室内空气流动数值模拟的N点风口动量模型 被引量：25

1

作者 赵彬 李先庭 彦启森 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期64-70,共7页

为适应工程应用中快速、准确模拟室内空气流动的需要,提出N点风口动量模型,以简化描述利用计算流体动力学CFD方法模拟室内空气流动时百叶、多孔板类送风口的入流边界条件。百叶和多孔板风口的等温自由射流算例以及HESCO孔板类散流器在... 为适应工程应用中快速、准确模拟室内空气流动的需要,提出N点风口动量模型,以简化描述利用计算流体动力学CFD方法模拟室内空气流动时百叶、多孔板类送风口的入流边界条件。百叶和多孔板风口的等温自由射流算例以及HESCO孔板类散流器在室内送风的算例和实验数据对比表明,N点风口动量模型可以较好地解决数值模拟室内空气流动的风口入流边界条件描述问题。 展开更多

关键词 风口模型 计算流体动力学 室内空气流动 边界条件 送风口 百叶 多孔板

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微型燃机向心透平叶轮顶部间隙流动的数值模拟 被引量：7

2

作者 邓清华 牛久芳 丰镇平 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期685-688,共4页

对自行研制的100kW微型燃气轮机向心透平叶轮,在级环境设计工况下的顶部间隙流动进行了全三维黏性数值模拟研究,其动静间隙信息传递采用混合平面方法,湍流模型采用SpalartAllmaras模型.结果表明向心透平叶轮顶部间隙流场在轮壳相对运动... 对自行研制的100kW微型燃气轮机向心透平叶轮,在级环境设计工况下的顶部间隙流动进行了全三维黏性数值模拟研究,其动静间隙信息传递采用混合平面方法,湍流模型采用SpalartAllmaras模型.结果表明向心透平叶轮顶部间隙流场在轮壳相对运动速度很高的情况下,其影响因素除了所熟知的叶轮叶片顶部间隙两侧压差以及已得到试验验证的轮壳相对运动外,还有另一个重要因素是叶轮叶片表面次流,其存在使得叶轮顶部间隙流场更加复杂;叶轮进口较大的负冲角是该向心透平叶轮叶片表面较强次流形成的主要原因,在研究向心透平叶轮顶部间隙流场时不应忽略. 展开更多

关键词 微型燃气轮机 向心透平 叶轮 顶部间隙 数值模拟

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一种吹吸式排风罩的流场测试及数值模拟 被引量：6

3

作者 贺素艳 王英敏 李云飞 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第10期1492-1495,1499,共5页

采用计算流体动力学理论建立吹吸式排风罩流场的数学模型 .通过数值解法 ,得出了流场内各点的流函数 ,从而绘制成等速度线图 ,实现这种吹吸式排风罩作用范围的预测 .阐述了测试该流场所用的热球风速传感器微机采样系统的主要组成部分、... 采用计算流体动力学理论建立吹吸式排风罩流场的数学模型 .通过数值解法 ,得出了流场内各点的流函数 ,从而绘制成等速度线图 ,实现这种吹吸式排风罩作用范围的预测 .阐述了测试该流场所用的热球风速传感器微机采样系统的主要组成部分、标定原理和结果 .利用该测试系统实测风速绘制的等速度线图与理论模拟所得等速度线图进行了验证和对照 ,它们的作用范围是相符的 。 展开更多

关键词 吹吸式排风罩 数值模拟 流场测试 等速度线图 计算流体动力学理论 局部通风系统

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低屋面横向通风牛舍倾斜挡风板流场数值模拟 被引量：7

4

作者 吕洁 吴亚平 +2 位作者 周勃 张琼 王慧 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2015年第6期700-704,共5页

