基于对称蛇形流场的PEMFC双极板流道尺寸优化

基于对称蛇形流场双极板,采用中心复合试验设计方法,以双极板流道结构参数为优化变量,以质子交换膜燃料电池(PEMFC)最大功率密度和双极板流道进出口压差为目标,通过试验设计和数值模拟的方法研究了基于最优对称蛇形流场尺寸的PEMFC的内部流动特性和电化学性能,并与优化前比较。优化设计结果表明,对最大功率密度和压差影响最大的因素分别为双极板流场直线型流道宽度和流道深度;当辅助流道宽度为1 mm,脊宽为1.4 mm时,直线型流道宽度的最佳取值范围为1.14~1.68 mm,流道深度的最佳取值范围为0.9~1.51 mm。在相同条件下,双极板流道优化后对称蛇形流场PEMFC最大功率密度为0.662 W/cm^(2),相比于优化前的最大功率密度(0.601 W/cm^(2))提高了10%。

中心分级贫油直喷燃烧室冷态流场特性

为了研究中心分级贫油直喷燃烧室冷态流场特性及头部结构参数对中心回流区的影响,采用数值模拟方法对不同结构参数下的冷态流场开展对比研究,并对基准方案进行了试验验证。结果表明:副模收敛角度以及喷嘴轴向位置对回流区影响较小,副模旋流叶片角度以及主副模头部径向间距对回流区影响较大。随着副模旋流叶片角度增大,副模出口旋流加强,引起出口气流张角增大,使得中心回流区体积扩大;随着主副模头部径向间距增加,削弱了主副模出口气流在切向方向上的相互影响,主模出口气流得以充分发展,中心回流区体积扩大。

旋流器结构对中心分级燃烧室热态流场的影响

以装有三级斜切式径向旋流器的中心分级燃烧室为研究对象,利用数值模拟和控制变量的方法分别进行了值班级第一级旋流器斜切孔角度、值班级第二级旋流器叶片安装角和主燃级旋流器旋流孔角度对中心分级燃烧室热态流场影响的仿真和对比分析。结果表明:当值班级第一级旋流器斜切孔和值班级第二级旋流器叶片安装角角度分别为25°和30°~45°,主燃级旋流器旋流孔角度为45°~60°时,中心回流区的形状最好,中心分级燃烧室热态流场的品质最佳。

基于空间场效应的陕西入境旅游流空间转移特征研究

选取不同时间断面的陕西与中国五大典型旅游区入境旅游流相互转移的有关数据和利用空间场效应理论对陕西入境旅游流空间场进行场能、位势及地域结构分析,研究其空间聚集效应、扩散效应和场效应交互作用影响下的旅游流时空转移规律及空间分布特征。结果表明,陕西入境旅游流空间场集聚效应强于扩散效应,且呈增强趋势;陕西与东部旅游区转移量大,与西部旅游区转移概率大,因此东部地区仍是陕西跨区域旅游合作的重点地域,而西部地区则是陕西加强旅游合作与建设的重要地区。

异形中心体对中心体喷嘴射流性能的影响

为拓展中心体空化喷嘴的应用场合,探索中心体空化喷嘴射流流场特性,提出了在中心体空化喷嘴中采用异形中心体的思路,通过Fluent软件,对含90°锥形柱体、平头柱体和半球柱体3种不同中心体空化喷嘴射流所产生的流场进行数值模拟,重点对流场压力分布、气含率分布以及速度分布进行了对比分析。研究发现:在非淹没情况下,含90°锥形柱体喷嘴和含半球柱体喷嘴比含平头柱体喷嘴产生的空化效果更好,含90°锥形柱体喷嘴产生的楔形空泡射流具有更强的集束性能;含90°锥形柱体喷嘴和含半球柱体喷嘴射流低压区沿轴心扩散效果明显比含平头柱体喷嘴好;含半球柱体喷嘴和含平头柱体喷嘴射流在轴心线上的速度增加比含锥形柱体喷嘴更快,含锥形柱体喷嘴空化区域扩散更稳定。

牙轮-PDC复合钻头井底流场CFD模拟研究

牙轮-PDC复合钻头是对硬地层采用碾压与刮切相结合破岩的一种新型钻头,随着其结构形式及破岩方法的改变,需要对其井底流场进行研究并提出新的水力结构设计。运用计算流体动力学理论,采用标准κ-ε模型以及封闭N-S湍流方程对某型复合钻头的井底流场进行了数值模拟计算,并分析了井底压力及流速、PDC刀翼齿面和牙轮体表面流速。研究结果表明,复合钻头设计原型的水力结构存在一定缺陷,可通过合理设计钻头体中心位置结构、调整中心喷嘴射流角度以及调整2个边喷嘴的设计来加以改进。

