三维小球随机堆积多孔介质内黏弹性流体流动数值模拟分析

复杂流体在多孔介质内的流动广泛存在于自然界和工业生产中,研究复杂流体的非牛顿特性对多孔介质内流动的影响具有重要的意义。基于黏弹性流体本构方程,对三维颗粒随机堆积的多孔介质模型进行研究,获得了流体流变性质对多孔介质内流动特性的影响规律。研究发现,流体的流变性质对多孔介质流场内流动的压力降和渗透率等有着显著的影响。对于黏弹性流体来说,随着弛豫时间的增大,即流体的弹性增强,导致流场内压力降减小,渗透率增大;当表征剪切稀化效应的迁移因子增大时流场内部压力降减小,渗透率增大。

低雷诺数下幂律流体中密相颗粒曳力模型研究

非牛顿流体颗粒两相流广泛存在于自然界和工业生产中,非牛顿流体中密相颗粒的曳力模型是两相流数值模拟的关键。基于幂律流体模型,采用直接数值模拟方法研究了低雷诺数下密相颗粒曳力与幂律指数和空隙率的关系,发现曳力随着幂律指数增加而增大,随着空隙率的增加而减小。基于模拟结果,提出了低雷诺数下幂律流体中密相颗粒曳力的预测模型,曳力模型可用于幂律流体中密相颗粒运动的数值模拟。

污染物浓度对生态透水混凝土净化效果的影响研究

作为一种新兴大空隙道路材料，国内外对透水混凝土阻滞道路径流污染及其透水、净水功能效果的研究较少。为研究污染物的浓度对生态透水混凝土净化径流污水效果的影响，以扬州市雨水污染物浓度均值为标准，选取其0．5倍、1倍、2．5倍、5倍的浓度进行污水净化实验，将其依次流经未掺加净化材料、10％陶粒掺量以及20％硅藻土掺量的混凝土试块中，对滤液进行SS，NH3-N，TN，TP试验，探究污染物的去除效果及其相关关系。

智能道路无线充电系统耦合线圈互操作性分析

无线充电线圈的互操作性是智能道路无线充电系统的关键性能指标。为分析耦合线圈的互操作性,首先建立了无线充电系统及耦合线圈的仿真模型,选取了3种不同形状和对应尺寸的线圈作为发射线圈和接收线圈,利用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件,分别分析了不同形状和尺寸以及不同组合形式线圈对无线电能传输系统效率和耦合线圈互操作性的影响。另外,采用MATLAB/Simulink对无线充电系统的传输效率进行了仿真分析。为验证仿真结果的准确性,对无线电能传输的试验装置进行了测试验证。研究结果表明:随着线圈传输间距的不断增加,线圈的自感不变而互感不断降低,同时其耦合系数和系统的输出效率也会随之减小;圆形线圈的互操作性优于方形线圈,其中方形-方形耦合线圈互操作性最差,圆形-圆形耦合线圈互操作性最优,其最大传输间距提升9%~12%;大尺寸线圈的互操作性优于小尺寸线圈,且线圈尺寸的变化对于互操作性的影响大于线圈形状。研究结果为智能道路无线充电系统设计提供了理论依据。