针对低屋面横向通风牛舍在实际运行时会出现牛舍内气流不均匀的问题,提出了一种改变牛舍上部挡风板倾斜角度的方法来改善牛舍内空气的均匀度.利用fluent软件建立挡风板与垂直方向成不同夹角的牛舍三维模型,设置风机和湿帘为边界条件.利... 针对低屋面横向通风牛舍在实际运行时会出现牛舍内气流不均匀的问题,提出了一种改变牛舍上部挡风板倾斜角度的方法来改善牛舍内空气的均匀度.利用fluent软件建立挡风板与垂直方向成不同夹角的牛舍三维模型,设置风机和湿帘为边界条件.利用计算流体动力学方法对牛舍内的空气流场进行三维数值模拟,并获得了挡风板的最佳安装角度.结果表明,当挡风板与垂直方向夹角为60℃时,牛舍中气流分布最为均匀,奶牛生存高度的气流速度也最合适. 展开更多

关键词 通风 挡风板 计算流体动力学 奶牛舍 流场 数值模拟 模型 边界条件

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不同流道结构质子交换膜燃料电池内传递现象的三维模拟 被引量：5

5

作者 刘永江 陈松 +2 位作者 胡桂林 樊建人 岑可法 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期722-727,共6页

应用计算流体力学方法,建立了用于模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)传递特性和电化学性能的稳态、等温的三维数学模型.计算了传统流道和交叉梳状流道燃料电池的流场、电流密度和组分浓度等的多维分布.与传统流道的燃料电池相比,交叉梳状... 应用计算流体力学方法,建立了用于模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)传递特性和电化学性能的稳态、等温的三维数学模型.计算了传统流道和交叉梳状流道燃料电池的流场、电流密度和组分浓度等的多维分布.与传统流道的燃料电池相比,交叉梳状流道所产生的电极内强烈的强制对流机理提高了反应物和产物的传输速率,从而改善了电池的极限电流和极化性能等.利用模型估算的极化特性和文献实验结果吻合较好. 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 三维模拟 传递现象 流道结构 计算流体力学方法 三维数学模型 电化学性能 传递特性 组分浓度 电流密度 文献实验 极化特性 模型估算 极化性能 极限电流 传输速率 强制对流 反应物 交叉 传统 相比 产物

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用FLUENT软件计算化学氧碘激光流场 被引量：11

6

作者 吴宝根 陆来 +1 位作者 姜宗林 陈耀松 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期181-185,共5页

用计算流体动力学(CFD)软件 FLUENT,数值研究化学氧碘激光喷管形线,碘喷孔位置, 副流入口压力,O2(1Δ)初始产额,水蒸汽含量以及稀释气体对平均小信号增益系数沿流动方向分布的影响;并对大连化学物理研究所超音速化学氧碘激光的两次实验... 用计算流体动力学(CFD)软件 FLUENT,数值研究化学氧碘激光喷管形线,碘喷孔位置, 副流入口压力,O2(1Δ)初始产额,水蒸汽含量以及稀释气体对平均小信号增益系数沿流动方向分布的影响;并对大连化学物理研究所超音速化学氧碘激光的两次实验进行数值模拟,计算结果显示平均小信号增益系数与实验测试的摩尔功率趋势一致。 展开更多

关键词 化学氧碘激光(COIL) 计算流体动力学(CFD) 小信号增益分布

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电磁式微流体动态混合器的动力学数值模拟 被引量：10

7

作者 李淑娴 吴一辉 宣明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期127-134,共8页

从提高电磁式聚合物膜微流体动态混合器的混合性能出发,利用结构动力学理论对聚合物膜进行数值模拟,给出了其模态及谐响应分析结果;然后将其数值模拟结果耦合在流体动力学数值模型上,利用计算流体动力学理论对微腔内液体的流动特性进行... 从提高电磁式聚合物膜微流体动态混合器的混合性能出发,利用结构动力学理论对聚合物膜进行数值模拟,给出了其模态及谐响应分析结果;然后将其数值模拟结果耦合在流体动力学数值模型上,利用计算流体动力学理论对微腔内液体的流动特性进行了分析,得出低阶振动模式下的Re。对以数值模拟为依据制造的混合器进行了水与红墨水的混合试验。仿真与试验获得了相吻合的研究结果:二阶振动时Re 最大;当激振力振动频率在二阶自然频率附近时,混合液体振动最剧烈,混合最理想;振动剧烈程度是由振幅、频率共同决定的。 展开更多

