瞬态模拟

摘要： 为揭示电伴热布置方式对熔盐冻堵管道解冻特性的影响,构建了电伴热熔盐管道二维模型并开展了熔盐解冻过程的模拟计算,探讨了电伴热根数、敷设面积和加热功率对水平管道内二元熔盐熔化过程的影响。研究结果表明:在保持总功率一定条件下,多根小面积电伴热代替单根大面积电伴热进行分散对称布置时,熔盐熔化过程的温度均匀性提升,熔盐完全熔化所需的时间减少;单位长度电伴热的圆周敷设弧长从10 mm扩大到188.4 mm,管内熔盐解冻过程中温度梯度降低了20.3%,同时熔盐完全熔化所需的时间缩短了20.6%。当管外壁均匀受热时,提高电伴热功率将缩短熔盐完全熔化所需的时间,但会增加熔化过程的温度不均匀性。基于上述分析,在实际熔盐管道的防凝保温以及解冻过程中,建议在管道外壁面均匀敷设电伴热加热元件或者采用具有均匀加热的伴热方式(如感应加热)以实现管内熔盐均匀且快速熔化。

摘要： 围绕区域建筑的动态冷热电负荷需求,构建燃气轮机耦合土壤源热泵冷热电联供系统的瞬态计算模型。在对负荷及联供系统瞬态模拟的基础上,建立综合考虑系统经济、环境、一次能源消耗量的多目标优化模型,提出一种避免加权系数选取的主观性影响优化结果的方法,既反映供能系统和负荷需求的动态匹配,客观上又符合多目标优化原则。使用该方法对某医院冷热电负荷进行优化,结果表明,最优配置下的耦合系统与土壤源热泵及分供式系统(燃气锅炉加电制冷机组)相比,费用年值节约率(M_(1))分别为12.4%和-3.8%,一次能源节约率M_(2)分别为12.1%和43.5%,环境污染物影子成本节约率M_(3)分别为50.1%和57.2%。

摘要： 分析基于紊动射流理论和流体力学方程的管道燃气小孔动态泄漏模型,提出考虑放散效果的小孔动态泄漏模型,将放散阀的放散等效于多点泄漏。利用Pipeline Studio软件的瞬态模拟功能,进行放散阀启闭状态不同,上下游放散阀设置间距不同,泄漏位置不同3种工况的模拟,分别研究3种工况下的管道天然气放散时间。当泄漏发生后,关闭上下游分段阀并同时开启上下游放散阀是最优的放散阀启闭方案,相较于不开启放散阀,仅开启上游放散阀和仅开启下游放散阀,管道天然气放散时间分别节省92.42%,44.00%和54.84%。改变上下游放散阀设置间距对管道天然气放散时间几乎无影响。泄漏孔接近与远离上游放散阀,管道天然气放散时间相差不大。

摘要： 为研究弹簧刚度对往复泵排液阀阀芯运动特性的影响,采用FLUENT软件对往复泵排液过程中柱塞的运动与阀芯启闭动作进行动态耦合数值求解,得到了阀芯运动规律及各时刻流场分布,在模型验证的基础上,分析了定刚度弹簧及变刚度弹簧对阀芯运动特性的影响。结果表明:使用定刚度弹簧时,随着刚度系数增大,阀芯的关闭滞后高度减小,有利于提高往复泵的容积效率。但是刚度系数增大会导致阀芯的升程减小,排液性能降低;减函数形式的两组变刚度弹簧使阀芯的升程分别提高26.1%和11.4%,滞后高度分别降低25.9%和11.1%。增函数形式的两组变刚度弹簧对阀芯升程分别降低2.4%和提高0.1%,滞后高度分别升高63%和20.4%;减函数形式的变刚度弹簧随刚度系数变化范围增大,往复泵泵阀的运动性能提升越显著。

摘要： 针对燃气冷热电联供系统供能与负荷需求不平衡的问题,以及前期对负荷需求、资源条件、气象条件动态匹配关系研究的不足,提出一种燃气轮机耦合土壤源热泵多能联供系统及其动态分析模型,在TRNSYS平台上进行瞬态模拟和分析.以北京某商业综合体为典型案例,通过设置不同的控制条件,分别对热跟随、电跟随和混合运行模式下进行了系统瞬态模拟和性能参数计算,并从费用年值、一次能源消耗量和环境效益三个方面进行对比分析,为区域综合能源系统构建和运行模式选择提供理论依据.

