基于流固耦合模拟的光伏支撑系统风振特性研究

针对光伏阵列所处的复杂风环境,考虑流体压力荷载对支撑系统变形的跟随效应,推导流固耦合界面传递方程,采用流固耦合算法分析脉动风作用下光伏支撑系统的风振时程。研究表明:1)基于流固耦合算法的计算结果可准确反映支撑系统的风振特性;2)对于多排阵列,脉动风作用下的首排阵列支撑系统的位移响应在频域上的分布较为均匀,满足位移限定的条件下不会出现涡激共振;3)后排阵列支撑系统响应主频范围比较集中,位移限定条件容易满足,支撑设计首要考虑基频避开涡脱落主频范围,以防止出现涡激共振;4)光伏阵列各排动力放大效应差异较大;5)沿顺风向各排支撑系统响应折减效果显著,支撑选型时需要考虑该折减效应以进行经济指标控制。

基于流固多相耦合的排气管垫片密封性能研究

对一台发动机而言,其排气系统的密封性能对发动机可靠性以及对环境会产生较大影响。我们以一台六缸柴油机的进排气系统为原型,通过对发动机一维计算、发动机单缸燃烧计算以及排气系统流动计算获得排气壁面温度和换热系数,进而获得排气系统的温度场。随后结合螺栓预紧力、振动等机械负荷边界条件及排气系统温度场,进行热-机械耦合计算,并从垫片接触压强以及排气管法兰变形两方面入手分析该型机排气管垫片的密封状况。计算结果表明,该型机排气管垫片密封问题主要是由排气管法兰变形较严重导致的。

高速气流作用下能量加载金属蜂窝板数值模拟

数值模拟研究了高速气流作用下能量加载金属蜂窝板温度场。针对金属蜂窝典型单元,构造了蜂窝核细观导热数值计算分析模型。采用流固耦合计算方法,使用两相流模型和凝固/熔化模型模拟气流对烧蚀物的剥蚀,较完整地模拟了能量加载金属蜂窝板的物理变化过程,计算得到了金属蜂窝板的温度分布以及烧蚀形貌。结果表明两相流方法能够较全面地模拟能量加载金属蜂窝板过程中的对流换热、熔化与凝固过程以及金属液体在气流冲刷下的动力学过程,能获得较为合理的物理图像。