关键词 微流体动态混合器 数值模拟 模态 谐响应 计算流体动力学

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中等雷诺数圆球绕流的数值研究 被引量：13

8

作者 任安禄 李广望 邹建峰 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期644-648,共5页

采用三维黏性不可压缩流场分块耦合计算方法计算圆球绕流问题.动量方程分别采用高精度和常规精度离散,压力泊松方程采用二阶中心差分格式离散.出口边界条件为无反射边界条件;计算网格为全流场封闭的H-O型网格.计算了雷诺数为8.9～1000.... 采用三维黏性不可压缩流场分块耦合计算方法计算圆球绕流问题.动量方程分别采用高精度和常规精度离散,压力泊松方程采用二阶中心差分格式离散.出口边界条件为无反射边界条件;计算网格为全流场封闭的H-O型网格.计算了雷诺数为8.9～1000.0时圆球绕流受到的阻力,分析尾涡形状及长度随雷诺数的变化规律.计算得到的阻力系数和尾涡长度与实验结果符合较好.用高精度算法研究了尾涡结构问题,在雷诺数为1000.0时成功地获得了尾流发夹涡现象. 展开更多

关键词 不可压缩黏性流 圆球绕流 区域分解法 尾流结构

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滑移边界条件的收敛性分析及应用 被引量：4

9

作者 曹文斌 李桦 高洪贺 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期12-18,共7页

用速度滑移与温度跳跃边界条件代替通常假定的无滑移边界条件,可有效地提高计算流体力学模型对高空滑移流区域流动的预测精度。应用Maxwell滑移边界条件时,通过直接计算速度梯度及温度梯度而得到速度滑移和温度跳跃量的处理方法在网格... 用速度滑移与温度跳跃边界条件代替通常假定的无滑移边界条件,可有效地提高计算流体力学模型对高空滑移流区域流动的预测精度。应用Maxwell滑移边界条件时,通过直接计算速度梯度及温度梯度而得到速度滑移和温度跳跃量的处理方法在网格较密的时候会出现迭代计算发散的问题。理论分析表明,直接计算梯度的方法使边界条件的时间推进过程等价于雅克比迭代过程,因此必须满足相应的收敛性条件。为了消除收敛性条件的限制,给出了一种在任意网格密度下均收敛的边界条件处理方法并通过数值算例验证了该方法的正确性。针对高空高超声速流动,以空天飞机为例,对比了滑移/无滑移边界条件所得结果的差异,分析了滑移效应对飞行器气动特性及热环境的影响。 展开更多

关键词 滑移边界条件 收敛性 高超声速 计算流体力学

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基于多区模型的大空间空调温度场数值模拟 被引量：7

10

作者 李晓冬 高军 高甫生 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期683-686,共4页

大空间建筑室内空调温度场的数值模拟中,CFD模拟结果的可信度极大地取决于能量方程边界条件的合理设定.探讨了一种基于多区热质平衡模型的边界条件确定方法.在大空间多区热质平衡模型研究基础上,建立了各宏观“大控制体”内的热质平衡方... 大空间建筑室内空调温度场的数值模拟中,CFD模拟结果的可信度极大地取决于能量方程边界条件的合理设定.探讨了一种基于多区热质平衡模型的边界条件确定方法.在大空间多区热质平衡模型研究基础上,建立了各宏观“大控制体”内的热质平衡方程.模型综合了墙体热传导、壁面对流热交换、壁面之间长波辐射热交换以及内部控制体之间的对流热交换过程.计算得到的壁面温度与热流直接加载到CFD模型的能量方程中,从而实现边界条件的精确化.这种方法是CFD模拟的一种辅助手段. 展开更多

