计算流体力学(CFD)

摘要： 为量化研究高温掘进巷道在双压入抽压混合通风中设备布置对降温效果的影响规律,利用Fluent计算流体力学(CFD)软件对掘进巷道通风降温进行数值模拟。首先,建立双压入混合通风三维模型,利用Fluent软件对模型进行边界条件及求解器参数设置;其次,设置3组压入风筒2不同布置位置的对比试验进行数值模拟;最后,分析双压入抽压混合通风降温作用下的掘进巷道温度场分布,量化压入风筒2不同布置位置时巷道内温度分布规律。研究结果表明:双压入混合通风中压入风筒2的布置位置对巷道内的温度分布影响明显,当压入风筒2布置于距掘进面30 m处时,掘进巷道30 m范围内温度稳定在26°C左右;当压入风筒2布置于距掘进面50 m处时,掘进巷道50 m范围内温度虽有约1°C的波动但整体数值保持在28°C以下;当压入风筒2布置于距掘进面70 m处时,掘进巷道内温度波动幅度较大且出现大范围温度超出限值情况,此时双压入混合通风降温作用基本失效。

摘要： 以典型的管道关阀水锤为研究对象,通过多种计算流体力学软件进行数值模拟,探索最优的水锤现象模拟方法,并进一步分析管道内流场在关阀水锤中的变化情况。同时,通过流固耦合方法,分析管道结构对水锤波的响应特性。结果表明:Fluent的控制边界法和模拟关阀法均能较好地模拟关阀水锤特性,同时得到详细的内流场特性;水锤压力波会引起管道剧烈振动,并且使管道结构的应力最大值明显增大,显著加剧管道破坏的风险。

摘要： 为突破传统实验手段与一维数学模型的局限,一些研究者提出基于计算流体力学模拟人体-服装-环境系统的热量流动与传递过程,通过计算皮肤温度、传热系数等参数的方式评价服装的传热性能。文章概述了仿真方法解决服装传热问题的流程,揭示服装及人体几何模型建立、计算模型与边界条件设定的关键;从着装人体、服装结构、防护服装功能角度回顾了传热问题的国内外研究进展;总结了常用人体热生理模型的特征,介绍了热调节-CFD耦合系统在服装传热性能评价中的应用。现有模拟方法依然存在难以完全还原纺织材料、衣下空间分布、人体热反应等真实特性的问题,建议将动网格、用户自定义函数、数值模型耦合系统等作为深入研究方向,提高仿真评价的准确性。

摘要： 中国传统民居的营造与自然环境融洽度高,对应生成了诸多以调适居住环境为目的的设计方法与营造经验。以一种斜向门道空间为例,从空间营造与使用角度出发,遴选室内、院落和巷道3种代表性空间形态,对其进行风环境模拟分析。结果表明:斜向门道空间对民居建筑微环境能够起到有效调节作用,改善场域风环境,提升活动空间整体舒适度。将传统营造经验通过现代科学方法进行分析,以期能够更加客观地认知传统建筑自身所蕴含的绿色营造智慧,为传统民居在当下的新发展提供多样性的参考。

摘要： 为掌握冰雹颗粒抛射运动过程规律,以支撑冰雹抛射装置设计,需进行冰雹颗粒气力输运过程计算。通过计算流体力学与离散单元法双向耦合进行冰雹等大颗粒气力输运问题的模拟仿真。通过进行不同气源压力、不同抛射管径、不同抛射管长、不同冰雹流量条件下的计算及对比,得到随着气源压力的增大,冰雹抛射速度逐渐增大,气流流量逐渐增大;随着抛射管径的增大,冰雹速度逐渐增大,气流流量平方级增长;随着抛射管长的增大,冰雹速度基本保持不变,气流流量略有减小;随着冰雹流量的增大,冰雹速度逐渐减小,气流流量逐渐减小。

摘要： 以计算流体力学(CFD)理论为基础,基于大型计算流体力学软件Fluent和粒子跟踪测速技术(PIV),开展鱼池流场流态数值模拟与验证方法研究。建立了一套鱼池的三维湍流流动数值模拟模型,通过拟合进水流量、进水口直径和进水高度来获得最佳流速和适宜的流场,分析流速分布和颗粒物运动轨迹;利用PIV技术对鱼池流场进行试验测量,了解鱼池流场及颗粒物运动信息。结果显示:合适的进水参数可使鱼池流场无论从稳定性、排污性能还是节能方面都更符合实际使用需要,数值模拟结果与PIV实测试验结果对比基本吻合,符合鱼池流场的流动特征,数值误差基本保持在8%以内,进一步表明本研究的数值计算和性能预测均能达到一定的精度,可有效掌握鱼池内部三维流动结构和基本流态。CFD数值模拟与PIV技术有机结合,可形成较完整的鱼池流场分析方法,可为今后鱼池的结构设计提供研究手段及理论依据。

