CFD

摘要： A LES model is proposed to predict the dispersion of particles in the atmosphere in the context of Chemical,Biological,Radiological and Nuclear(CBRN)applications.The code relies on the Finite Element Method(FEM)for both the fluid and the dispersed solid phases.Starting from the Navier-Stokes equations and a general description of the FEM strategy,the Streamline Upwind Petrov-Galerkin(SUPG)method is formulated putting some emphasis on the related assembly matrix and stabilization coefficients.Then,the Variational Multiscale Method(VMS)is presented together with a detailed illustration of its algorithm and hierarchy of computational steps.It is demonstrated that the VMS can be considered as a more general version of the SUPG method.The final part of the work is used to assess the reliability of the implemented predictor/multicorrector solution strategy.

摘要： 为解决并联水力旋流器分离效率下降的问题,设计了水力旋流器并联新式公共液斗.对于液斗底流口直径的大小,设计了8,12,16 mm三种不同结构,应用CFD技术分析比较了三种不同结构的流场稳定性.在流量相同的情况下,速度分布的对称性随着底流口增大而变差;而分析相同流量下不同结构的湍流强度,在不同入口流速下,12 mm结构的湍流强度平均值要小于16 mm与8 mm.

摘要： 为研究热水散热风机供暖系统进风角度对阶梯笼雏鸡舍供暖效果的影响,利用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)模拟不同进风角度(30°、37.5°、45°和60°)下鸡舍气流场和温度场变化,并通过现场试验验证模型.结果表明,与其他进风角度比,进风角度45°时鸡笼内温度分布与气流场分布更均匀,实测值与模拟值吻合度良好,风速和温度的均方根误差分别为0.08 m·s-1和0.49°C,平均相对误差分别为15.9％和1.5％.在此基础上分析供暖进风角度优化对雏鸡生长性能、行为、精神和健康状况影响,经4周试验.和对照组(37.5°)相比,试验组(45°)雏鸡最终体重增加5.3％,平均料肉比降低3.9％,试验组3周龄内雏鸡对新物体恐惧减弱,精神状况改善,但摄食和饮水行为无差异.

摘要： 为研究不同航行参数对深水密度层航行潜艇兴波尾迹特性的影响,基于黏流理论,通过用户自定义函数方式给定各项流体层分布,建立用于密度分层流中水下潜体水动力特性模拟的多相流数值模型.对在深水密度层即内波交界面以下以不同航速、下潜深度航行的SUBOFF潜艇兴波尾迹特性进行数值仿真,并对波切线、水质点速度分布、兴波分布等结果进行分析讨论.研究结果表明:航速对深水密度层航行潜艇兴波尾迹的影响较大,在Fr为0.6附近的中速阶段,潜艇首、尾兴波尾迹最为明显;潜艇下潜深度主要影响自由液面及内交界面处的兴波波幅;与浅水密度层航行潜艇兴波尾迹相比,深水密度层航行潜艇产生的自由面尾迹特征相似,但内波面尾迹会明显不同;交界面上的水质点速度分布随各航行参数的变化与兴波尾迹的变化具有一致性.揭示潜艇在深水密度层这一特殊位置处航行时的兴波尾迹特征,可丰富不同位置处航行潜艇水动力特征分析的手段,并为潜艇的非声探测提供参考.

摘要： 对双腔液力缓速器进行了特性预测和试验研究。利用UG建立双腔液力缓速器三维模型并提取内部全流道模型,采用CFD软件对液力缓速器进行了特性计算,获取了内部流动的流速场、压力场、两相分布,得到了满充液以及部分充液状态下的制动转矩随转速、充液率变化的规律。进行了双腔液力缓速器台架试验,将试验结果与CFD软件仿真结果做了对比分析,结果表明,二者在数值上吻合较好,说明三维流场数值计算方法应用于双腔液力缓速器的性能预测是可行的,可以应用于工程实际。