关键词 大空间 CFD模拟 边界条件 多区模型

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基于格子Boltzmann方法的气动声学计算 被引量：2

11

作者 司海青 石岩 +1 位作者 王兵 吴晓军 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期616-620,共5页

研究了应用于气动声学计算中的格子Boltzmann方法(Lattice Boltzmann method,LBM),采用非平衡外推格式处理壁面边界条件,远场无反射边界条件采用吸收层边界条件。首先,将LBM应用于顶盖驱动的空腔流动模拟进行程序验证;然后,数值研究气... 研究了应用于气动声学计算中的格子Boltzmann方法(Lattice Boltzmann method,LBM),采用非平衡外推格式处理壁面边界条件,远场无反射边界条件采用吸收层边界条件。首先,将LBM应用于顶盖驱动的空腔流动模拟进行程序验证;然后,数值研究气动声学中的几个典型问题,特别讨论了黏性对LBM数值解的影响,并与传统的四阶精度低色散保持格式(Dispersion-relation-preserving,DRP)比较,检验了该方法模拟气动声学基本问题的能力,为进一步运用该方法模拟复杂物体产生噪声奠定基础。研究表明,尽管标准LBM方法在时间、空间上仅有二阶精度,但是,LBM方法计算得到的结果能和分析解保持一致,它是有效且可行的气动声学计算方法。 展开更多

关键词 格子BOLTZMANN方法 壁面边界条件 吸收层边界条件 计算气动声学 计算流体力学

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偏微分方程叠加原理在流场数值计算中的应用 被引量：2

12

作者 王红刚 林海飞 +2 位作者 吴奉亮 张俭让 常心坦 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2010年第4期502-506,共5页

以偏微分方程叠加原理为基础,阐述了一种求解复杂流场问题的新方法。该方法首先将一个具有复杂边界条件和源项的、难以求解的流场问题拆分为若干具有简单边界条件和源项,从而易于求解流场问题,然后用若干个简单流场问题的解的叠加来描... 以偏微分方程叠加原理为基础,阐述了一种求解复杂流场问题的新方法。该方法首先将一个具有复杂边界条件和源项的、难以求解的流场问题拆分为若干具有简单边界条件和源项,从而易于求解流场问题,然后用若干个简单流场问题的解的叠加来描述复杂问题的解。以多孔介质的线性渗流问题为例,应用计算流体力学软件,通过对原问题及经过拆分的简单问题进行数值模拟。将简单问题的数值解叠加并与原问题的数值解进行对比,证明了叠加原理在流场数值模拟中应用的可行性。该方法在计算流体力学中的应用可以极大地降低所需的数值试验次数。 展开更多

关键词 叠加原理 边界条件 线性渗流 计算流体力学

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基于激波拟合与柔性壁的反设计数值方法研究 被引量：3

13

作者 吴晴 钟易成 +1 位作者 胡骏 余少志 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期234-239,245,共7页

将激波和待求激波压缩面作为运动间断边界拟合,研究了超声速来流下的型面反设计数值计算方法。算法秉承拟合法思想,采用二阶格式时间推进欧拉方程组,在运动边界和动网格条件下,按预估的波系结构划分网格块,反求可产生指定压力分布的三... 将激波和待求激波压缩面作为运动间断边界拟合,研究了超声速来流下的型面反设计数值计算方法。算法秉承拟合法思想,采用二阶格式时间推进欧拉方程组,在运动边界和动网格条件下,按预估的波系结构划分网格块,反求可产生指定压力分布的三维型面,并获得精确的激波型面。通过包括凸包进气道在内的三个反设计算例验证了本文算法的合理性及其对网格质量的适应性,证明了在型面反设计中,采用激波拟合法可大大提高型面精度。本算法可用于超声速进气道压缩面和唇口完全三维反设计。 展开更多

关键词 激波拟合 柔性壁 运动间断条件 反设计数值方法 计算流体力学

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微织构特征对径向滑动轴承动特性的影响 被引量：6

14

作者 尹明虎 陈国定 +2 位作者 高当成 苏华 王琳 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期658-664,共7页

