竖环形夹层内自然对流换热的实验研究和数值计算

作者对两端封闭且绝热、外管表面为等温边界条件、内管表面为不同热边界条件下的竖环形夹层内的自然对流换热进行了数值计算和部分实验研究。在实验模型中,加热管内表面维持为等热流边界条件。文中对四种加热管的边界条件进行了数值计算,给出了实验研究与数值计算的结果,分析了不同边界条件对于换热及加热管壁面温度分布的影响。在耦合问题的数值计算中,采用了双块修正技术,保证了迭代计算的收敛性。数值计算的结果同前人的研究和本文的实验结果的符合程度是令人满意的。     

数值计算方法实验课程教学改革的探讨

数值计算是继理论方法和实验方法之后的科学研究的第三种基本手段。数值计算方法课程已经成为高等学校理工课专业的一门重要基础课程。"数值计算方法"实验课程作为"数值计算方法"课程的必要实践环节,主要目的是培养学生在学习了理论教学中关于典型数学问题的数值求解方法后,通过编程练习提高学生的程序设计能力。本论文利用MATLAB软件,从数值计算课程实验教学的理论、方法和网络实验教学平台的的角度,提出一些教学上的探讨。     

大型散货船阻力性能分析

根据数值预报方法对200 m大型散货船阻力性能进行了数值计算,并利用模型实验进行验证。采用直接求解RANS方程的方法对散货船的流场和阻力进行了数值计算,湍流模型选用RNG两方程的模式,自由面处理采用VOF法。本文对200 m散货船进行不同航速下阻力、流场和兴波的数值计算,结果显示数值预报的计算结果与模型试验结果吻合较好。本文的结果可为同类船型阻力性能数值和实验研究提供参考。     

常微分方程初值问题数值方法的实验阶研究

步长的选择是常微分方程初值问题数值计算中影响计算稳定性的重要因素。选择步长的现有理论多是针对实验方程展开的。本文提出实验阶概念,并推导出它的计算公式,为选择步长提供了理论依据。数值实验证明该方法具有实用价值。     

线性方程组数值算法的MATLAB图形用户界面设计

图形用户界面编程的技术在数值计算中的应用,大大提高了用户使用MATLAB程序的易用性。本文主要介绍图形用户界面在数值计算实验中的应用。     

空调房间气流组织的模拟研究

以中间侧送风、不回风的流场作为数值计算及实验研究的模型，在对数学模型及物理模型进行理论分析的基础上，对常规下的K－ε模型进行了修正，并运用K－ε紊流模型计算了空调房间的气流组织，用离散方法对边界条件进行了处理，并把数值计算结果与实验结果进行了比较，实验结果运用K－ε紊流模型计算空调房间的气流组织是可行的，并把数值计算结果与实验结果进行了比较，实验结果证明运用K－ε紊流模型计算空调房间的气流组织是可行的，计算结果丰富并弥补了实验研究的不足。     

理论分析和数值计算在霍尔效应实验中的应用

阐述了理论分析和数值计算在霍尔效应实验中的应用.对螺线管轴线磁场大小进行了推导和计算,利用ANSYS软件对螺线管轴向磁场分布进行了数值计算,对理论计算值、模拟计算值和实验测量值进行了比较,找到了实验测量值有较大误差的原因.将理论分析和数值计算法引入传统物理实验中,开拓了物理实验教学的新模式,加强了学生对物理知识的理解,提高了学生应用三大方法解决实际问题的能力.     

截面连续变化冲锤与杆撞击的特征线数值计算法

提出了截面连续变化冲锤下杆撞击的数学模型以及基于特征线理论的数值计算方法．数值计算结果与实验结果非常吻合     

高架污染源大气扩散数值计算

应用ｋ－ε湍流模型，对平原地区高架烟囱排烟的大气扩散现象做了数值计算，绘出了流场的速度矢量图及浓度等值线图。数值计算结果与风洞实验数据以及经验模式计算数据的定性比较表明，本文所用的数值计算方法是可行的。     