摘要： 负压病房对于医疗单位紧急应对新冠病毒等强传染性病菌在院区内发生交叉传染、医护感染等至关重要,原因在于良好的气流组织有利于传染性病菌快速排出。设计相适应的、安全有效的送排风方案对于模块化负压病房的构建来说非常关键。基于计算流体动力学理论,依托多物理场仿真计算软件Comsol,面向雷山医院等应急卫生场所,以负压病房作为研究对象,研究6种常见的通风排风方案对于病菌的排出扩散效率的影响。还对雷山医院病房现有气流组织情况的浓度分布进行探讨和研究,并提出和对比了多组优化方案,得出了较好的通风布置方案。该方案能为以后的模块化施工提供参考,减少病菌传播扩散,更有效保护医护人员。

摘要： 本文基于计算流体力学(CFD)方法,采用RNG k-ε湍流方程,对大型邮轮典型4人舱室气流分布及污染物传播进行数值模拟研究。对比4种典型气流组织形式下舱内气流分布性能的优劣,以及人员进行一次咳嗽后液滴在空气中的传播规律。研究表明:散流器上送上回的气流形式气流性能较优,ADPI接近90%,而下送上回的置换通风模式能量利用系数较高;采取置换通风的方式时,人员感染病毒的概率最低,而采取散流器混合送风时,人员感染病毒的概率最高;气流组织形式对各位置人员头部液滴浓度影响较大,采取混合通风和负压舱室通风模式时同侧人员感染病毒概率较大,而采取置换通风模式时异侧上铺人员感染概率较大。本文的研究对于目前新型冠状病毒全球大流行背景下大型邮轮舱室布局、通风系统配置等具有现实指导意义。

摘要： 空气炸锅内部流场特性对食物加工至关重要。但是受限于空气炸锅内部复杂结构,难以对流场分布进行准确测量和预测。基于雷诺时均方程与k-ε湍流模型,应用Fluent软件对某款空气炸锅内部流场进行三维数值模拟获得了炸锅内部速度、湍流动能和涡量分布的详细信息,模拟结果揭示了空气炸锅内部的流场运动规律与漩涡结构的产生和发展过程,以及炸锅内部结构对流场的影响。分析结果对空气炸锅相关结构的设计与加热系统设计具有指导作用,对相关小型家电的设计和发展也具有一定的借鉴意义。

摘要： 采用CFD软件模拟在不同工况下,某半潜式钻井平台主发电机排烟管排出的高温烟气对主/副井口人员作业区域、隔水管门式吊车运行及固定区域、直升机平台及主发电机吸入口舒适性的影响,结果表明:当主发电机排烟管距离主甲板高度9 m,4台柴油发电机100%全负荷工作时,NO_(x)和CO_(2)的质量浓度影响范围有限,但3/D W风向下2°C的温升区会影响到直升机起降。建议该平台在固定作业前,根据当地海域工况和具体风频分布,对主发电机排烟管进行方向调整,条件允许情况下应调整排烟口出口方向。

摘要： 以某水电站弯肘形尾水管为研究对象,应用ANSYS软件建立从尾水管进口到尾水管出口过流部件的流道模型,划分网格后导入Fluent进行模拟计算。分析结果表明,在入口速度垂直进入时,尾水管内部的流场比较稳定,随着入口速度夹角的增加,尾水管内部的流场相比于速度垂直进入时更加紊乱,即模拟的流场与理论上的流场规律基本相符,可用于预估水轮机弯肘形尾水管的性能和流场特性。

摘要： 伴随着高速城市化进程,城市气候问题的研究被愈发重视.然而现阶段的风环境研究多聚焦于平原城市,对山地城市关注较少.本文选取了山地城市中风环境最为特殊的区域——滨水街区作为研究对象,并以重庆市上清寺片区为实例进行研究.利用CFD模拟仿真技术进行片区风环境进行模拟,针对现状问题提出相关风环境优化策略,从而为山地滨水街区风环境的优化研究提供一定的借鉴.

