螺旋桨空化仿真相关模型比较研究

[目的]旨在研究空化模型对实尺度螺旋桨空化模拟结果的影响。[方法]运用伯努利方程预测螺旋桨空化发生时的转速,通过实船试验观察螺旋桨空化状况;采用CFD数值仿真螺旋桨空化状态,确定仿真中边界层网格厚度并在建立水动力模型后生成网格;模拟时的湍流模型分别选择标准k-ε模型,空化模型分别选择Schnerr–Sauer(S–S)和Zwart–Gerber–Belamri(ZGB)模型;追踪记录螺旋桨表面最大气体体积分数并观察其气体分布情况,将数值仿真结果与试验结果对比,比较两种空化模型的模拟精度。[结果]结果表明,相较于标准贴合。对螺旋桨表面最大气体体积分数进行监测,发现湍流模型的选择对空化剧烈程度的影响不大,而使用S–S模型的结果明显高于ZGB模型。[结论]研究表明,湍流模型对空化区域面积有较大影响,空化模型对空化的剧烈程度有较大影响,对螺旋桨空化仿真而言,Realizable k-ε湍流模型的模拟精度高于标准k-ε模型。

基于STAR-CCM+的小型无人双体船水动力性能分析

[目的]旨在系统性研究小型无人双体船的水动力性能。[方法]基于STAR-CCM+数值仿真软件,数值模拟小型无人双体船在不同弗劳德数Fr下静水状态和自航状态时的水动力性能。仿真选用非稳态RANSE模型,使用动态流体相互作用(DFBI)模型和重叠网格功能模拟双体船的纵倾与垂荡,并采用体积力法代替推进器的作用。使用摩擦阻力系数经验公式验证小型无人双体船在静水状态下的仿真结果,同时将自航试验结果与自航状态下的仿真结果进行对比以验证仿真结果的准确性。[结果]结果表明,当推进器转速为3000 r/min时,小型无人双体船在自航状态下的总阻力与静水航状态下的相差21.099%;在不同的推进器转速下,小型无人双体船在自航状态下的推力仿真值与试验值间的相对误差均小于10%。[结论]仿真值与试验值的对比验证了仿真的可靠性,采用体积力法研究的船体在自航状态下的水动力性能与静水状态下的差异较大,所用数值方法可为进一步预报双体船的水动力性能提供参考。

应用神经网络-蒙特卡罗法的可靠性分析方法

为了提高内燃机设计的可靠度 ,提出了应用神经网络 蒙特卡罗法求解发动机零部件可靠度的新方法 .该方法利用神经网络根据有限元分析样本逼近应力函数 ,结合应力 强度干涉模型 ,采用蒙特卡罗随机模拟求取可靠度 .将计算结果与常用的一次二阶矩法、设计验算点法相比较 ,表明该方法是可行的 ,而且适用面更广 。

一种河流中突发污染事故的模拟模型

介绍了一种快速、稳定且灵活的水污染紧急事故模拟模型。所开发的水污染紧急事故应急系统模拟模型 ,可用以追踪模拟水污染事故发生后直到污染状况达到稳定期间的水污染状况。比较其结果 ,证明此模型所得稳定后的浓度场与K

充液双层壳的振动与声辐射计算

对某充液双层壳的结构振动和声辐射特性进行了研究.运用MSC/PATRAN建立结构的有限元模型,在MSC/NASTRAN平台上,考虑流固耦合效应,对水下双层壳结构进行频率响应分析,得出可用于声学分析的数据文件.再利用边界元软件SYSNOISE,导入上述结果文件作为边界条件,对双层壳结构进行声辐射数值分析.实例研究证明双层壳之间的不同肋骨设置对壳体的振动特性和结构声辐射的影响较开孔的数目影响大.

基于图像处理的树叶面积测量系统

以数字图像处理技术为基础,对数码相机拍摄的含有参照硬板和树叶的照片进行图像分析处理,提出了获取树叶的实际面积测量系统的一种独特实现方案。采用此方案开发出相应的应用软件,应用于树叶面积的测量计算,获得十分满意的结果。

汉江水污染控制信息系统GIS数据库的设计

利用组件MapObjects开发汉江水污染控制信息系统,在系统的数据库设计中,采用了异构数据模型,这种数据的组织方式,很符合所研究流域信息管理的特点,更能发挥汉江流域水环境专题GIS管理流域水环境信息的优势。该系统综合运用计算机信息技术,实现了汉江流域的水环境信息的集中、高效管理,以及流域水污染的预测、评价。为及时制定汉江流域的水污染预防和控制策略提供参考信息。

基于MO技术的流域水文水情信息系统

清江流域水文水情专题GIS采用了VC ++及组件GIS技术 ,界面友好、操作便捷 ,实现了水文水情警示、暴雨警示、暴雨评估分析等功能 .在系统的数据库设计中 ,采用了异构数据模型 ,这种数据的组织方式 ,很符合所研究流域信息管理的特点 ,更能发挥流域水文水情专题GIS管理流域水文水情信息的优势 .

