射流搅拌流场的数值模拟分析

喷射搅拌器广泛应用于油品储罐内的调和,喷嘴入射角度和入射速度对搅拌效果有很大影响。应用计算流体软件并根据标准k ε湍流模型与 SIMPLE算法,采用单因素敏感分析法分别对喷嘴的喷射角度、喷嘴直径及入射速度的射流流场速度分布进行数值模拟分析。结果表明：喷射距离随直径的增加而加大,随速度的增加而增大,在15~60°的角度范围内,随入射角度的增加先增大后减少;储罐内的速度流场分布随直径的增加先减少后增加,随速度的增加而增加,随入射角度的增加先增加后减少;射流产生的回流范围随直径的增加先减少后增大,随入射速度的增大而增大,随入射角度的增加先增大后减小。因此,相比于喷嘴直径,入射速度和入射角度对储罐内的搅拌效果和搅拌范围有更大的影响。     

几何结构参数对喷射器性能影响的数值模拟

通过Fluent软件对CO2工质在喷射器中的流动进行模拟, 同时通过改变工作流体和引射流体的入口压力研究喷嘴临界截面直径对喷射系数的影响。模拟结果表明: 当保持喷射器的基本工作参数不变, 引射流体入口压力为一定值时, 喷射器喷射系数随喷嘴临界截面直径的减小而逐渐增大; 当保持喷射器的基本工作参数不变, 工作流体入口压力为一定值时, 喷射器喷射系数随喷嘴临界截面直径的增大而逐渐减小; 在喷射器的基本工作参数保持稳定时, 可以通过提高引射流体入口压力及工作流体入口压力2种方法提高喷射系数。     

喷油嘴喷孔内流动特性数值仿真与试验分析

采用X射线相衬成像技术研究喷嘴喷孔内试验的流动特性,验证数值仿真结果.利用CFD软件模拟得到入口压力下燃油的质量流量、空穴分布、有效喷射速度与无量纲流动系数,结合试验数据对流动特性进行分析.结果表明:X射线相衬成像技术的成像效果良好,仿真结果与试验结果吻合较好;喷射压力越高,更容易进入临界超空穴状态;喷孔出口速度的增幅略大于体积流量的增幅;雷诺数随着喷射压力的上升呈幂函数型上升,空穴数随着雷诺数的增加呈指数下降,流量系数都随着雷诺数的上升缓慢增加直至趋于稳定.     

螺旋滚筒喷嘴内流场数值模拟研究

为提高螺旋滚筒的喷雾降尘效果,改善井下作业环境,基于流体动力学理论,建立喷嘴内部流场模型。对不同喷嘴口径、旋流芯中心孔口径以及喷雾压力的喷嘴喷雾过程进行数值模拟,得到不同参数条件下流体速度的分布规律:喷嘴口径在一定范围内适当增大能够增加内部湍流区域,进而提高出口位置流体的流出速度;旋流芯中心孔直径的增大虽然在一定程度上增加中心孔射流对旋流场的扰动,但是对流体喷出速度影响不大;随着喷雾压力提高,流体内部湍流动能得到加强,喷嘴出口流速得到提高。对工业性试验中工作面粉尘质量浓度进行测定,在滚筒喷雾系统开启后降尘率达到90%以上,工作面粉尘质量浓度得到了有效降低。     

等离子枪体喷嘴结构和尺寸对电弧能量的影响

为了研究等离子枪体喷嘴结构和尺寸对电弧能量特征的影响,建立了等离子电弧的数学模型,并采用计算流体动力学（CFD）软件求解了等离子流体质量、动量及能量守恒方程和麦克斯韦方程组.通过对等离子枪体的电弧模型进行求解,得到了等离子电弧沿轴向的温度和速度分布.在此基础上研究了喷嘴通道长度、喷嘴直径和喷嘴压缩角对等离子枪体电弧的影响.结果表明：喷嘴通道长度的增加对等离子电弧的压缩效果影响较小;喷嘴孔径的减小对电弧的压缩效果则很明显.当通道比为1~1.2时,电弧温度和流动速度比较稳定,对阳极表面压力较小,对焊接成形有利.     

喷射成形静电作用下雾化过程的理论分析

静电雾化技术可以提高喷射成形雾化质量,但由于雾化过程涉及气液固三相流、流场和电场等多场联合作用等,给试验研究带来了诸多不便.为了深入了解静电作用对喷射成形中金属液射流破碎的雾化过程影响,从理论上分析了静电作用对喷射成形雾化中射流破碎长度、雾滴表面张力和雾化液滴粒径的影响.结果表明：随着静电电压的增加,射流破碎长度将缩小,雾化液滴直径减小;当电压升高到一定值时,破碎长度和雾滴直径趋于稳定.静电力降低了液滴的表面张力,使得雾化动力相对增加,从而有助于提高雾化质量.     