摘要： 伴随着高速城市化进程,城市气候问题的研究被愈发重视.然而现阶段的风环境研究多聚焦于平原城市,对山地城市关注较少.本文选取了山地城市中风环境最为特殊的区域——滨水街区作为研究对象,并以重庆市上清寺片区为实例进行研究.利用CFD模拟仿真技术进行片区风环境进行模拟,针对现状问题提出相关风环境优化策略,从而为山地滨水街区风环境的优化研究提供一定的借鉴.

摘要： 伴随着高速城市化进程,城市气候问题的研究被愈发重视.然而现阶段的风环境研究多聚焦于平原城市,对山地城市关注较少.本文选取了山地城市中风环境最为特殊的区域——滨水街区作为研究对象,并以重庆市上清寺片区为实例进行研究.利用CFD模拟仿真技术进行片区风环境进行模拟,针对现状问题提出相关风环境优化策略,从而为山地滨水街区风环境的优化研究提供一定的借鉴.

摘要： 提出具有除霜速度快、除霜效率高、除霜时库温稳定等优势的复合加热式冷库除霜的改进方法。为进一步改善其送风效果及库内流场分布,对除霜风道及库内关键部件进行结构优化。采用FGD数值模拟方法研究复合加热式冷库除霜风道对冷库流场及气流组织的影响。结果表明,在风道内部加设风路截止阀可有效避免库内空气经风道的短路循环,降低旁通风道对库内流场分布的不利影响。

摘要： 提出具有除霜速度快、除霜效率高、除霜时库温稳定等优势的复合加热式冷库除霜的改进方法。为进一步改善其送风效果及库内流场分布,对除霜风道及库内关键部件进行结构优化。采用FGD数值模拟方法研究复合加热式冷库除霜风道对冷库流场及气流组织的影响。结果表明,在风道内部加设风路截止阀可有效避免库内空气经风道的短路循环,降低旁通风道对库内流场分布的不利影响。

摘要： 提出具有除霜速度快、除霜效率高、除霜时库温稳定等优势的复合加热式冷库除霜的改进方法。为进一步改善其送风效果及库内流场分布,对除霜风道及库内关键部件进行结构优化。采用FGD数值模拟方法研究复合加热式冷库除霜风道对冷库流场及气流组织的影响。结果表明,在风道内部加设风路截止阀可有效避免库内空气经风道的短路循环,降低旁通风道对库内流场分布的不利影响。

摘要： 提出具有除霜速度快、除霜效率高、除霜时库温稳定等优势的复合加热式冷库除霜的改进方法。为进一步改善其送风效果及库内流场分布,对除霜风道及库内关键部件进行结构优化。采用FGD数值模拟方法研究复合加热式冷库除霜风道对冷库流场及气流组织的影响。结果表明,在风道内部加设风路截止阀可有效避免库内空气经风道的短路循环,降低旁通风道对库内流场分布的不利影响。

摘要： 提出具有除霜速度快、除霜效率高、除霜时库温稳定等优势的复合加热式冷库除霜的改进方法。为进一步改善其送风效果及库内流场分布,对除霜风道及库内关键部件进行结构优化。采用FGD数值模拟方法研究复合加热式冷库除霜风道对冷库流场及气流组织的影响。结果表明,在风道内部加设风路截止阀可有效避免库内空气经风道的短路循环,降低旁通风道对库内流场分布的不利影响。

摘要： 飞艇低阻气囊设计的关键在于减小气囊的阻力系数。本文采用CFD方法研究分析了最大横截面位置、长细比以及雷诺数对气囊阻力系数的影响，并对这三种影响因素分别进行了数值优化研究。研究结果表明，通过对最大横截面位置、长细比和雷诺数进行优化设计，对飞艇在选型阶段实现低阻气囊设计，找出最优化外形是十分必要的。

摘要： 飞艇低阻气囊设计的关键在于减小气囊的阻力系数。本文采用CFD方法研究分析了最大横截面位置、长细比以及雷诺数对气囊阻力系数的影响，并对这三种影响因素分别进行了数值优化研究。研究结果表明，通过对最大横截面位置、长细比和雷诺数进行优化设计，对飞艇在选型阶段实现低阻气囊设计，找出最优化外形是十分必要的。

