Flowmaster仿真设计系统开发与应用

本文采用C#语言对Flowmaster软件进行二次开发,封装Flowmaster计算模型,开发一套通用性强、操作简便的仿真软件,能够快捷实现核电系统Flowmaster模型及工况数据的更改,实现多工况的自动求解,自动评价计算结果 ,将仿真工作自动化,从而提高工程师工作效率。

基于Flowmaster的发动机滑油供油系统流量压力换热特性建模与仿真

为了分析滑油从滑油泵组流经燃滑油散热器、喷嘴至轴承腔内的流动换热特性,基于Flowmaster流体系统仿真平台,以发动机滑油供油系统为研究对象,通过各支点喷嘴模型建立及仿真计算,验证喷嘴设计符合性。根据燃滑油散热器结构特点,计算流阻和换热特性,建立仿真计算模型,验证散热器流阻特性及换热性能;建立滑油供油系统模型,仿真计算轴承腔、附件机匣、转接齿轮箱等处供油流量、供油压力及供油温度,分析评估系统流量压力换热特性,支撑滑油系统正向设计。

基于Flowmaster的小流量供水设备调节性能模拟

现有的二次供水研究对小流量工况关注较少,小流量工况下主泵低效运行、频繁启停问题正成为制约城市供水“最后一公里”低能耗、高质量发展的痛点。为此,建立Flowmaster仿真模型对“工频辅泵+气压罐”小流量供水模式进行模拟,探究了需求侧不同小流量下气压罐的调节性能。结果表明,“工频辅泵+气压罐”可很好减少水泵启停次数,保持系统稳定。进一步研究了气压罐预充压力对调节性能的影响,阐明了预充气泄漏带来的负面影响,并提出相关工程建议。

基于Flowmaster的雷达阵面管网1D-3D流动传热联合仿真

为研究某雷达阵面管网系统的流量分配,采用1D-3D联合仿真方法对阵面进行流动与传热仿真。首先采用一维系统级仿真软件Flowmaster对阵面进行一维建模,并通过三维仿真软件FloEFD对水接头以及冷板组件进行详细的流动仿真,获得其流量-流阻变化关系,并将结果带入Flowmaster软件中得到拟合曲线,定义一维模型各元件参数进行阵面流动与传热仿真计算,实现1D-3D联合仿真。结果表明,经优化后的阵面各支路流量差异低于1.5%,且阵面温度分布均匀。文中还研究了插拔组件对阵面流量分配的影响,各支路流量差异低于2%。通过1D-3D联合仿真研究,可以实现高精度流量分配并获得直观的阵面详细仿真结果,并且大大节省了计算时间与研发成本,对今后雷达阵面流量分配设计具有重要的参考价值。

基于FLOWMASTER的液压冲击器动态特性仿真研究

在分析了液压冲击器工作原理的基础上,利用一维流体仿真软件FlOWMASTER搭建了气液联合式液压冲击器的仿真模型。结合仿真结果,分析冲击活塞的运动规律以及压力、流量的变化情况,为液压冲击机构的非线性模型研究提供了参考。基于FlOWMASTER的仿真为研究液压冲击器工作机理、提高液压冲击器工作性能和优化系统参数提供了一种可行的理论方法。

基于Flowmaster的运输机供氧系统仿真

研究运输机供氧系统,建立相应的系统仿真模型,对整个管网系统中氧气的流动及分配进行仿真分析.系统由高压氧源、机组供氧点和座舱乘员供氧点3部分组成,各部分分别建模,然后集成系统;为了方便设计者针对不同的管路布置进行系统仿真分析,利用Flowmaster的外部元件模块开发出了氧气系统特有的元件,包括氧气调节器、减压器和快戴式氧气面罩;在某任务航程下利用此仿真模型对氧气系统进行了仿真计算,得到各气瓶耗氧量和各供氧点氧气流量的变化情况,验证了系统是否满足设计需求.

