两步计算模式下的三门峡水库异重流模拟

摘 要：针对传统的水深平均异重流模型在实际应用中获取上游边界条件的困难,提出了两步计算模式下的水库明流与异重流耦合模型。浑水明流段与异重流段交替运算,利用潜入点弗汝德数与体积比含沙量的关系作为判别条件确定异重流段的上游边界位置与相应水沙条件,在设置下游边界条件时使用极限吸出高度公式计算异重流出流流量。采用该模型计算了三门峡水库两次异重流的形成、发展与消退全过程。模型预测的异重流潜入位置与观测结果一致,对库区内三个监测断面的异重流到达时间做出了较为准确的预测。计算的清浑水层交界面高程和含沙量过程与实测结果相符,模拟结果反映出浑水水库发生时异重流排沙效率降低的现象。因此该模型可用于水库异重流过程模拟和排沙方案设计。     

飞机舱门密封带的仿真优化设计

通过对飞机舱门密封带(简称密封带)仿真分析,研究了所用材料和结构参数的影响;应用正交试验设计法对密封带进行了优化设计,确定了各个因素的影响程度,获得了最优设计。结果表明,(1)织物能提高密封带压缩应力和接触应力,内部增强织物的提高效果好于表面复合织物。(2)随着密封带壁厚的逐渐增大,压缩应力和最大接触应力均逐渐提高。(3)随着橡胶硬度的逐渐升高,压缩应力和最大接触应力也逐渐提高。(4)针对压缩应力和最大接触应力,密封带壁厚的影响最大,橡胶材料硬度的影响次之,织物的影响最小;(5)通过正交试验设计法得到典型结构密封带在选定影响因素中的最优设计为橡胶材料硬度为邵尔A硬度50度,表面复合一层织物,密封带壁厚为2mm。     

Al2O3尺寸分布对喷管性能预示的影响研究

根据实验测量的Al2O3凝相颗粒尺寸进行了多尺寸和单尺寸分布的流场模拟，使用颗粒轨道模型．即欧拉-拉格朗日模型进行了数值计算，理论计算和实测值进行了比较，结果发现多尺寸方法优于单尺寸方法．本研究对于今后发动机性能预示有着借鉴意义。     

SFT型半硬同轴电缆中内导体的选用

SFT型半硬同轴电缆要求其内导体具有较高的强度和较低的导体损耗。从材料、物理状态、尺寸等方面详细阐述了内导体的选择过程。指出了尺寸一致性较好的银层厚度为3um的30％IACS软态镀银铜包钢线作为SFT型半硬同轴电缆的内导体较为合适。     

基于加速度频响函数小波变换的贝叶斯模型修正EI北大核心CSCD

针对频响函数的似然函数推导复杂以及马尔科夫链蒙特卡罗(Markov chain Monte Carlo,MCMC)算法不易收敛、样本拒绝率高的问题,提出一种基于小波变换和改进MCMC算法的贝叶斯模型修正法。首先,引入模态参与变异系数准则选取激励点位置、模态动能法选取测点位置;然后,构造Kriging模型,计算加速度频响函数并进行小波变换,提取小波总能量作为Kriging模型输出,并通过粒子群算法优化Kriging模型相关系数;最后,为提高采样效率,以延缓拒绝策略为基础,当候选样本被拒绝时,引入天牛须搜索算法产生新的候选样本,以此估计待修正参数的后验概率分布。分别使用车辆三自由度系统和空间桁架模型验证所提方法,结果表明:修正后获得的马尔科夫链整体性能较好,样本接受率提高,各参数的相对误差基本保持在1%以内且具有良好的抗噪性。     

水库异重流潜入点流速分布及其判别式改进

异重流潜入条件是描述异重流潜入运动的关键参量。异重流潜入条件中含沙量与潜入弗如德数为隐性关系,是由于以往研究对潜入点垂线流速分布未能给出适当的数学表达式。通过对异重流潜入点处垂线流速分布物理图形的数学分析,利用小浪底水库2004-2015年调水调沙期异重流潜入点资料,得到水库浑水异重流潜入动量修正系数理论值1.2,小浪底水库实测值为1.13,均为常数。在此基础上,对异重流动量修正系数进行水槽试验资料和实测资料验证,推导获得了新的水库异重流潜入点判别关系式,小浪底水库和三门峡水库实测资料计算结果表明,该流速分布可以描述潜入处的流速分布状况,新的潜入点判别式更符合实际。该成果可为小浪底水库调水调沙预案编制和数学模拟提供技术支撑。     

硫磺装置尾气脱硫技术

随着环保要求日益严格,国内现有硫磺装置需要对尾气脱硫系统进行改造以满足尾气排放标准。本文对钠法脱硫和络合铁法脱硫两种技术进行介绍和对比,为工业性应用提供参考;并且介绍国内某炼厂硫磺装置尾气系统选择络合铁法脱硫技术的改造实例。     

考虑干支流倒回灌的小浪底水库异重流模拟

小浪底水库支流众多,支流库容占总库容的41.3 %,干支流倒回灌对干流洪水演进和库区淤积过程有重大影响,为此本文提出了考虑干支流倒回灌影响的水库一维明流及异重流耦合模型。推导了不同类型倒回灌引起的水沙控制方程附加项,并提出了相应的水沙耦合形式的浑水明流与异重流控制方程。针对不同的倒回灌形式提出相应的倒回灌流量计算方法：对于干流水位涨落引起的干支流倒回灌,提出了零维水库法在使用有限体积法的数学模型中的实现方法;对于异重流向支流的倒灌,采用考虑支流底坡影响的异重流倒灌流量公式计算。将这两种方法与已建立的水库一维明流与异重流耦合模型结合,模拟了2006年小浪底水库调水调沙实验的完整过程,对库区内水位下降、上游段冲刷及人工异重流形成与发展均做出了较为准确地模拟。模拟结果显示,干支流倒回灌过程对于异重流厚度变化过程和调水调沙出库沙量有显著影响,对于汛前泄水阶段库区水位下降速度也有一定影响,支流淤积在一次异重流过程淤积总量中可达43.5%。相对于简化干支流倒回灌过程的计算方法,该模型对异重流排沙比的预测效果更好,证明其有助于实现更加科学合理的调水调沙方案设计。     

固体火箭推进剂燃烧微粒场的激光全息诊断

大幅度提高金属燃料的含量是实现高能高效推进剂配方的一个发展方向。现针对含铝量2／%,粒度及含铝量6%,粒度15±2μm的两种推进剂展开了一系列的研究工作。应用离轴4F全息技术,进行了固体火箭推进剂燃烧流场的粒子分布研究。在常压、2MPa和4MPa实验工况下,获得了清晰的全息图。     

某火箭发动机高速旋转试车台旋转架一体化设计与分析

介绍了一种火箭发动机高速自旋试车台旋转架的一体化设计和分析。旋转架的作用是将发动机固定并连同发动机高速旋转的装置,该装置可以适应大小、长短不同的某一系列发动机的实验。文中针对旋转架在高速旋转情况下的载荷,对旋转架进行了一体化设计,并利用有限元分析软件对该结构进行了力学分析和设计优化。