摘要： 研究自走式秸秆制粒机扬尘的动态扩散过程对抑制扬尘的形成和扩散具有重要作用.将欧拉混合多相流模型与动态网格模型相结合,运用瞬态数值模拟方法计算不同行驶速度和环境风速下的扬尘动态扩散过程,分析自走式秸秆制粒机在行驶过程中灰尘颗粒的动态分布、浓度随时间的变化规律、空间位置与浓度的影响关系以及行驶速度对空气的扰动情况.结果表明:行驶速度能够增强流动区域气流扰动,提高空气的流动速度,扩大灰尘影响范围;当制粒机以5km?h-1行驶时,灰尘影响范围1.97m;当制粒机以10km?h-1行驶时,灰尘影响范围3.88m;随着环境风速等级增大,灰尘颗粒吹拂距离增大,在风速方向上扩散距离增长,灰尘对环境影响范围扩大;当风速10m?s-1时,起始点最高浓度24.2kg?m-3,掉落地面最远距离3.67m;风速静止和轻风时,起始点最低浓度18.7kg?m-3,掉落地面距离1.14～1.23m之间.灰尘颗粒在风道中心区域浓度较高,通过储料笼缝隙向四周扩散,距离储料笼越远,颗粒浓度越低.研究结果对揭示扬尘形成机理和抑制扬尘扩散具有指导意义.

摘要： 间歇气举时发生在井筒及地面管线内的流动是不稳定的气液两相流,目前学者对这种流动的研究多基于稳态模型,认识程度还不够深,这对精确刻画间歇气举流动特征带来一定困难.利用瞬态模拟软件OLGA建立了间歇气举非稳态流动模型,分析了间歇气举流量、压力、持液率、流型等参数随时间及空间的变化规律;对比了低产能井在连续气举与间歇气举举升状态下的产能差异,研究结果对实际开采具有一定的理论指导意义.

摘要： 利用计算流体力学软件Pumplinx模拟鱼雷发动机中三组元比例控制器的内部流场,分析计算中不同压差情况下对比例控制器性能的影响,以及叶片与定子间间隙大小对于比例控制器性能的影响,同时对不同叶片数目下性能进行对比.计算结果表明:由于比例控制器为被动旋转马达结构,其转速和流量均随时间呈周期性脉动变化,随着工作压差增大,转速脉动幅度基本保持不变,而流量和扭矩脉动幅值增加;随着间隙增大,泄漏量增大,但流量、扭矩、转速脉动幅值大幅降低,出口流量较为平稳;叶片数目增多后比例控制器转速降低、排量降低.由计算结果推断出目前比例控制器的最优叶片数目为4.本文可为进一步研究比例控制器精度问题提供参考.

摘要： 限矩型液力偶合器内部两相介质在多流动域内做着复杂的耦合流动.为掌握限矩型液力偶合器内部流动规律,更好地指导限矩型液力偶合器的设计与优化,以YOX500型限矩型液力偶合器为研究对象,采用Mixture两相流模型及RNG k-ε湍流模型对其在3种典型充液率不同工况下的流场进行瞬态模拟.结果表明:随着转速比的升高,偶合器内部流动逐渐由大环流转变为小环流,压力趋于均匀带状分布;同时对其外特性进行计算,模拟所得结果与试验结果吻合较好,证明了该方法的有效性;但该方法不能直观地体现偶合器转矩的跌落情况,因此具有一定的局限性.

摘要： 基于计算流体力学(CFD)中的动网格技术对变道超车过程进行了瞬态模拟,研究表明,变道超车过程中,两车侧向力变化趋势为先增后减遂趋于平稳,两车侧向力的变化伴随着流场中涡的变化,涡产生、变大、运动、消失的过程消耗着流场中的能量.随着两车速度增大,侧向力均增大;两车间距增大,侧向力均减小.当不同车型变道超车时,两车的行驶稳定性和操作安全性较相同车型变道超车受到更为严重的影响.

摘要： 当环路热管与太空飞行器的热控制系统相结合的时候,由于热控制系统与飞行器以及周围环境之间的热交换具有时间依变关系,因此,环路热管的瞬态工作状态是非常难模拟的。本文根据求解LHP瞬态模拟问题的控制方程建立了环路热管模型并基于SINDA/FLUINT流体模拟软件对CAB电子箱充电过程中的瞬态热控制问题进行了模拟。结果表明,在三种充电模式下环路热管模型的控温能力较强,当CAB的充电功率降低至满负荷的90%时,CAB各节点的温度均能满足工作要求。

摘要： 本文使用OLGA瞬态多相流软件对深水回接天然气凝析液管线进行清管瞬态模拟,模拟过程中考虑了到达浅水平台压力、天然气输量、从浅水平台来的天然气反输量等因素对浅水平台分离器操作的影响.模拟结果表明:随着井流物输量的增大,清管后天然气重新达到稳定的时间就越短,清管周期就越短;随着井流物输量的降低,进入分离器中天然气和凝析液的"断流时间"越长,清管后天然气重新达到稳定的时间越长.在生产后期,采用反输干燥天然气和适当降低到达浅水平台的压力,有效降低管线的积液量和水下管汇压力,减少对浅水平台上天然气和乙二醇的补给量.无论采取何种措施,在清管期间,进入浅水平台分离器的液体流量都大干分离器的处理能力365m3/h,需要考虑让超过分离器允许处理量的那部分液体进入闭排系统.