压力油雾化喷嘴内流动特性的研究

通过分析压力油雾化喷嘴的结构特点,对不同结构参数的喷嘴进行了三维流动数值模拟研究.结果表明:在偏转角度一定时,随着喷嘴出口直径φ的增大,喷嘴中心轴线上的速度逐渐减小,喷雾的能量损失逐渐增加,同时当直径增大到一定程度后喷嘴中心轴线处开始出现回流现象,回流速度随直径增大而增大;喷嘴出口直径为定值时,油雾出口速度随偏转角度θ的增大先逐渐增大又逐渐减小,在θ=60°时喷雾效果最佳.     

异形喷嘴内部流场的可视化研究

运用Fluent软件对圆形喷嘴、正三角形喷嘴和正方形喷嘴的内流场进行三维仿真模拟。仿真结果表明:喷嘴形状对喷嘴的内流场有较大影响,喷射速度呈现由几何中心向喷嘴壁面逐渐衰减的趋势;随着入口压力的增加,异形喷嘴轴心速度衰减比圆形喷嘴慢,正三角形喷嘴速度衰减最慢。     

喷气织机主喷嘴纬纱牵引力的测试与分析

为了揭示气流引纬过程中气流对纬纱的牵引力,通过搭建流体测试实验台,利用CYG系列压力传感器,张力测试仪,对置于Tsudakoma（津田驹）型主喷嘴中的4种纱线进行静态淹没式射流测试,并对纬纱在受到气流作用力下的情况,建立纬纱牵引力的数学模型。测试结果表明：喷嘴口径及纬纱直径是影响纬纱牵引力的因素,当供气压力在0.3~0.45 MPa时,Cf值随着气流速度的增加而减小。     

乙醇柴油混合燃料的理化性质估算

为有助于乙醇柴油混合燃料在柴油机中的燃烧与排放的计算模拟研究,针对体积分数分别为5%、10%、15%的乙醇柴油混合燃料(E5、E10、E15)的理化性质(临界参数、焓值、汽化潜热、粘度、表面张力、导热系数等)进行估算。在Fortran语言的基础上,根据以往已验证的估算公式进行编程计算,结果表明:随着乙醇掺混比的增加,混合燃料的焓值、液体粘度、表面张力和导热系数减小;饱和蒸汽压、气化潜热增加,随温度的升高,混合燃料的焓值和饱和蒸汽压升高,气化潜热、液体粘度、表面张力和导热系数减小。     

Hardware-in-the-loop simulation of communication networks

To enhance the fidelity and accuracy of the simulation of communication networks,hardware-in-the-loop(HITL) simulation was employed.HITL simulation methods was classified into three categories,of which the merits and shortages were compared.Combing system-in-the-loop(SITL) simulation principle with high level architecture(HLA),an HITL simulation model of asynchronous transfer mode(ATM) network was constructed.The throughput and end-to-end delay of all-digital simulation and HITL simulation was analyzed,which showed that HITL simulation was more reliable and effectively improved the simulation credibility of communication network.Meanwhile,HLA-SITL method was fast and easy to achieve and low-cost during design lifecycle.Thus,it was a feasible way to research and analyze the large-scale network.     

多主体财政行为资金流动仿真平台设计

随着对复杂适应系统理论的深入研究,基于复杂应系统的多主体经济仿真研究成为研究经济系统的一个重要方法.采用基于离散事件的多主体经济系统仿真建模方法,构建了一个以政府为主的多层级多部门的财政资金流动仿真模型,然后从属性集、事件集和规则库等3个方面对仿真主体进行了详细的仿真设计,并开发实现了这一资金流动仿真平台,对政府日常经济行为进行了模拟分析,为进一步进行多主体经济仿真研究提供了一定的经验参考与技术支持.     

MRANS方案的反应堆压力容器CFD仿真

为提高反应堆压力容器（reactor pressure vessel,RPV）CFD(computational fluid dynamics)仿真的计算效率,将多湍流模型（multiple RANS model,MRANS）方案与RPV CFD仿真相结合,提出了一种新型的RPV CFD仿真方案,并通过优化传统棒束模拟MRANS方案的区域划分方法和数据传输方法使RPV MRANS CFD仿真方案的计算准确性得到保证。首先,对完整的压力容器模型进行CFD模拟,将整体计算结果与实验数据进行对比,验证所用CFD方法的有效性。其次,基于区域重叠的方案建立了下降段区域和下腔室区域的分段模型,并采用压力-流量双向数据传递方案,建立了多区CFD仿真计算方案。然后,分析不同的湍流模型在各区域的影响,选择合适的湍流模型。最后,以优化CFD仿真计算效率为目标,提出了两种MRANS方案。研究结果表明:基于区域重叠的双向数据传递方案相较于传统的单向数据传递方案,速度和压力计算结果与整体计算一致性更高;优化的MRANS方案相较于传统的单一湍流模型方案,计算效率提高了28.75%,从而验证了优化的MRANS具有高效率的特性。本研究成果为提高RPV CFD仿真效率提供了一种新思路和途径。     