基于Flowmaster平台供水泵站稳态运行仿真模拟

泵站建成运行管理往往需要了解水泵的实际运行工况,即了解水泵运行的工作点,管路系统尤为重要,管路模型有Colebrook-White、Hazen-Williams和固定系数3种,不同模型下计算结果不同,但相差不大。在长距离供水工程中,沿程水头损失是引起压降的主要因素,局部水头损失可忽略不计。借助Flowmaster平台对乡宁供水工程组建网络模型进行稳态模拟,并对不同管道模型模拟结果进行比较,以期对Flowmaster平台在供水泵站稳态仿真模拟的应用提供借鉴。

基于Flowmaster的平流式冷凝器性能仿真及优化

为分析平流式冷凝器传热性能并对其结构进行优化,使用热力学系统仿真软件Flow-master,基于几何参数的冷凝器模型,对一平流式冷凝器进行仿真,通过与有关试验数据对比验证仿真结果.分析冷凝器各流程性能参数,指出该冷凝器第三个流程对冷凝器性能影响较小.通过改变流程布置并分析其对冷凝器性能的影响,发现该冷凝器尺寸设计过于保守.对减少冷凝器扁管的数量和长度进行一系列仿真分析,得到性能保持不变且结构更加紧凑的冷凝器优化方案.

基于FLOWMASTER的某型船舱底水系统管路仿真分析

针对某型船舱底水系统中排水泵布置位置距吸头较远,需核算最远处吸头吸力能否满足需求的问题,对比基于FLOWMASTER的管路模拟仿真与基于传统经验公式的管路水力计算结果,检验FLOWMASTER软件在管路水力仿真计算中的可靠性。

基于Flowmaster燃油系统飞行剖面仿真研究

通过分析Flowmaster油箱模型,结合CATIA,对Flowmaster进行二次开发,将其由一维模型变为三维模型。探讨了一种基于Flowmaster燃油系统飞行剖面仿真方法。

Flowmaster仿真优化母站压缩机与加气机连接方式

分析现有CNG加气母站压缩机与加气机连接方式的不足,基于PID反馈控制理论提出一种新的连接方式。运用一维流体分析软件Flowmaster建立系统模型,进行瞬态分析,得出同型号气瓶车在气瓶初始压力不同情况下充气过程的仿真结果,与加装反馈控制系统后的结果对比分析,验证新连接方式的可行性。

基于V-REP自动垂直泊车的教学仿真实验

泊车对驾驶员的操作技能有很高的要求,自动泊车系统的出现能够很好地解决这一问题,帮助驾驶员安全精准地完成泊车操作。该文对典型的自动垂直泊车进行仿真研究,针对标准和狭窄停车通道的垂直泊车,研究了C字型与人字型的泊车规划路径算法。基于机器人仿真平台(virtual robot experimentation platform,V-REP)搭建了典型的泊车仿真场景,利用用户数据协议(user datagram protocol,UDP)构建V-REP与MATLAB之间的通信,开展了V-REP与MATLAB的联合仿真实验,充分展示了自动垂直泊车的泊车过程,总结了垂直泊车的路径特点,对自动垂直泊车进行了可视化演示。此外,基于该平台为学生提供了虚拟仿真实验环境,激发了学生对无人驾驶的学习兴趣和勇于探索的精神,提高了学生的操作能力与创新思维能力,获得了良好的教学效果。

基于FLOWMASTER软件的民用飞机空调制冷系统仿真分析

本文介绍了基于系统分析的一维流体仿真软件FLOWMASTER,探索了民用飞机制冷系统的仿真方法,简要介绍了该系统的仿真过程。通过对民用飞机空调制冷系统进行仿真计算,得到了不同工况下系统各部件的压力和温度等关键参数,由仿真分析结果可知,FLOWMASTER软件具备对制冷系统仿真分析的条件,可以预测系统各部件性能参数是否匹配以及系统性能是否满足设计要求,为系统设计提供了依据。

基于Flowmaster2的水轮发电机组动态仿真建模方法

为了方便快捷地仿真水电站水力动态特性,提出了一种基于Flowmaster2软件的仿真新方法。按Flow-master2软件要求推导出了建立水电仿真系统过程中最关键部件水轮发电机组的数学模型,详细介绍建立其仿真模型的步骤和编程方法。通过对一混流式水轮机组进行了建模,表明文中的方法能够方便快捷地实现水电站水力系统仿真建模,为大型水利水电工程数字仿真奠定了必要的基础。