摘要： 20世纪90年代以来,水资源短缺和地下水污染已经成为北京主要关注的环境问题之一.近几年来,由于城市化的快速发展和供水量需求日益增加,作为城市供水和农业灌溉的主要水源地,当地的地下水含水层水位在日趋下降.因此,对当地水文地质系统的研究是水资源可持续管理的关键基础所在.本文以收集到的钻孔资料为基础,基于有限元方法的OpenGeoSys(OGS)建立了南口地区三维地下水模型.应用模型独立参数估计PEST进行模型的校准和灵敏度分析.校准后的模型结果与观测值比较一致.模型的瞬态模拟结果反映了过去9年里地下水水位下降和由于集中开采在某一地区形成的地下水漏斗.

摘要： 在对严重段塞流现象实验研究的基础之上，本文采用OLGA软件建立了实验系统的瞬态模型，对水平及下倾段段长度为114m，立管高度15.3m，内径为50.8mm的集输-立管系统进行了数值研究，给出了相应流型图，并将立管底部压力、立管顶部持液率、段塞周期等严重段塞流特性参数的模拟结果与实验结果进行了对比；另外，本文还对控制严重段塞流现象的立管顶部节流法进行了模拟研究，并与实验结果进行了对比。研究发现，本文的瞬态模型能够较好的模拟出实验中发现的四类流型，但对回流及稳定流动的模拟不够准确，另外对顶部节流的模拟与实验结果相差较大，对顶部节流法消除严重段塞流的机理仍需进一步研究。

摘要： 本文利用ANSYS软件的网格划分模块ICEM-CFD,实现某涡轮增压直喷柴油机精确造型的螺旋进气道-气门-气缸-燃烧室的网格划分,利用kiva3v建立了柴油机进气压缩的瞬态仿真模型。在建模过程中,简化排气道,略去气门、气门座和燃烧室边缘的过度倒角,其余部分没有进行简化。

摘要： 本文以双流体模型为基础,增加管道沿线温降模型和黑油模型建立了适于低含液率混输管路的瞬态模型,并讨论了模型的求解以及分层流的结构方程.在大型多相流实验环道上进行了大量的低含液率混输管道清管和瞬变实验,利用实验和现场数据对瞬态模型模拟的混输管道中的平均持液率、压降以及瞬变过程的流动参数等进行验证,结果表明建立的模型可以比较准确地预测低含液率混输管路中的流动参数。

摘要： CO/O2在Pt、Pd、Rh等贵金属催化剂表面反应的研究可以说是一个古老的研究课题，早在20世纪初Langmuir就对CO在Pt表面的氧化反应做了最初的研究。对于这一看似简单的反应，经过近一个世纪以来的研究探索，至今仍然存在着很多的争议。人们重新认识到CO/O2反应的复杂性。本文研究瞬态条件下CO/O2在Rh表面的详细反应机理，并将该反应机理与完全搅拌反应器(PSR)耦合进行数值模拟。研究结果表明所建立的反应机理能够反映出实验数据的变化趋势。

摘要： CO/O2在Pt、Pd、Rh等贵金属催化剂表面反应的研究可以说是一个古老的研究课题，早在20世纪初Langmuir就对CO在Pt表面的氧化反应做了最初的研究。对于这一看似简单的反应，经过近一个世纪以来的研究探索，至今仍然存在着很多的争议。人们重新认识到CO/O2反应的复杂性。本文研究瞬态条件下CO/O2在Rh表面的详细反应机理，并将该反应机理与完全搅拌反应器(PSR)耦合进行数值模拟。研究结果表明所建立的反应机理能够反映出实验数据的变化趋势。

摘要： CO/O2在Pt、Pd、Rh等贵金属催化剂表面反应的研究可以说是一个古老的研究课题，早在20世纪初Langmuir就对CO在Pt表面的氧化反应做了最初的研究。对于这一看似简单的反应，经过近一个世纪以来的研究探索，至今仍然存在着很多的争议。人们重新认识到CO/O2反应的复杂性。本文研究瞬态条件下CO/O2在Rh表面的详细反应机理，并将该反应机理与完全搅拌反应器(PSR)耦合进行数值模拟。研究结果表明所建立的反应机理能够反映出实验数据的变化趋势。