摘要： 本发明实施例提供了一种用于CFD仿真计算的异构集群系统及CFD计算方法，其中所述用于CFD仿真计算的异构集群系统包括：中央处理器(CPU)和硬件加速器，其中：所述CPU，用于将接收到的CFD任务划分为任务块，根据所述CFD任务的属性、CFD边界条件以及所述硬件加速器的性能参数确定计算所述任务块的硬件加速器，并将所述任务块发送给所述硬件加速器；所述硬件加速器，用于接收并计算所述CPU发送的任务块，并将计算结果发送给所述CPU。通过构建集成CPU、GPU和FPGA的异构集群系统，根据CFD任务的属性智能化的调配计算资源，解决了目前CFD仿真的运算瓶颈问题，提高了CFD应用的运行效率。

摘要： 一种基于CFD的水闸过流流量计算方法，属于水利工程领域，包括步骤：(A)建立水闸计算域几何模型；(B)网格划分；(C)CFD计算设置；(D)判断C设置的流量是否满足收敛性要求。本发明基于ANSYS CFX软件进行水闸上下游流场的两相流计算，以液相体积分数为判据确定流量，解决了经验公式计算水闸过流流量精度不足的问题，将结果与实测数据进行对比后发现，经验公式误差为15.5％，而本发明计算方法可将误差控制在4.2％，本发明有利于水闸科学安全、经济合理设计和运行。

摘要： 本发明实施例提供了一种用于CFD仿真计算的异构集群系统及CFD计算方法，其中所述用于CFD仿真计算的异构集群系统包括：中央处理器(CPU)和硬件加速器，其中：所述CPU，用于将接收到的CFD任务划分为任务块，根据所述CFD任务的属性、CFD边界条件以及所述硬件加速器的性能参数确定计算所述任务块的硬件加速器，并将所述任务块发送给所述硬件加速器；所述硬件加速器，用于接收并计算所述CPU发送的任务块，并将计算结果发送给所述CPU。通过构建集成CPU、GPU和FPGA的异构集群系统，根据CFD任务的属性智能化的调配计算资源，解决了目前CFD仿真的运算瓶颈问题，提高了CFD应用的运行效率。

摘要： 本发明涉及食用菌技术领域，具体是一种基于CFD的瓶栽食用菌培养房制冷系统，包括培养房、环境参数采集模块、执行模块、控制中心和上位机，控制中心与上位机之间通过无线网络相连接，且环境参数采集模块通过接线与控制中心呈电性连接，控制中心通过接线与执行模块之间呈电性连接，且环境参数采集模块和执行模块通过螺栓安装在培养房内的不同位置。本发明利用CFD数值模拟技术对几种不同的方案进行模拟仿真，分析其流场、速度场、温度场分布，与原始模型的流场、速度场、温度场分布进行对比，分析食用菌培养室厂房环境获得改良的原因，并从中选取最优的优化方案，使得食用菌培养房可以得到最佳的冷气分布。

摘要： 本发明公开了一种基于CFD模拟的振荡水柱装置全过程模型及其效率预测方法，该装置包括数值波浪水槽和设置在数值波浪水槽一端的气室，气室的侧面与空气导管相通，在空气导管内设置动量源项区域，该动量源项区域的宽度与待评估装置中透平的叶片宽度一致。本发明所公开的全过程模型能够将空气透平的阻尼作用准确引入到气室中，充分考虑空气透平与气室之间的动态耦合作用，能够真实反映振荡水柱的工作状态，对全过程效率做出合理预测。

