钢帽状试件动态变形的数值模拟与实验

本文通过建立与车箱体传热相耦合的轿车空调车室内三维空气流动与传热的数学模型，研究了汽车空调制冷系统和车室内空气流动的耦合特性，对空调轿车降温特性进行了动态模拟，建立了环境模拟试验台，验证了理论模型的可靠性．

以石钢三流中间包为研究对象,建立了中间包钢液流动与传热的三维耦合数学模型,并采用随机轨道模型对比分析了中间包有、无控流装置时夹杂物的去除效果,结合工业实验优化了中间包结构.结果表明,中间包加入控流装置以后,中间包离入口最远的第1流及离入口最近的第2流之间的温差由3℃以上降低到1.5℃,进出口最大温差由20℃以上降低到16.5℃以下,中间包夹杂物去除率提高77%以上;工业实验分析发现,中间包钢水存在二次污染的现象.

采用三维刚塑性有限元法,研究铜包铝复合线材由圆断面到扁断面的平辊轧制变形行为及其对主要工艺参数的影响,并对模拟结果进行实验验证。结果表明:铜包铝圆线平辊轧制的宽展率和伸长率与压下率之间存在线性关系;当压下率为17.4%和29.4%时,摩擦因数对铜包铝扁线宽展率的影响很小;当压下率为43%时,随摩擦因数的增加宽展率增大;轧辊直径增大,扁线宽展率呈增大趋势,铜层分布的均匀性提高,但影响较小;在总压下率一定时,采用尽可能少的压下道次可使扁线获得更大的宽展率和更均匀的铜层分布;有限元计算结果与实验结果具有较好的一致性。

以武汉市凯德广场深基坑工程为依托,采用midasgtsnx有限元软件和现场监测对双排桩进行受力变形研究,经对比分析可知:前后桩桩身位移、应力随深度变化曲线基本呈\"s\"形或反\"s\"形;桩间土体加固可减小桩身位移、应力,但不改变桩身受力机理及位移、应力随桩身的变化规律;前后桩受力相似,上端都受到向坑内的弯矩作用,单桩桩身坑内侧主受压,坑外侧主受拉,而桩底端受力刚好相反;桩中心线轴向应力不为零,桩身受土体侧摩阻力和连梁轴向拉压荷载作用;桩间土加固后,桩、土间整体性更强;双排桩桩间连梁主受拉;坑内预留土体深层水平位移随深度基本呈线性变化。

空调房间热舒适性的数值模拟与实验研究——对某壁挂式空调房间的热环境进行了数值模拟，得出了其温度场和pmv的分布，并对模拟房间进行了实验测试，对实测数据与模拟结果进行了比较，分析了工况变化对热舒适性的影响，提出了改善室内热舒适性的措施。

采用montecarlo法分析了太阳辐射和壁面间的辐射在列车内各固体壁面引起的附加热流变化,并以此作为能量方程的附加源项,对列车内非空态三维空气流场与温度场分布进行了数值模拟和实验研究,为列车室内舒适环境的优化研究提供参考。

利用phoenics数值模拟软件与piv实验技术结合方法,分析不同质量浓度、流量、工作介质的螺旋分离器螺旋流流场分布、压力场分布和涡量分布.结果表明:在螺旋分离器螺旋流中,其切向速度远大于轴向速度、径向速度,但径向速度很小,一般可以忽略;随着流量、聚合物质量浓度的增加,压力下降速度也增大;在螺旋分离器内部压力呈阶梯状下降,且压力变化并不均匀,靠近螺旋入口端的压力变化小于靠近螺旋出口端的;涡旋并没有在整个螺旋叶片间的旋转流道内产生,只是产生在贴近叶片上壁和下壁处,即在近壁处更易产生涡旋.该结果可为螺旋分离器内部螺旋流流场的研究提供借鉴.

本文建立了空调轿车室内空气流动及其与车身耦合传热的数学模型,采用浮力修正的k—ε方程和粗造壁面的对数壁面函数法则相结合的方法描述车室内空气紊流运动,通过对非正交坐标下节点离散方程的耦合关系分析求解,对多种车型轿车室内热微环境进行了数值计算与环境模拟试验,利用试验结果验证了理论模型的可靠性。

以某公路隧道施工为背景,对隧道台阶法开挖方式进行了施工数值模拟和现场监测监控,分析开挖过程中的围岩应力的变化情况,并将模拟结果与现场监测结果进行比较.结果表明:钢弦式传感器可用于围岩应力监测;开挖下台阶时,围岩的应力变化剧烈,下台阶远离监测断面后,监测点的应力变化趋于平稳;通过对监测数据的拟合,在开挖145d后围岩已经趋于稳定,可以施作二次衬砌.

棒状结构体试件破损过程的试验研究——通过棒状结构体在2种不同排列方式下的平面应变试验，研究了不同侧向应力状态下结构体的破损过程。试验结果表明：在棒状结构体的破损过程中，不仅有结构体的滑移、转动，还有结构体的破碎；低侧向应力状态时有应变软化和...

隧道施工数值模拟与监控——以某公路隧道施工为背景，对隧道台阶法开挖方式进行了施工数值模拟和现场监测监控，分析开挖过程中的围岩应力的变化情况，并将模拟结果与现场监测结果进行比较．结果表明：钢弦式传感器可用于围岩应力监测；开挖下台阶时，围岩的应力...