摘要： CO/O2在Pt、Pd、Rh等贵金属催化剂表面反应的研究可以说是一个古老的研究课题，早在20世纪初Langmuir就对CO在Pt表面的氧化反应做了最初的研究。对于这一看似简单的反应，经过近一个世纪以来的研究探索，至今仍然存在着很多的争议。人们重新认识到CO/O2反应的复杂性。本文研究瞬态条件下CO/O2在Rh表面的详细反应机理，并将该反应机理与完全搅拌反应器(PSR)耦合进行数值模拟。研究结果表明所建立的反应机理能够反映出实验数据的变化趋势。

摘要： 本发明公开了瞬态卸荷装置和岩体瞬态卸荷模拟试验系统。瞬态卸荷装置中，弹性单元可弹性牵引第二导向单元沿第一导向单元移动；吸合单元可使两个卸荷模块上的第二导向单元相互靠近和远离；推进单元可沿第二导向单元移动，推进单元可锁定在第二导向单元上；撑架的两端分别与推进单元和撑板活动连接，两个卸荷模块上的撑板可相互挤压。有益效果：推进单元可通过撑架带动两个卸荷模块上的撑架相互挤压，从而使各个加载组件张开，并使各个撑板可在节理围岩模型的洞室内侧施加载荷。吸合单元和弹性单元使两个卸荷模块上的第二导向单元可在相互靠近的状态下瞬间释放，从而使各个撑板可实现瞬态卸荷。本发明涉及岩体载荷试验设备。

摘要： 本发明提供了一种真空热环境下瞬态准直热流模拟系统和方法，用以解决现有热流模拟系统无法应用于大型空间结构热致动态响应试验的问题。所述真空热环境下瞬态准直热流模拟系统包括红外灯阵和可移动式挡板子系统，红外灯阵由若干盏安装有抛物面反射镜的红外灯紧密排列组成；可移动式挡板子系统设置于发光面与受照目标之间；根据非成像光学理论，利用抛物面反射镜优化热流传输路径，将红外灯置于抛物面反射镜的焦点处，抛物面表面喷涂或溅射一层金箔，热流经抛物面反射镜反射可获得准直热流，模拟航空器在太空的真空热环境下进/出地球阴影时的热流变化。本发明模拟了航天器大型空间结构所受外热流情况，满足大型空间结构热致动态响应试验需求。

摘要： 本发明公开了瞬态卸荷装置和岩体瞬态卸荷模拟试验系统。瞬态卸荷装置中，弹性单元可弹性牵引第二导向单元沿第一导向单元移动；吸合单元可使两个卸荷模块上的第二导向单元相互靠近和远离；推进单元可沿第二导向单元移动，推进单元可锁定在第二导向单元上；撑架的两端分别与推进单元和撑板活动连接，两个卸荷模块上的撑板可相互挤压。有益效果：推进单元可通过撑架带动两个卸荷模块上的撑架相互挤压，从而使各个加载组件张开，并使各个撑板可在节理围岩模型的洞室内侧施加载荷。吸合单元和弹性单元使两个卸荷模块上的第二导向单元可在相互靠近的状态下瞬间释放，从而使各个撑板可实现瞬态卸荷。本发明涉及岩体载荷试验设备。

摘要： 本发明提供一种面阵光电图像传感器辐射瞬态响应的模拟方法及模拟装置，对射线或粒子辐射场环境下光电图像传感器辐射瞬态响应进行模拟，解决复杂辐射环境下面阵光电图像传感器辐射瞬态响应评估试验成本高、获取的有效数据少以及获取的数据难以全面反应在真实环境下的瞬态响应的问题，本发明模拟方法及模拟装置可实现对各种辐射环境下光电图像传感器的瞬态响应进行模拟，为不同辐射环境下的瞬态响应机理研究奠定基础，同时为基于人工智能的瞬态响应图像处理过程提供训练图像数据集。

摘要： 本发明提供了一种真空热环境下瞬态准直热流模拟系统和方法，用以解决现有热流模拟系统无法应用于大型空间结构热致动态响应试验的问题。所述真空热环境下瞬态准直热流模拟系统包括红外灯阵和可移动式挡板子系统，红外灯阵由若干盏安装有抛物面反射镜的红外灯紧密排列组成；可移动式挡板子系统设置于发光面与受照目标之间；根据非成像光学理论，利用抛物面反射镜优化热流传输路径，将红外灯置于抛物面反射镜的焦点处，抛物面表面喷涂或溅射一层金箔，热流经抛物面反射镜反射可获得准直热流，模拟航空器在太空的真空热环境下进/出地球阴影时的热流变化。本发明模拟了航天器大型空间结构所受外热流情况，满足大型空间结构热致动态响应试验需求。