摘要： 合肥某水厂采用传统的回转式隔板絮凝池工艺,在冬季处理低温低浊水时,其混凝强度不够,导致沉淀池出水浑浊度高。为此,水厂在回转式隔板絮凝池中增设折板来改善水力条件。在絮凝池前2圈增设了平流式异波折板,后3圈中增设了平流式同波折板,折板夹角均为90°,折板间距为1 m。通过计算流体力学(CFD)模拟验证了增设折板可增加水流旋涡状态,也从实际生产运行中研究了增设折板对速度梯度和出水浑浊度的影响。结果表明:在回转式隔板絮凝池中增设折板可将GT提高2.2~3.9倍,能有效降低低温低浊水的出水浑浊度,降幅达31%,为老旧絮凝池优化改造提供一种思路。

摘要： 流场特性是影响袋式除尘器净化效果、除尘效率和使用寿命的关键因素,是优化或评价设备设计合理性的依据.本文在袋式除尘器工作原理分析基础上,明确了目前袋式除尘器研发中需要解决的关键问题,阐述了袋式除尘器内部流场数值模拟方法、流场特征评价指标、以及流场分布的关键影响因素,并重点归纳总结了常见结构设计因素对袋式除尘器流场特性的基本影响规律.以期通过该综述,可以为改善袋式除尘器内部流场性能的用户提供可以参考的结构设计方法.

摘要： 为提升基于计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)的船舶性能评估效率和计算资源利用率,开发一种能提供操作界面、方便使用的OpenFOAM远程应用。以R语言的Shiny模块为B/S(Browser/Server)框架开发网页,通过网页将数据参数和几何文件提交给服务器,利用服务器脚本自动开展船舶性能计算。测试结果表明该应用能自动判断计算过程的收敛情况,提高计算资源的利用率;能记录并返回计算结果和收敛过程,便于用户查询。该应用作为一种简单、高效的OpenFOAM远程应用,能极大地简化OpenFOAM的使用流程,使科研人员将更多精力投入到船舶优化设计中,减少对计算工具的关注。

摘要： 在海水淡化领域中,旋转式能量回收设备(rotary energy recovery device,RERD)是一种高效的能量回收装置可以有效降低系统能耗。针对RERD建立了二维非稳态数值模型,分析了设备孔道内部的流场拓扑结构,考察了配流盘转速和进流流速两种操作参数对旋涡演化过程和掺混率的影响。结果表明:旋涡的形成和演化过程会对孔道内的质量传递过程产生重要影响;旋涡的结构尺寸和涡旋强度会随着配流盘转速或进流流速的改变而发生变化;存在最佳的操作工况使得旋涡的结构尺寸最小和设备的掺混率最低。研究结果对于理解RERD的孔道内部流场具有一定帮助。

摘要： 小区风环境质量是小区规划中需要考虑的重要方面。本文经过几例实验验证的建筑风环境的模拟工作,总结了小区风环境的一般模拟方法,提出了简化几何模型、划分网格方法、选择解法、确定边界条件、后处理及风环境评估等方案。本文提出的方法对有效预测小区风环境、合理优化小区规划方案有实际意义,对绿色建筑小区风环境的设计有一定的指导作用。

摘要： 小区风环境质量是小区规划中需要考虑的重要方面。本文经过几例实验验证的建筑风环境的模拟工作,总结了小区风环境的一般模拟方法,提出了简化几何模型、划分网格方法、选择解法、确定边界条件、后处理及风环境评估等方案。本文提出的方法对有效预测小区风环境、合理优化小区规划方案有实际意义,对绿色建筑小区风环境的设计有一定的指导作用。

摘要： 小区风环境质量是小区规划中需要考虑的重要方面。本文经过几例实验验证的建筑风环境的模拟工作,总结了小区风环境的一般模拟方法,提出了简化几何模型、划分网格方法、选择解法、确定边界条件、后处理及风环境评估等方案。本文提出的方法对有效预测小区风环境、合理优化小区规划方案有实际意义,对绿色建筑小区风环境的设计有一定的指导作用。

摘要： 文章介绍了计算流体力学(CFD)的数值仿真模拟计算方法与主要步骤，阐述了CFD在结构参数设计与优化，以及气流组织设计和设计方案评估方面的技术优势和特点，并从园艺设施结构参数优化设计，园艺设施内气流组织设计和温室通风降温研究三方面，详细阐明了CFD在园艺设施环境调控工程中应用的优越性和可靠性，表明CFD在园艺设施环境调控工程中具有广阔的应用前景。