对cb80-65-125型船用冷却泵建立三维物理模型,采用fluent提供的标准k-ε模型,simplec算法,模拟分析了泵14个工况点的内部流场,预测出性能变化情况,与试验结果相比较,得出各个性能参数的误差值;分析了设计工况下叶片背面,工作面和z=0平面静压和相对速度分布情况。分析结果发现,cfd技术能够预测出扬程和效率的变化情况,流量在0.38q~q时结果比较准确,最佳工况点在1.2q,与试验结果误差较小。在0~0.38q及q~1.35q时模拟结果的误差比较大,但0~q内误差值在8%以内。静压和相对速度分布情况与理论相符。cfd技术在泵设计阶段初步预测其性能的优劣,为泵的设计提供理论依据。

采用数值模拟与模型试验相结合的方法对模型泵装置出口拍门的阻力损失进行研究。通过模型试验获得了出口拍门在不同开启角度时的阻力损失值,归纳了拍门阻力损失随流量变化的规律。结果表明:拍门阻力损失受导叶出口环量的影响,阻力损失与流量的平方不呈正比,在相同流量时,泵装置效率下降值与拍门开度亦非正相关。应用cfd软件对泵装置设计工况时拍门开启角度25°及无拍门时出水流态进行数值计算,分析了有、无拍门的出流流态,依据数值模拟结果预测了拍门阻力损失,在设计工况时的数值预测值与试验结果吻合较好。

建立了一个喷淋脱硫塔喷嘴数值模型,研究了影响喷淋脱硫塔内气液传质的喷淋液流量与液膜平均破裂长度、喷嘴初始喷射角、液滴平均粒径的关系。设计了专门的测试平台和单匝螺旋喷嘴,采用快速ccd和数码照相机拍照对液膜和液滴运动进行了测试和分析。模型计算和实验结果均表明:液膜平均破裂长度随喷淋液流量加大而减小;液滴平均粒径减小随喷淋液流量加大而减小;在喷嘴出口缝隙高度等于4.25mm时,随流量的增大,喷嘴的喷射角随流量的增大反而变小,大于4.25mm后,在同一喷嘴缝隙高度下,喷射角随喷嘴流量的增加而增加。

为研究t型三通管水流的流动特性,该文进行了试验研究和数值模拟。试验中使用压力传感器监测管道动水压强,数值模拟采用simplec的求解方法求解navier-stokes方程和κ-ε湍流方程。分析不同工况下水头损失的产生机理,得到了不同分流比、入口流速、管径比对水头损失系数的影响:单管通水时水头损失系数比双管通水时的水头损失系数约大1.01～1.94倍,当入口雷诺数re相同时垂直支管的水头损失系数比水平支管的水头损失系数约大2.20～2.55倍,不同管径比对垂直支管的水头损失系数影响不明显,水平支管的水头损失系数随管径比的增大而减小。研究结果表明,数值模拟结果与试验结果吻合较好,得出的结果对工程有指导意义。

为了更准确的得到斜拉桥单塔结构的群桩承台基础上的波浪力,采用cfd方法,依据stokes二阶波理论在fluent中运用边界造波法进行造波,数值模拟波浪作用下斜拉桥单塔结构的桩和承台上的一些点的动水压力,将这些动水压力与试验测得的动水压力进行对比,验证了cfd方法在模拟群桩承台结构波浪力方面的有效性.用有限元软件ansys建立斜拉桥单塔结构有限元模型,分别对结构的加速度、位移、应力结果进行分析.将数值模拟的加速度与试验加速度对比分析,验证了将点的动压转化为波浪集中力及施加到有限元模型上的方法是合理的.对位移和应力分析可知,斜拉桥单塔结构在波浪作用下是安全稳定的,与试验观测到的现象相一致.

随着人们对暖通空调系统要求不断地提高,其规模不断增大,而空调能耗也在不断增加.探究暖通空调流通区域内的流动形态和温度分布规律,为达到合理安排空调线路并降低能耗.建立暖通空调流动区域的三维模型,运用仿真软件fluent,对不同方式入口条件下的流通区域进行数值模拟分析.通过对计算结果的分析,得到了流通区域内空气流动形态及温度的分布规律和变化规律.研究结果为暖通空调系统的合理布局并最终能耗降低提供了参考.

该文以航天煤化工系统中的某型号笼式调节阀为研究对象,应用cfd数值模拟方法研究了调节阀的内流场特性。通过模拟给定压差下阀门不同开度的流量特性,得到调节阀的流量特性曲线,并与试验测定的数据进行比较分析,模拟值与试验值吻合较好。根据流场特性对流道做了优化并对新结构做了数值模拟,结果表明,优化后的流道流阻减小、涡流强度减弱、进而减少了能量损失。

根据线性摩擦焊振动系统的简化模型,推导了焊接过程热输入数学模型,并通过热过程分析,建立了线性摩擦焊三维热分析有限元计算模型;利用有限元软件ansys计算获得了45钢线性摩擦焊接头温度场的分布特征,并与用金相组织法测定的接头温度场进行比较,验证了模拟结果。

袋式除尘器气流组织的数值模拟与分析——采用流体动力学cfd软件对袋式除尘器中单元模块的除尘空间气流组织进行数值模拟分析，给出了不同位置的布袋不同高度上气流速度图，将模拟结果与实际工程运行情况对比，分析其可靠性，为袋式除尘器的改进和设计提供理论依...

吸附式空调系统中吸附床的数值模拟与分析——针对吸附床及其换热流体建立了传热传质耦合的动态模型，并对该模型进行了数值求解，得出了吸附剂的温度场；探讨了多个因素对单位吸附床质量制冷功率(swp)的影响。研究表明：吸附床结构参数、传热热阻以及循环时间对...

地铁深基坑逆作施工的数值模拟与实测分析——针对上海市某地铁深基坑，基于flac3d软件，采用摩尔-库伦弹塑性模型，对既有建筑物旁盖挖逆作法施工的深基坑进行了分步开挖数值模拟；并将计算得到的围护结构水平位移和基坑周围地表沉降与实际监测结果进行对比分析...