跃移层中沙粒浓度分布特征的研究

对于不同的沙粒起跳初速度分布函数 ,利用数值方法模拟了沙粒浓度沿高程的分布规律 ,发现风沙流强度沿高程具有“递增 -饱和 -衰减”的按层分布的规律 .进一步详细研究了影响风沙流结构的主要因素 ,如风速分布、地表粗糙度、沙粒粒径等对风沙流结构的影响方式和规律 .

淬火冷却过程中瞬态温度分布及组织分布的数学模拟

本文应用微机，对大型铸锻件在淬火冷却过程中的温度分布、相变行为及组织分 布进行了模拟和计算。在模拟方法中，考虑了大工件热处理的特点，对计算所用的热 交换系数、热传导系数、比热和相变潜热等物性值做了更合理的处理；提出了预测淬 火过程中组织分布的方法。利用ＩＢＭ－ＰＣ机对４０Ｃｒ钢圆柱体和４２ＣｒＭｏ钢圆筒 件进行了淬火冷却过程中温度分布及组织分布的模拟计算，计算的结果与实验的结果 符合得较好．

钢件感应淬火后淬硬层分布的计算机模拟预测及实验验证

利用梅尼尔组织预测预报数值模拟模型,采用自编程序,对钢件感应淬火后淬硬层组织及其含量分布情况进行计算机模拟预测,并进行了实验验证。结果表明,模拟结果与实验结果比较吻合,具有一定的可靠性, 说明梅尼尔模型也可用于对感应淬火工艺下零件淬硬层分布及组织含量的模拟预报。

单回路不同布置形式的风冷冷凝器的模拟计算与分析

对3种单回路风冷冷凝器采用分布参数稳态模型进行了模拟计算,着重研究了不同的回路布置形式对换热性能的影响.计算结果表明,冷凝器在迎面风速相同时具有较小的制冷剂流量,以及在制冷剂流量相同时具有较大的迎面风速这两种情况下,由于换热比较充分,不同的回路布置形式对换热量有较大的影响;在换热不充分时,采用不同的回路布置形式换热量差异并不大;在其他情况相同时,采用逆流布置的换热量约比顺流布置高3%～4%.计算结果与前人的实验研究结果较为一致,说明采用该计算模型便于比较多种不同的回路布置形式对冷凝器性能的影响 该计算模型可用于冷凝器回路的优化设计.

扰流片分离流动特性的数值研究

在非结构网格下 ,采用SIMPLE算法结合两层带状边界层模型求解雷诺平均N S方程 .研究了底部间隙对平板扰流片引起的分离再附流动结构的影响 .结果表明带底部间隙扰流片的流动结构主要由顶部绕流和底部间隙射流影响 .底部间隙的大小决定了射流的强度 ,最终决定了绕流的结构 .随着底部间隙的增大 ,绕流经历了封闭单涡回流区、射流干扰回流区以及平板绕流 3种流动结构 .它们之间的分界点分别是用扰流片宽无量纲间隙g h =0 .2 ,0 .4.底部间隙 0 .2 <g h <0 .4,底板压力分布基本保持不变 ,因此不会影响其应用于飞机部件的静态气动特性 .

质子交换膜燃料电池系统建模仿真与控制

对质子交换膜燃料电池(PEMFC)建立合适的数学模型,有助于改善PEMFC的设计。结合燃料电池的电场与温度场,建立了包含质子交换膜燃料电池的电化学模型与温度模型的数学模型,通过MATLAB软件进行仿真,仿真结果表明该模型较好地反映出PEMFC系统的动态特性,并研究了工作温度、反应气体工作压力以及质子交换膜面积变化对电池输出性能的影响。与此同时结合所建立的质子交换膜燃料电池模型设计了一款采用PID控制的Boost升压电路,将燃料电池输出不稳定的电压转变成可供给负载稳定使用的24V电压。

10kW直驱型风力机整机数值模拟分析

基于SIMPLE算法,采用RNG k-ε湍流模型,结合有限体积法对流场的控制方程进行离散,运用ANSYS Workbench软件中的CFX模块和Static Structure模块进行流固耦合模拟,在考虑风力机机舱与塔架的影响下对风力机整机在4种不同风速下的流场特性和风力机运行过程中结构的应力应变进行模拟仿真,与无机舱和塔架情况下的流场特性进行了对比。结果表明:机舱和塔架的存在对流场的特性有明显的影响;叶片的风压分布在叶尖部位比较明显;风力机整机最大应力集中在叶片上距叶根2/3处;在风速增加的情况下,叶根与轮毂连接处的应力有比较明显的增加。

考虑几何非线性的风力机叶片气弹模型

针对大型轻型柔性叶片存在的几何非线性变形情况,基于几何精确梁理论建立了非线性叶片梁单元,考虑了叶片预弯预扭、各向异性、变形耦合以及截面偏心的特点。对非线性结构方程的数值求解方法进行了探讨。结合动量叶素理论建立了可用于分析叶片大变形动态响应问题的几何非线性气弹模型。通过两个算例验证了结构模型的正确性。以NREL 5MW风力机叶片为研究对象,分析了叶片静态变形、固有频率、以及在阵风、偏航错误条件下的动态响应,并与FAST计算结果进行了对比,结果表明,在静态变形范围内几何非线性气弹模型与FAST非常好的吻合,进一步验证了该模型计算正确性。通过降低叶片截面弯曲刚度,发现在叶片大变形时,几何非线性气弹模型可以获得更准确的结果。

铣削力预测方法和影响因素综述

为减少航空发动机薄壁件铣削加工过程中的加工变形,提高加工质量,需对铣削加工过程中的切削力进行预测。因此,综述了多远回归分析预测模型、微元铣削力预测模型、有限元预测模型和人工神经网络预测模型,并对切削用量、刀具几何参数、工件材料、冷却作用、刀具材料和刀具磨损对铣削力的影响进行了分析。