摘要： 本发明提供一种基于CFD的喷嘴性能评估方法、计算机及可读存储介质，建立喷嘴在切割工况下的待评估三维模型；将待评估三维模型导入CFD软件中，生成流体域模型，并进行网格划分；将喷嘴内壁和切割割缝内壁进行边界层划分；在流体域模型中设置压力流量数据，模拟计算出切割工况下的流场分布情况；从流场中抓取预设比对参数，与参考三维模型的相关参数进行比对，判定待评估喷嘴的性能；改变喷嘴结构。评估方法不仅提高开发效率，节约开发成本，还有助于对喷嘴的优化和设计，避免使用后切割效果不能满足需求的情况。本发明还可以根据模拟工况需要，将入口的边界条件的压力大小设置成多种情况，并进行综合对比不同切割工况下，提升喷嘴的性能。

摘要： 本发明提出一种基于大规模CFD并行计算软件的自动化不确定度分析平台及其方法，包括用户交互模块、数据库、服务器、CFD测试模块、NIPC及后处理模块以及监测模块；数据库与用户交互模块和服务器相连，服务器模块连接并控制CFD测试模块、监测模块以及NIPC及后处理模块，CFD测试模块包括样本生成、批处理以及自动化计算，最终将多个计算结果输出到NIPC及后处理模块，经过不确定性分析及结果后处理后将分析结果和原始数据返回数据库，最终返回用户交互模块。本发明实现了通过网络访问，自动加载算例和样本、提交集群计算、监测实时进度、NIPC不确定性分析以及自动化后处理等过程，并提供实验对比图、分析报表和汇总报告等，完成了对大规模CFD软件的自动化不确定度分析。

摘要： 本发明涉及水下航行器技术领域，旨在提供一种基于CFD软件的水下航行器水动力系数测算方法。包括：建立水下航行器的外轮廓3D模型，进行优化处理后导入CFD软件中；建立流场模型，对于变速和旋转运动中需额外建立重叠网格模型；设定区域和边界条件后划分网格，建立六自由度DFBI运动体；根据模拟运动的类型给予自由度，分别进行各个自由度上的匀速平移运动、变速平移运动、旋转运动的模拟，并记录相关动力学参数；对CFD软件所得到的航行器受力/力矩、速度/角速度、加速度/角加速度，应用MATLAB软件进行曲线拟合与曲面拟合，得到相应的水动力系数。本发明步骤简便，可重复性高；稳定可靠，结果准确；门槛低，易于实现；应用范围广，能实现跨介质参数计算。

摘要： 本发明公开了基于MOC‑CFD耦合的循环泵系统能量变化预测方法，构建由管道、阀门、水箱、离心泵组成的循环泵系统，进行离心泵和阀门的三维计算流体动力学与管道的一维特征线法耦合分析，根据水箱进、出口水头计算结果，以及离心泵和阀门的三维计算流体动力学分析与管道的一维特征线法耦合分析模拟计算得到的结果，建立无量纲场的能量函数，对循环泵系统的能量变化进行预测。本发明避免了全系统三维计算带来的计算资源浪费，同时也避免全系统采用纯一维计算带来的关键部件内部流动详细情况难确定的缺点，且在模拟过程中，三维和一维边界互相传递数据，可模拟时间更长或水箱没那么大的系统，解决了关键部件单独分析动态边界难确定的问题。

摘要： 本发明公开一种用于CFD模拟的双路径人体全气道模型的构建方法，属于生物流体力学领域。包括：(1)接收人体上半身CT图像，结合医学影像重建和逆向工程，生成基于CT图像的上呼吸道‑支气管模型，该模型包括：口、鼻、咽、喉、气管和支气管模型；(2)基于Weibel理想化模型，使用参数化脚本，生成两分支理想化0‑23级肺气道模型，该模型包括：气管、支气管和深肺气道模型；(3)对基于CT图像的上呼吸道‑支气管模型进行切分，与两分支理想化肺气道模型对应部分进行装配和组合，生成从口、鼻入口到达左右肺肺泡区域的双路径人体全气道模型。本发明基于CT图像和Weibel理想化模型构建人体全气道模型，为人体全气道的数值模拟提供简化又不失精确的几何模型。