真实体表模型上BSPM仿真数据的可视化

虚拟心脏模型LFX采用具有真实几何形状的三维心脏、躯体模型进行仿真研究，但仿真输出结果基本上以二维的形式给出．针对这一问题，提出了一种顶点投影映射算法，将LFx虚拟心脏模型的关键仿真数据之一的体表电位(BSPM)从真实几何形状的躯干模型映射到真实人体体表模型，并在4DView三维医学图像实时可视化平台系统上对映射前后的BSPM仿真数据进行了三维可视化，从而将LFX虚拟心脏模型的BSPM仿真数据的输出从二维拓展到了三维、从真实几何形状的体表模型拓展到了真实体表模型．映射前后BSPM仿真数据的可视化结果表明，LFX虚拟心脏模型具有更为直观有效的仿真特性．     

Simulink环境下的一种非对称并联机床运动静力学仿真

对一种新型非对称并联机床的运动静力学进行了仿真分析。简要介绍了该新型并联机床的结构组成,并在三维软件环境中建立了其模拟机构;以Simulink环境提供的SimMechanics工具箱为基础,分别设计了该新型非对称并联机床的运动学和静力学仿真方案,并给出了仿真实例。结果表明Simulink环境下的运动静力学仿真与实际运动状态相吻合,在并联机床分析设计过程中具有重要意义。     

基于ADAMS的行星轮系建模方法与仿真研究

利用ADAMS软件建立2K-H型行星轮系传动机构的仿真模型,对其进行仿真分析,获得了行星轮系传动机构中各个构件的速度变化曲线.仿真结果与理论计算进行比较,证明行星轮系仿真模型的正确性,为动力学仿真提供基础,并为建立类似行星轮系仿真模型提供了有效的途径.     

基于Multisim的非线性电路频谱分析

文章通过用Multisim仿真软件对非线性电路进行频谱分析,来探索高频电路的仿真实验技术,并使之用于教学实践。通过对几种非线性电路的频谱分析以及仿真测试,结果表明,仿真数据与理论数据相一致,并且能简化复杂的数学推导,使结果更直观,更易于理解。     

基于HLA的船舶避碰仿真平台的实现

为了迅速地搭建船舶避碰仿真平台,采用了HLA的模块化建模思想,既能充分利用现有的功能代码,又能不断添加新的功能模块,省时而高效地完成了仿真任务.首先阐述了基于HLA的船舶避碰仿真平台开发的软硬件环境及平台的体系结构,然后充分把整个船舶避碰仿真平台作为一个联邦,将其按功能划分成若干个联邦成员,按照美国国防部提出的联邦开发的过程--FEDEP进行分布式仿真的设计和开发.想定联邦剧情、划分联邦成员功能、设计FOM/SOM文件,最终用VC2003.net进行各联邦成员的程序开发,建立起了基于HLA的两船避碰仿真平台.在想定剧情下的避碰仿真试验结果表明,该平台能够很好地实现船舶避碰的功能,同时,该分布式避碰仿真平台比集中式仿真具有更好的灵活性和可扩充性,便于未来向复杂的多功能避碰平台的演化和升级.     

基于轴承间隙模型的摆锤碰撞试验台仿真研究

基于Andrews的轴承间隙动力学模型,推导了不同工况下轴承应力的计算公式,并在摆锤碰撞试验台系统上进行了仿真,并编写了仿真软件。为了验证本文模型的有效性,把仿真结果与没有考虑轴承间隙时的仿真数据以及试验数据进行了对比,表明基于轴承间隙的仿真模型更接近于试验结果。本文中的间隙模型也可用于其他机械系统的动力学仿真。     

煤矿采掘接替计划计算机仿真系统

根据煤矿采掘计划编制的特殊性,应用网络优化技术,开发了采掘接替计划的计算机体育场系统,实现了煤矿工作面管理、计划管理和计划实施的实时仿真。系统分为工作面管理子系统、计划管理子系统和采掘动态仿真子系统。在主系统中,采用ＶＢ５．０编写主控程序,以及控制 数据库、计划和图形的动态仿真。利用ＶＣ＋＋,ＯｐｅｎＧＬ接口开发出供ＶＢ主控程序使用的ＡｃｔｉｖｅＸ控件,主控程序利用控件和数据库中的数据,通过编程实