摘要： 本发明公开了一种考虑非定常摩擦模型的自由表面瞬态流的FVM模拟方法，包括如下步骤：构建包含布鲁诺非定常摩擦模型的管道自由表面瞬态流动控制方程；根据有限体积法的计算特性，将计算区域进行网格划分；采用有限体积法计算包含了布鲁诺非定常摩擦模型的自由表面流动；进行模型评价验证。本发明利用改进的布鲁诺非定常摩擦模型的FVM来模拟管道自由表面瞬变问题，能够解决现存特征线MOC格式中存在的质量不守恒、库朗特数小于1.0时模拟耗散大以及恒定摩擦模型不精确的问题，同时也能达到更高的精度，以达到实际系统中能实时准确模拟，对于实际管道系统的实时控制模拟的精度、稳定性以及效率具有重要意义。

摘要： 本发明属于半导体器件单粒子效应仿真领域，尤其涉及一种模拟粒子入射下纳米器件单粒子瞬态响应的方法。克服基于传统数值仿真模拟不能准确得到纳米器件对不同粒子的单粒子瞬态响应的难题。本发明利用Geant4仿真计算出的电荷密度分布作为重离子参数导入到纳米器件模型中进行器件单粒子效应仿真，得到入射粒子在器件中产生的单粒子瞬态响应。相比与传统TCAD仿真中只能比较LET值对器件单粒子瞬态的影响，本发明可以直接比较能量和粒子种类变化对器件单粒子瞬态的影响。同时本方法通过仿真发现，对于纳米器件，不同粒子在LET值相同，由于其径向分布不同，其单粒子瞬态响应差别较大。所以利用本方法可以更加准确的评估器件在不同辐射环境下的辐射效应。

摘要： 本发明涉及半导体技术领域，公开一种瞬态热阻的模拟系统与方法。所述模拟系统包括：信号生成装置，用于生成一组激励信号，其中该组激励信号中的不同激励信号具有相同的占空比与不同的周期；测量电路，用于将所述不同激励信号分别施加在IGBT模块的等效热阻模型的两端，以测量所述不同激励信号下的所述等效热阻模型的最大瞬态热阻；以及转换装置，用于将所述不同激励信号下的所述等效热阻模型的最大瞬态热阻转换成所述占空比下的IGBT模块的瞬态热阻曲线。由此，本发明可搭建出一套针对IGBT模块的等效热阻仿真电路，通过改变仿真电路中的脉冲方波激励信号来快速获取IGBT模块的瞬态热阻曲线。

摘要： 本发明公开一种辐照半导体深能级瞬态谱的定量模拟方法及系统，属于半导体辐照技术领域，方法包括获取半导体及其辐照缺陷的性质参数；基于缺陷性质参数，确定退火模拟中缺陷类型和缺陷间反应路径；以半导体性质参数和辐照导致的PKA能谱作为输入条件，使用MC方法模拟获得初始点缺陷的空间分布；以初始点缺陷的空间分布作为初始条件，以缺陷性质参数和缺陷间的反应路径作为输入，使用OKMC方法模拟获取退火后存活缺陷的类型及其浓度；以存活缺陷的性质参数及其浓度作为输入，求解基于SRH理论的缺陷速率方程，并代入DLTS输出信号的理论公式，获得定量模拟的DLTS。本发明可定量地模拟辐照半导体的DLTS，并给出不同DLTS峰对应的微观缺陷类型及其具体占比。

摘要： 本申请涉及一种声子热输运的瞬态模拟方法、装置、计算机设备和存储介质。该方法包括：获取声子强度的第一初始值组和声子伪强度的第一初始值组；获取瞬态模拟的时间坐标点和空间坐标点；通过对应瞬态声子玻尔兹曼方程和界面条件公式得到在第一时间坐标点下对应的不同空间坐标点的声子的第一强度值组；根据声子的第一强度值组，得到瞬态模拟的第一平衡温度值组、第一伪平衡温度值组以及第一热流值组；在相邻两次迭代计算得到的瞬态模拟的热流值组的相对误差符合预设条件时，输出当前瞬态模拟的第一平衡温度值组、第一伪平衡温度值组和第一热流值组，且结束瞬态模拟。采用本方法能够更为精确的模拟声子随时间和空间变化的热输运过程。