基于FLUENT数值计算结果帆板航速预测与最佳航线设计

利用FLUENT数值模拟风帆的空气动力性能,并与试验结果进行了对比分析;利用水池试验建立了板体水动力模型。根据最大推力原理通过风动力与水动力的平衡方程求解出各条航线上的最大船速,在此基础上运用数学极值的方法计算了最佳航线。构建了一套比较完整的流体力学的研究模式,为运动员调帆和调整板体的倾斜状态提供依据,为运动员选择正确的航线提供指导。

基于Fluent软件的角联通风网络数值模拟

首先采用拟牛顿法(Broyden方法),基于MATLAB编程对地下矿山角联通风网络进行了编程解算,此种方法避免了复杂的数学方程建立过程,使解算过程在计算机上便可全部完成,并且收敛快,精度高。通过对解算结果的对比分析,可以了解角联分支对通风系统的影响,论文重点通过FLUENT软件,对角联通风网络进行了数值模拟,分别模拟了角联分支内有风流流过以及无风流流过的情况,通过选取不同的通风巷道截面,观察速度云图以及矢量图等,可以清楚的看到角联巷道内风流的特性以及效果,为角联巷道内风流特性的研究提供了一定的依据,文章最后指出了在矿山实际情况中,在处理角联通风网络时应注意的一些问题。

基于Scheme的Fluent后处理

利用Fluent作仿真模拟过程中,有时需要获取某些特殊的曲线或横截面上的数据。传统方式中采用用鼠标点击和参数输入的方式建立这些特殊平面或曲线,不仅工作量大,而且容易出错。本文使用Fluent脚本文件(Scheme语言和TUI语言)编写日志文件,然后由Fluent解释器解释执行的方式获取数据,不仅提升了工作效率,减轻了后处理的工作量,而且此方法还能用于算法研究、批处理等工作中,提升了软件的适用性,满足了用户在特殊工况下的后处理需求。

RELAP5/FLUENT耦合程序的开发

热工水力数值模拟是反应堆系统设计和安全分析的重要内容,以RELAP5为代表的系统程序可对瞬态或事故工况进行快速分析,同时以FLUENT为代表的计算流体动力学(CFD)程序对堆芯局部三维现象的分析也越来越重要。为综合利用两者的优点,以RELAP5/FLUENT为基础,利用对RELAP5程序源代码的二次开发和FLUENT的用户自定义函数(UDF)进行编程,开发了RELAP5/FLUENT耦合程序。利用flibe熔盐在水平圆管流动问题验证了程序耦合的正确性;针对2 MW熔盐堆进行了稳态模拟,耦合程序能详细分析熔盐堆的热工水力行为;模拟了2 MW熔盐堆功率突变的瞬态热工水力行为,相对于单独的RELAP5,耦合程序能更好地揭示熔盐堆系统和堆芯的三维物理现象。该耦合程序可用于解决熔盐堆热工水力分析中存在的显著三维混合现象的问题。

从UG数模到Fluent网格的转换

UG数模的曲面快速转化为流体计算所需的网格面,从而为快速优质高效的建立Fluent计算网格提出一条新的思路,并提出切实可行、使用方便的程序。

喷射清洗设备中喷管的设计与研究

首先介绍了干冰清洗和高压水射流两种工业物理清洗的原理及机理;其次,论述了喷枪的核心喷管的设计理论;接着,编制了喷管型线设计计算程序,并用该程序给出了一个算例结果;再次,用FLUENT软件对上述算例进行了数值模拟;最后,对程序计算和数值模拟这两种结果进行了比较分析。

低层近空间飞艇热环境数值模拟

为建立低层近空间飞艇平台各种传热模型,利用FLUENT中的太阳加载模型,综合考虑太阳辐射、环境温度、风速等因素的影响,开发了平流层中飞艇环境温度和风速的UDF程序,建立了平流层太阳能飞艇传热模型.研究结果表明:飞艇表面及艇内平均温度会随风速的增加呈现下降趋势,但随着风速的进一步增加,温度下降趋势减缓.该结论说明采用数值模拟飞艇热环境是一种经济而且可行的方法,此规律可为真实飞艇的囊体材料热防护和飞行控制实验提供一定的理论参考依据,必将很大程度的降低平流层飞艇的研发费用和周期.

一种基于流演算的动态规划程序设计语言

提出了一种基于流演算的动态规划程序设计语言DPPLFC(dynamic planningprogramminglanguage basedon fluent calculus)。通过定义动作表达式来描述顺序、并发、非确定选择等复杂动作,解决了FLUX不方便用户编程的问题。DPPLFC的动态规划算子是当在线执行的状态与前一次离线执行相对应的状态不同时才进行再次离线执行,改进了基于情景演算的动态规划算子。采用了一种新颖的离/在线执行方式,能够及时处理外部动作;并给出了DPPLFC语言的组成,程序语义及其实现。最后,通过电梯实例验证了DPPLFC语言的可行性和高效性。

一种最优规划程序设计语言OPPLFC

提出了一种基于流演算的最优规划程序设计语言OPPLFC(optimal planning programming language basedon fluent calculus)。通过定义动作表达式来描述顺序、并发、非确定选择等复杂动作,利用最优规划算子实现最优规划。OPPLFC的最优规划算子是通过引入强化学习报酬函数的多次离线执行。当与前一次离线执行所得的报酬相比较,值小则所得的动作序列为当前最优规划。给出了OPPLFC语言的组成、程序语义及其实现。最后,通过实例验证了OPPLFC语言的可行性。

大型建筑火灾烟气流动与控制研究

运用FLUENT计算仿真软件,通过UDF编程设计的方式对FLUENT进行了二次开发。以大型建筑火灾烟气流动与控制为工程实例,运用GAMBIT软件建立了火灾现场实际模型,通过对火灾进行FLUENT仿真计算之后用Tecplot软件对结果进行了后处理,得到了火灾发生时的温度以及烟气流场分布情况。

基于FLUENT的多物理场耦合研究

基于FLUENT的多物理场耦合分析是当前核安全分析的热点问题。本文运用6组缓发中子的点堆动力学模型(PKM)编写了反应堆核功率计算程序,利用外部调用耦合和用户自定义函数(UDF)动态链接库耦合方法分别建立了FLUENT-REALP5耦合分析模型和FLUENT-PKM耦合分析模型,并在单相范围内利用水平分支管道的喷放问题和线性反应性引入的超功率瞬变问题验证了耦合模型的正确性和有效性。本研究的耦合分析方法可以为FLUENT的多物理场核安全分析提供支撑。