数理模型在流域水环境评估中的应用综述

水资源的开发与保护日益受到国内外广泛的重视 ,把传统的力学、数学及计算机领域的最新科技成果引入到本领域来进行学科交叉 ,是水资源开发与保护工作者的职业义务。首先介绍了环境流体力学的研究内容与研究方法 ,而后对湍流流体力学的发展进行了回顾 ,并从普通的湍流流体力学出发 ,结合河流流体力学及环境流体力学 ,概括地阐述了河流流体力学及环境流体力学的特征、研究中应解决的主要问题及其在长江流域水环境评估中的应用现状。而后 ,介绍了目前环境流体力学中运用较广的几种数值方法及较复杂边界的处理方法。最后 ,介绍了几种目前在水环境评估领域运用较多的近区模拟模型与远区模拟模型和近场。

基于WebGIS的汉江水环境管理信息系统

依据互联网地理信息系统(WebGIS)的实现技术及特点,分析了ArcIMS的体系结构及其运行机制,通过基于ArcIMS9平台并结合JS,JSP等技术,提出一种新的具有多层结构的WebGIS解决方案,并结合具体实例阐述了其在水环境管理信息系统的实现.结合水环境管理信息系统的需求,给出了基于WebGIS的水环境管理信息系统的功能体系结构.采用Apache+Tomcat作为网络服务器、ArcIMS作为地图服务器完成了系统功能设计,实现了网上数字地图的处理、传送,以及基于地图的水环境信息查询、评估、统计、分析,和排放污染总量与污染源的控制决策.

三峡水库重庆库区水质预测

采用深度平均方法提出了一种适体坐标下的k -ε二方程模型 ,应用正交交错网格及非正交交错网格的方法 ,实现了对具有大弯曲度河段和有侧向汇流河段水质污染的数值模拟。然后 ,应用此模型对三峡库区重庆段进行水质预测 ,预见三峡枢纽工程的建设给水环境所带来的影响 ,提出相应的应对措施 ;并为三峡库区水体的功能区划分提供依据。

基于MapObjects的汉江水污染控制决策支持系统

利用组件MapObjects开发汉江水污染控制信息系统。该系统综合运用计算机信息技术 ,实现了汉江流域的水环境信息的集中、高效管理 ,以及流域水污染的预测、评价。为及时制定汉江流域的水污染预防和控制策略提供参考信息。

回转体绕流场数值计算分析

采用有限体积方法求解三维低速N-S方程,研究了三维回转对称体的绕流。用中心差分和迎风差分的混合差分格式构造代数方程组,采用了隐式和显式相结合的方法使主对角元素占优,以提高迭代求解过程的稳定性。利用压力校正算法,采用面松弛迭代来实现方程的求解。湍流的计算采用了标准的双方程模型。给出了回转体的计算结果,与其它方法的计算结果的对比表明它们之间具有合理的一致性。

数字流域技术与流域水环境综合管理

概括性地叙述了数字流域技术在流域水环境综合管理中的应用前景 ;介绍了数字流域技术在水环境监测。

基于Arc/GIS的长江流域水环境功能区划研究

运用地理信息系统 (GIS)技术和方法 ,以 1∶2 .5× 10 5数字地图为基础 ,根据长江流域范围内的河流湖库水域使用功能、经济发展以及污染物总量控制的要求 ,划定了水域分类管理功能区 ,建立基于GIS的长江流域水环境功能区划 。

天然河流中污染物排放远区浓度分布的数值计算模型

本文建立了一个适合于自然河流中污染物排放的远区计算模型。该模型的计算特点是将流场和浓度场分开计算 ,即所谓“非偶合解”,运用 SIMPLEC方法计算了流场 ,用改进的QUAL—IIm和 QUAL2 D方法计算了浓度场。该模型应用于长江汉江仙桃段 ,其计算出的流场和COD浓度场与实测值基本一致。

一种适体坐标下复连通区域的流场数值计算方法

本文介绍了一种简便地处理复连通域内流场数值计算问题的方法 :将复连通域分解成多个单连通域 ,分别进行网格划分 ,再组合还原 ,通过网格变换系数将地形对流场的影响带到流场计算过程中去 。

应用气液两相流模型模拟湖泊风生流

采用了基于两相流理论的三维相间界面计算模型模拟湖泊风生流,并采用交错网格的有限体积法求解。该模型应用于昆明市滇池的风生流模拟,实际计算表明该模型算法程序简单,计算结果合理,能较真实的反映湖泊风生流的流态特征。

玻璃钢浮标拖体结构强度及稳定性分析

在Donnell理论的分析基础上,结合有限元软件分析了某型玻璃钢浮标拖体的结构强度和稳定性。首先,采用Donnell理论分析了经简化处理的拖体主体的稳定性,以此建立选择壳体参数的理论依据。接着,采用ANSYS软件对浮标拖体结构进行了一系列方案计算。综合考虑重量、强度和稳定性三个因素,分别变化了材料铺层方式、壳体厚度以及肋骨尺寸等参数,最终得到了符合设计要求的结构形式。

三峡成库后重庆主城区岸边污染带的研究

三峡水库蓄水后,整个重庆江段将处于库区平水区,水面坡降减小,岸边污染带将发生变化。建立了适体坐标下深度平均的k-ε二方程模型,应用正交交错网格,对重庆江段进行水质模拟,预测到若仍按现状排污,污染带将会增大,则不能满足水环境要求。因此提出了库区点源污染的削减方案,并预测了削减效果。