中国国内旅游流空间场效应分析

从空间场效应的角度采用因子分析法,利用1999-2003年中国国内旅游抽样调查资料,分析国内旅游流的产生、分配、集聚、扩散的基本特征以及旅游流空间网络的相关性。结果表明:(1)经济是旅游流产生的主要驱动力,旅游资源是旅游流空间分配的主要驱动力; 目前国内已形成4大旅游流产生地和5大旅游流集聚地;(2)旅游集聚场与扩散场的等级结构受市场原则作用,表现为K=3序列的空间模式;(3)旅游集聚场地域结构呈"U"型特征,而旅游扩散场呈"三级阶梯"状格局;(4)β、γ指数揭示旅游流空间网络相关性较差。今后加快长江、黄河流域旅游带以及南部沿海、北部沿海和东北旅游区等"二带三区"的旅游网络化建设,是我国推进区域旅游合作的主要方向和重点区域,是实现旅游流空间流向合理调整与流量结构优化的关键。

四螺杆挤出机常规螺纹元件三维流场分析

利用大型有限元软件ANSYS对聚乙烯熔体在四螺杆挤出机常规螺纹元件中的流动情况进行了分析,求出了速度场、压力场、黏度场,对流道的中心区进行了重点分析。计算结果表明:四螺杆的四个啮合区具有较大的压力梯度、速度梯度,其混合性能明显好于双螺杆挤出机。中心区有明显的环流现象,物料在中心区的停留时间较长,中心区物料没有滞留现象。

航空图像光流场的逆向金字塔计算方法

航空图像光流场是低空运动目标检测与变化信息获取的基础,通常将图像金字塔结构引入数值过程以增强全局收敛性。然而,金字塔结构往往是由底层至顶层的递进方式构建,其忽略图像的几何成像过程,造成微小光流或不能得到光流的问题,导致难以支撑后续建模与分析。本文提出了一种以顶层图像为基准的逆向金字塔结构,首先依据中心投影定量地计算出顶层图像的降采样因子,使得顶层图像光流能够反映所设定的地面目标位移阈值;其次,结合顶层与原始图像,以等比方式确定中间层降采样因子;最后,利用高斯平滑与图像插值得到中间层图像,并形成金字塔。对比试验与分析表明,逆向金字塔可准确地计算航空图像光流场,在抑制地面微小位移方面具有优势。

空调用多翼离心风机叶轮的性能预估

采用二维粘性数值模拟方法对三个不同参数的空调用多翼离心风机叶轮进行了数值计算 ,分析了空调用多翼离心叶轮的内部流场 ,预估比较了三个叶轮的风量静压性能 .预估结论与试验结果相符 ,说明了在空调用多翼离心风机设计中可以采用数值模拟技术对叶轮性能进行预估 ,以减少实物模型试验 ,缩短产品开发周期 。

动态水力旋流器流场数值模拟研究

动态水力旋流器具有分离效率高、压力损失小、处理量及处理量变化范围大等优点,是近年来研究比较多的除尘和油水分离设备。本文基于计算流体力学原理,利用流体力学FLUENT对中心进料式动态水力旋流器内部流场进行了研究和分析。通过模拟,可以准确地反映流场内部情况,从而对动态水力旋流器的分离效果及其性能进行预测并指导设计旋流器结构,为动态水力旋流器的优化设计提供依据。

套管旋流扶正器的研制与应用

通过系统的实验研究，得出使用套管旋流扶正器对环空流场的影响规律，分析了旋流对顶替效率的影响情况，认为旋流扶正器比条形扶正器能更有效地提高固井效率和固井质量。

基于响应面方法圆柱形喷嘴结构优化研究

喷嘴是高压水射流的核心工作部件,其几何结构特征直接影响射流质量及工作效率。利用CFD方法对当前广泛应用的圆柱形喷嘴内流场进行研究,以最大出口速度作为目标变量,采用响应面方法优化喷嘴结构。研究结果表明:圆柱形喷嘴轴心速度与压力呈现近似对偶特性。喷嘴出口直径、喷嘴出口圆柱段长度及喷嘴收缩角对喷嘴出口速度有显著影响,喷嘴入口圆柱段长度及入口直径对出口速度影响较小。其中,喷嘴出口圆柱段长度与出口速度近似呈线性关系,而出口直径及喷嘴收缩角与出口速度呈抛物线关系。影响喷嘴压降的因素为喷嘴入口及出口直径,而其他因素如喷嘴出口圆柱段长度、入口圆柱段长度及收缩角对压降的影响则可以忽略。