基于Flowmaster的串联叠压供水节能仿真模拟

为进一步优化串联叠压供水方式的运行效果,利用Flowmaster软件基于工程案例制定运行策略并进行瞬态模拟,首先进行稳态模拟验证了模型的准确度,其次分别对高区泵组启停对中区泵组出水压力的影响、中区用户用水量瞬变对高区泵组进口压力的影响进行了瞬态模拟分析。结果表明,串联叠压供水方式下泵组直接串接时相互影响作用明显,通过适当延长高区泵组启停时间并结合气压水罐防护等方式可有效稳定供水系统压力。研究成果可为高层建筑供水方式的选用提供参考。

基于Flowmaster的某直升机燃油引射泵性能仿真研究

在分析某民用直升机燃油系统利用引射泵进行转输的原理基础上,利用一维流体仿真软件Flowmaster对引射泵进行了仿真。将仿真结果与试验数据进行比较,表明模型及参数设置可行。利用此模型分析了此引射泵的喷射特性,并对引射泵性能特性的影响因素进行了仿真研究,从而为引射泵的设计和使用提供参考。

结构化网格快速生成工具的开发及其在冶金模拟仿真中的应用

结构化网格在模拟计算高精度、复杂问题时具有更高的计算准确度和更好的收敛性,但其划分难度大且耗时较长,如何快速生成高质量结构化网格是进行CFD(Computational fluid dynamics)等模拟计算领域的前沿问题.根据冶金容器的几何结构特征,引入了参数一体化建模+网格划分的理念,利用Python脚本快速批处理数据和开源CFD软件OpenFOAM的优势,成功开发了适用于冶金反应器的网格快速生成工具.以钢包–中间包–结晶器及其附属连接装置为例,进行了案例分析测试.结果表明,该工具软件生成的结构化网格在扭曲度和正交性等方面质量较高,可以满足各类模拟仿真的需求.该工具在解决冶金容器几何结构更新和网格分布调整方面相比于传统前处理方法可以在几十秒内快速生成高质量结构化网格.此外,开发了便于用户使用的图形用户界面,界面中仅需输入关键的几何结构和网格参数,即可对冶金容器快速便捷地生成相应的结构化网格,有效提升了前处理的简易度和效率.这一工具软件有望应用于冶金数字化和智能化转型发展的多种场景,并为其提供有效的软件支撑.

生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心的建设与应用

生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心通过优秀科研项目转化以及与高新技术企业合作开发,建设了一批高质量的生物类虚拟仿真实验教学资源。多层次、多元化的资源为学生前沿科学知识学习、综合性科研训练和生物下游产业技术训练提供有利环境,有效地实现教学模式的转变以及学科交叉知识的学习和延伸。全天候开放共享虚拟仿真实验教学平台,实现虚拟仿真实验教学软件、实验标准化视频、教学课件和测试题库等线上教学资源的有机整合,满足随时随地实验教学需求,支持了一系列的混合式线上线下实验教学课程开展。生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心与国家级生物科学实验教学示范中心形成了“双中心”融合发展的创新人才培养实验教学体系,“虚实结合”的实验教学模式,提升了学生的综合科研能力与教师的业务水平,培养了满足社会需求的生物技术创新实践人才。

基于Flowmaster软件的飞机燃油系统流体仿真平台构建研究

主要基于流体计算软件Flowmaster,研究了燃油系统流体仿真计算平台的构建。研究表明,仿真平台可以满足燃油系统及其子系统的构建、计算分析、动态模拟、优化设计、系统耦合和系统优化的基础上,实现多用户、协同环境、数据集成的飞机燃油系统仿真。

基于DEM-MBD耦合的液压挖掘机动力学仿真分析

在实际工况下,液压挖掘机工作装置受到的载荷较大且具有强时变性,因此工作装置各组成杆件及液压缸较易出现各种形式的失效。针对以上问题,选取某型号液压挖掘机作为研究对象,根据液压挖掘机工作装置实际挖掘物料工况,利用多体动力学软件ADAMS建立液压挖掘机虚拟样机模型并利用离散元软件EDEM建立物料模型。通过DEM-MBD耦合仿真分析方法,对液压挖掘机工作装置进行动力学仿真分析,主要获取挖掘物料过程中铲斗受力变化曲线、不同时刻铲斗受力云图,通过对其分析,能够获取铲斗在挖掘作业过程中受力变化情况,为铲斗的有限元分析、优化设计提供理论依据。