摘要： 文章介绍了计算流体力学(CFD)的数值仿真模拟计算方法与主要步骤，阐述了CFD在结构参数设计与优化，以及气流组织设计和设计方案评估方面的技术优势和特点，并从园艺设施结构参数优化设计，园艺设施内气流组织设计和温室通风降温研究三方面，详细阐明了CFD在园艺设施环境调控工程中应用的优越性和可靠性，表明CFD在园艺设施环境调控工程中具有广阔的应用前景。

摘要： 文章介绍了计算流体力学(CFD)的数值仿真模拟计算方法与主要步骤，阐述了CFD在结构参数设计与优化，以及气流组织设计和设计方案评估方面的技术优势和特点，并从园艺设施结构参数优化设计，园艺设施内气流组织设计和温室通风降温研究三方面，详细阐明了CFD在园艺设施环境调控工程中应用的优越性和可靠性，表明CFD在园艺设施环境调控工程中具有广阔的应用前景。

摘要： 文章介绍了计算流体力学(CFD)的数值仿真模拟计算方法与主要步骤，阐述了CFD在结构参数设计与优化，以及气流组织设计和设计方案评估方面的技术优势和特点，并从园艺设施结构参数优化设计，园艺设施内气流组织设计和温室通风降温研究三方面，详细阐明了CFD在园艺设施环境调控工程中应用的优越性和可靠性，表明CFD在园艺设施环境调控工程中具有广阔的应用前景。

摘要： 工业搅拌与混合技术在近些年来取得了很大的发展,本文综述了这方面的进展情况。重点对新型搅拌与混合设备的开发、流场测试与计算流体力学以及搅拌设备选型与设计软件四个方面进行了综述与评价,并就国内的研究现状进行了简单概述。

摘要： 工业搅拌与混合技术在近些年来取得了很大的发展,本文综述了这方面的进展情况。重点对新型搅拌与混合设备的开发、流场测试与计算流体力学以及搅拌设备选型与设计软件四个方面进行了综述与评价,并就国内的研究现状进行了简单概述。

摘要： 工业搅拌与混合技术在近些年来取得了很大的发展,本文综述了这方面的进展情况。重点对新型搅拌与混合设备的开发、流场测试与计算流体力学以及搅拌设备选型与设计软件四个方面进行了综述与评价,并就国内的研究现状进行了简单概述。

摘要： 本申请涉及计算流体力学和计算机技术领域的一种面向计算流体力学的加速计算装置和加速计算方法。所述加速计算装置包括：若干个专用的差分运算单元，用于执行根据待解决的流体力学问题采用指令集设计的程序，完成流场中节点差分运算；差分运算单元包括多个传输通道，传输通道用于将所有差分运算单元组合在一起，并行完成流场中所有节点差分运算。该装置硬件结构简单，差分运算单元间设置数据传输通道进行差分计算，减少了数据通过全局存储器传输带来的大量延时，同时去除数据存储器很大程度上减少计算资源的使用，还具有灵活可编程的优点。

摘要： 本发明涉及一种基于计算流体力学瞬时计算的泵站机组压力脉动预测方法，通过本发明，采用三维建模软件对泵站机组进行等尺寸建立模型，通过数值求解方法对泵站机组模型进行多工况计算，通过设置监测点对机组特殊位置压力脉动进行有效监控采集，并对检测数据进行时频谱图分析预测，弥补物理模型试验的单一工况和不足，也为泵站机组安全稳定运行管理，避免异常压力脉动出现提供指导。同时数值模拟计算可以进行多工况计算分析，可以对泵站机组所有可预期工况进行计算分析，极大提高预测效率，简单方便，成本较低。

摘要： 本发明公开了一种基于CFD流体力学模型的风电场尾流订正方法和系统，设定风电场以θ°为一个风向扇区进行划分，采用风向旋转模型计算风场尾流流场，包括：根据测风塔主风向数据，建立依据主风向沿X轴方向延展的数值模拟模型，并建立网格化的风电场地形三维实体模型；求解基于雷诺平均Nav i er‑Stokes方程的CFD尾流模型,获得上述主风向扇区的尾流流场；通过地形坐标偏转，计算其它不同风向扇区的尾流流场；结合不同风向扇区的风频对上述各尾流流场进行加权，得到最终的尾流流场，用于计算风电机组间的尾流影响。本发明通过加入地形坐标偏转，以适应不同风向角的CFD流体力学尾流模型的数值模拟，同时考虑了各个风向的风频进行加权，使得尾流区域更加符合真实流场。

摘要： 本申请涉及计算流体力学和计算机技术领域的一种面向计算流体力学的加速计算装置和加速计算方法。所述加速计算装置包括：若干个专用的差分运算单元，用于执行根据待解决的流体力学问题采用指令集设计的程序，完成流场中节点差分运算；差分运算单元包括多个传输通道，传输通道用于将所有差分运算单元组合在一起，并行完成流场中所有节点差分运算。该装置硬件结构简单，差分运算单元间设置数据传输通道进行差分计算，减少了数据通过全局存储器传输带来的大量延时，同时去除数据存储器很大程度上减少计算资源的使用，还具有灵活可编程的优点。