半线性椭圆型方程多解计算的Newton流线法

为求解半线性椭圆方程的多解问题,本文在搜索延拓法理论的基础上,改用Newton流方程来计算目标方程组,进而提出了新的Newton流线法,证明了其具有指数收敛性,并给出了其算法;如果大量随机地投入初始点,通过该方法能得到半线性椭圆方程的所有解;最后其有效性为正方形域中立方非线性方程的多解数值实验所证明﹒

亚洲中东部“塑性流动－地震”网络系统及板内构造单元

对于地震的网络状分布特征的研究表明，在亚洲的中东部地区存在着两个网络系统，即分布于大部分地区的中东亚网络系统和位于其东南的华东南网络系统。根据多层构造模型，这些地震网络系统实际上是岩石圈下层（含下地壳和岩石圈地幔）塑性流动网络的一种显示。每一“塑性流动－地震”网络系统为不同类型的边界所围限，其中包括一段驱动边界以及若干段约束边界和泄流边界。本地区的两个塑性流动网络系统分别以喜马拉雅弧和台湾弧为驱动边界，对板块内部的构造变形、构造应力场、地震活动性、以及构造单元（亚板块、地体等）的划分起着控制的作用。

桨叶型式对中心龙卷流型搅拌槽内流动场的影响

采用计算流体力学(CFD)对中心龙卷流型搅拌槽内部流场进行了数值模拟,从速度、压力、湍动能、功耗等方面研究三种不同的搅拌桨叶对搅拌槽工作性能的影响。研究结果表明:6PBDT在整个搅拌槽内速度分布相对较均匀;6SBDT在轴截面处的压力分布较为均匀,湍动能分布面积相对较大;在相同条件下,6SBDT所消耗的功率大,即槽内流体的混合性能最好。

空间偶次齐次向量场的某些性质

本文讨论了偶次多项式齐次向量场和Ｓ２上的导出切向量场之间的对应关系和轨迹的一些几何性质，并证明了Ｑ（Ｘ）不存在极限环．

随钻测量仪扶正器的流场数值模拟与分析

为了解决随钻测量仪橡胶扶正器受到泥浆的冲蚀造成脱落失效的问题,应用流体力学模拟软件对扶正器在钻铤水眼中的流场进行数值模拟和分析。通过模拟不同扶正器的导流角、过流截面、迎流面坡度等结构参数以及变换不同钻井液密度和黏度的情况,得到了流场压力与速度矢量的变化趋势。结果表明:冲击压力随扶正翼导流角和迎流面坡度减小以及过流截面积的增大而减小;钻井液密度和黏度的增加,冲击压力增大;在合理的钻井液密度和黏度条件下,减小扶正翼导流角和迎流面坡度、增大过流截面,能降低流阻,提高扶正器的抗冲蚀能力。

中心供氧系统供应意外中断的应急演练

通过设置险情模拟中心供氧的供应意外中断,考查医务人员的应急处置能力以及部门间的协调能力。组织相关人员现场观摩,提高大家对应急处置的认识,加大演练的效果。提高医务人员对中心供氧意外中断供应的应急处理能力,掌握应急处置流程;检验本院医用的氧气供应安全,提升医院的应急响应能力。

响应面法优化空气喷嘴雾化流场的数值研究

为提高空气喷嘴的喷涂性能,采用计算流体力学对空气喷嘴与喷涂面之间的雾化流场进行数值模拟,并结合响应面法对喷嘴的结构参数与工况参数进行总体优化。首先搭建热线风速仪测速实验台验证数值计算模型的准确性,然后设计三因素的中心复合试验,建立以塑形气孔斜面倾角α、环形气孔压力p1、塑形气孔压力p2为设计变量,以喷涂面中心压力pc为目标变量的响应面回归模型与数学优化模型,进而对喷嘴的结构参数与工况参数进行优化,求得喷嘴特征参数的最优组合。结果表明:利用响应面法对喷嘴特征参数进行优化设计可有效改善喷嘴的雾化流场,优化后的喷涂面中心压力降低了57.6%,有利于均匀喷涂;通过分析响应面图,可总结出各特征参数对喷涂性能的交互影响规律。