地铁火灾的盐水实验与计算机数值模拟

为了认识地铁火灾烟气的流动规律，达到为消防设计提供相关资料并采取合理消防措施的目的，采用缩尺盐水实验与计算机计算流体力学数值模拟相结合的方法对地铁火灾进行研究．研究受限空间火灾烟气运动的手段主要有全尺寸火灾实验、小尺寸模拟实验和计算机数值模拟3种．实验模拟了列车着火和站台着火2种情况，得到了地铁火灾的烟气流动规律，比较并分析了计算流体力学数值模拟与盐水实验得出的烟层无量纲高度和无量纲时间．计算流体力学数值模拟与盐水实验得到的烟气到达楼梯口所需时间相差为1．5—2s，到达远侧楼梯口所需时间相差7．2s．二者之间存在着一定的误差，但误差不大．同一时刻，数值模拟比盐水实验得到的无量纲烟层高度高0．1左右，变化趋势一致．结果表明，实验条件选取合理，方程模型选用和边界条件设置恰当，盐水实验与计算流体力学数值方法模拟地铁火灾均是可行的．     

基于CFD的大口径锥管浮子流量计结构设计

应用计算流体动力学(CFD)方法,利用"浮子受力平衡度误差分析法"逐步调整入口流速,控制计算精度,对锥管浮子流量计的三维湍流流场进行数值计算,设计出满足设计目标要求的大口径、大流量的金属锥管浮子流量计.为了进一步验证仿真数据的准确性,建立了与实验用流量计结构参数、浮子高度完全相同的6个流量点数值计算模型.物理实验和数值计算数据对比表明,数值计算获得的各流量点的均方根误差仅为1.42%,可以用CFD方法设计浮子流量计的结构参数.     

等强度悬臂梁自振频率计算与实验研究

针对力学实验中常用的等强度悬臂梁设备,对其横向振动的基频进行了分析;采用瑞利法给出了解析解,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立数值模型计算了数值解,并通过实验对两种方法的计算结果进行了验证。     

数值方法在光测力学中的位置

本文列举了数据数值计算方法在光测实验应力分析中的各种应用,介绍了近年来国内实验——数值混合法研究工作的进展。同时,对实验力学与计算力学手段结合应用的趋势及其优越性做了评述,并就混合法的精度、灵敏度、可靠性、适用性等问题及今后研究的方向提出了看法。     

移动带系统升力实验与数值研究

对空载时移动带系统所产生升力进行实验测量和数值计算,两者得到的升力相差很小,表明所使用的数值计算方法具有可行性,并利用数值计算分析移动带系统与车型的关系.结果表明:对于不同车型,移动带系统给车身升力系数测量带来的影响均在0.040左右.风洞实验可利用该关系对测量结果进行修正.     

求解管内非耦合湍流流动对流换热系数的有限差分法

给出了基于有限差分理论的一种数值方法,可用以计算非耦合湍流管内流动及其对流换热状况。数值计算结果收敛,和实验结果基本相符,证实了该方法的可行性。     

微细管内流动特性的数值分析

通过结合实验数据的数值计算方法研究了微细管道内可压流动的流动特性,提出了改进的表面粗糙度粘性系数模型,将表面粗糙度的影响引入计算模型中,计算结果与实验数据符合较好,说明表面粗糙度是影响微细管道内气体流动特性的重要因素。扩张管的计算结果表明在Re>450时,流动开始由层流向湍流转捩。因此微细管内流动的数值模拟需综合考虑粗糙度的影响以及流动的提前转捩,才能得到与实验比较吻合的计算值。     

二重积分的数值计算方法

在本文中,根据单重积分数值计算方法的基础上,介绍了插值型的二重积分数值计算方法,并推出了三种二重积分数值计算方法。首先通过单重积分的梯形公式,中矩形公式,simpson公式推出了相应的二重积分数值计算公式,然后通过引进二重积分代数精度概念估计了新推出公式的误差。理论和数值实验结果表明推出的计算公式可行,具有广泛应用价值。     

轴流泵桨叶水力矩特性的实验与计算

本文对轴流泵浆叶水力矩特性进行了模型实验与数值计算研究.介绍了水力矩实验装置及水力矩的两种数值方法:有限元法和积分方程法.结果表明:当轴流泵未产生回流时,水力矩计算值与实测值具有较好的一致性.     

一类p-Laplace方程多点边值问题的数值计算

研究如下一类p-Laplace方程多点边值问题的数值 计算方法:构造一类差分格式, 并对该差分格式进行误差分析和数值实验. 结果表明, 所给出的计算方 法有效.     

计算流动显示研究及应用

基于光学成像原理，计算流动显示技术可以将数值计算的结果转换成类似于实验照片的图像。该文采用结构网格对基于非结构网格的流场信息进行重构，得到相应的纹影图、阴影图以及干涉图。将结果和实验照片比较，来验证先前基于非结构网格的流动计算的正确性。结果表明：结合本文的数值光学图像与实验照片，可以对复杂流场进行更加系统深入的研究。