摘要： 本发明涉及一种基于计算流体力学瞬时计算的泵站机组压力脉动预测方法，通过本发明，采用三维建模软件对泵站机组进行等尺寸建立模型，通过数值求解方法对泵站机组模型进行多工况计算，通过设置监测点对机组特殊位置压力脉动进行有效监控采集，并对检测数据进行时频谱图分析预测，弥补物理模型试验的单一工况和不足，也为泵站机组安全稳定运行管理，避免异常压力脉动出现提供指导。同时数值模拟计算可以进行多工况计算分析，可以对泵站机组所有可预期工况进行计算分析，极大提高预测效率，简单方便，成本较低。

摘要： 本发明提供了一种应用计算流体力学来模拟计算血流储备分数的系统和方法。系统包括：血管树模型生成模块，获取医学图像、执行分割并重建个体的血管树的几何模型；计算网格生成模块，为几何模型生成计算网格，建立血管树的CFD模型；边界条件设置模块，为血管树的CFD模型设置相应的入口和出口边界条件；属性设置模块，设置血液的物理属性以及流动方程；求解器，基于入口和出口边界条件、所设置的物理属性和流动方程，对血管树的CFD模型进行求解，以得到血管树各处的流体参数；以及后处理模块，对流体参数进行后处理，以得到血流储备分数，入口和出口边界条件均为个体特异性的。该系统和方法在确保模拟结果准确度的同时，实现了临床可接受的计算时间。

摘要： 本发明提供了一种应用计算流体力学来模拟计算血流储备分数的系统和方法。系统包括：血管树模型生成模块，获取医学图像、执行分割并重建个体的血管树的几何模型；计算网格生成模块，为几何模型生成计算网格，建立血管树的CFD模型；边界条件设置模块，为血管树的CFD模型设置相应的入口和出口边界条件；属性设置模块，设置血液的物理属性以及流动方程；求解器，基于入口和出口边界条件、所设置的物理属性和流动方程，对血管树的CFD模型进行求解，以得到血管树各处的流体参数；以及后处理模块，对流体参数进行后处理，以得到血流储备分数，入口和出口边界条件均为个体特异性的。该系统和方法在确保模拟结果准确度的同时，实现了临床可接受的计算时间。

摘要： 本发明涉及监视海洋结构物的物理变化的系统及方法，更具体而言，提供一种监视海洋结构物物理变化的系统，包括复合光计量仪器，所述复合光计量仪器以利用光纤布拉格光栅的至少一个以上光学传感器感知所述海洋结构物的行迹及结构性变化。根据本发明，涉及引进光学传感器方式的测量方法，能够实时准确监视海洋结构物的物理变化，对海洋结构物的气体或流体力学环境内外力、船体应力、六自由度运动及位置进行实时测量监视及控制，更详细而言，涉及综合地测量因气体或流体力学环境内外力而施加于海洋漂浮物的前后左右倾斜度、吃水、吃水差、腐蚀、侵蚀、龟裂、压力、应力、振动、频率等变化，以此为基准预测控制所述海洋结构物，实现燃料节省、安全运用及维护信息提供的方法，提供一种通过对海洋结构物的气体或流体力学环境内外力、船体应力、六自由度运动及位置实时测量监视及预测控制的燃料节省、安全运用及维护信息提供方法。

摘要： 本发明涉及气体动力学或流体动力学轴承的一种制造方法及这种类型的轴承,这种轴承具有带有第一表面的第一元件和第二元件(10),表面是可以移动的,最好在所述第一表面间具有小的间隙可彼此相对旋转,并且在彼此相对的表面中的至少一个上具有一槽型(12),用于在所述元件的相互运动中通过表面之间的介质如空气或液体产生一个泵效果,以便于在相互运动中形成防止表面物理接触的薄膜,其特征在于所述表面上的槽型通过在表面上涂抹一薄喷层,以在所述槽(12)之间形成凸出脊(13)的形式得到。

摘要： 本发明公开一种计算流体力学仿真中物性表格选择方法及系统，包括：确定仿真物质的物性参数、物性参数取值范围和物性参数取值范围内取值点数；初始化物性参数的取值点数，根据物性参数的取值点数构建自定义物性表格，根据物性参数的取值范围和取值点数确定自定义物性表格中物性点的点值；构建投影网格，确定投影网格中物性点的点值；根据参考网格和投影网格间物性点的点值差距得到误差矩阵，根据误差矩阵确定最大误差，并增加物性参数的取值点数，直至物性参数的取值点数达到物性参数取值范围内的取值点数后，得到最大误差矩阵；根据给定误差标准，在最大误差矩阵中得到最佳物性表格。提高计算流体力学仿真中实际气体热物性表格的精确度。