光学误差... 建立了基于熔盐介质的槽式太阳能集热器的光学仿真模型和传热模型。经验证,传热介质出口温度与实际出口温度误差在±1%以内,周向能流密度误差在4.7%以内,表明所建模型准确性较高。分析了槽式集热器开口弦长、集热管直径、光学误差等对其光学性能的影响,以及法向直接辐照度、熔盐介质流速等对集热系统热性能的影响。结果表明,当开口弦长不变时,选择较大直径的集热管可以提高光学效率与截断因子,使系统热性能略有提高,而入射角和光学误差的增加会降低光学性能;增加法向直接辐照度或传热介质流速可以提高系统热效率。 展开更多
关键词 太阳能 熔盐 槽式 光学性能 热性能
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粘弹性圆柱绕流场的稀疏化动态模态分解方法
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作者 李璇 苏进 《枣庄学院学报》 2024年第2期33-42,共10页
为研究粘弹性圆柱绕流涡团时空演化特征及状态,给出动态模态分解和稀疏促进优化相结合的流动关键模态分析方法(sparsity promoting dynamic mode decomposition,SP-DMD)。粘弹性圆柱绕流的数值模拟结果表明:利用SP-DMD方法所得到的模态... 为研究粘弹性圆柱绕流涡团时空演化特征及状态,给出动态模态分解和稀疏促进优化相结合的流动关键模态分析方法(sparsity promoting dynamic mode decomposition,SP-DMD)。粘弹性圆柱绕流的数值模拟结果表明:利用SP-DMD方法所得到的模态不仅可以将原始流场的整体流动形态重现,而且能够较好地刻画出较大尺度的局部流场结构。与传统动态模态分解方法相比,SP-DMD能够识别和提取出具有稳定状态的粘弹性流场结构信息。该方法可为研究弹性诱导的复杂粘弹性流体流场特性提供良好参考。 展开更多
关键词 粘弹性圆柱绕流 动态模态分解 稀疏化 特征提取
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