在滑动轴承轴瓦(或轴颈)表面加工微织构以提升其工作性能是近年来的热点研究内容,尤其是微织构特征对滑动轴承静特性影响的研究更为多见。滑动轴承动特性对于高速旋转机械系统动力学研究是十分重要的影响因素,因此有关微织构特征对滑动... 在滑动轴承轴瓦(或轴颈)表面加工微织构以提升其工作性能是近年来的热点研究内容,尤其是微织构特征对滑动轴承静特性影响的研究更为多见。滑动轴承动特性对于高速旋转机械系统动力学研究是十分重要的影响因素,因此有关微织构特征对滑动轴承动特性影响的研究也是很有必要的。基于采用轴承出口的质量守恒边界条件和动网格技术,建立了基于N-S方程的微织构滑动轴承动特性分析有限元模型,较为详细地分析了微织构形状、尺寸和分布参数对滑动轴承动特性的影响规律,并通过国外的理论分析结果和试验数据对文中建立的计算模型进行了验证。研究结果表明,与其他微织构特征相比,微织构面积率和周向分布位置对滑动轴承动特性系数的影响更为显著;相较于轴承的刚度系数,微织构特征对轴承阻尼系数的影响较轴承刚度系数更为明显。 展开更多

关键词 织构 滑动轴承 动特性 刚度 阻尼

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三维数值模拟再生冷却喷管的换热 被引量：14

15

作者 李军伟 刘宇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期111-115,共5页

为了解液体火箭发动机喷管再生冷却的换热特点, 采用数值模拟的方法, 对内喷管燃气、壁面和冷却液建立不同的三维控制方程, 进行流动和传热的耦合计算。在计算中, 假定喷管流动为冻结流动, 考虑燃气向壁面的对流换热和辐射换热; 采用二... 为了解液体火箭发动机喷管再生冷却的换热特点, 采用数值模拟的方法, 对内喷管燃气、壁面和冷却液建立不同的三维控制方程, 进行流动和传热的耦合计算。在计算中, 假定喷管流动为冻结流动, 考虑燃气向壁面的对流换热和辐射换热; 采用二阶迎风格式离散控制方程, 采用DO模型离散求解辐射换热方程, 水蒸气的吸收系数根据Leckner公式计算。计算模型采用缩比热试车发动机, 数值计算结果与实验结果吻合较好, 较准确地模拟出了喷管的壁面热流密度, 得到了喷管燃气和冷却液的流场和温度场, 对高压再生冷却喷管的设计具有指导意义。 展开更多

关键词 液体推进剂火箭发动机 喷管 再生冷却 温度分布

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冷藏陈列柜风幕卷吸特性的数值分析 被引量：7

16

作者 陈蕴光 袁秀玲 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期943-946,962,共5页

应用数值方法分别对不同射流速度分布(均匀分布、2种线性分布和抛物型分布)的垂直冷风幕的卷吸特性进行了研究,对体积卷吸率、温度分布及热卷吸系数进行了分析比较.结果表明,速度分布对风幕的卷吸特性有着重要影响,内侧较大的线性速度... 应用数值方法分别对不同射流速度分布(均匀分布、2种线性分布和抛物型分布)的垂直冷风幕的卷吸特性进行了研究,对体积卷吸率、温度分布及热卷吸系数进行了分析比较.结果表明,速度分布对风幕的卷吸特性有着重要影响,内侧较大的线性速度分布是其中性能最优的,对外部空气的卷吸量最小,对柜内空气的卷吸量最大.因此,在保证柜内温度的前提下,通过在出风口设置合适的整流装置,使外侧速度尽可能减小,可以显著降低对外界空气的卷吸,从而减小冷藏陈列柜的热负荷. 展开更多

关键词 风幕 卷吸 冷藏陈列柜

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有叶增压器蜗壳内三维粘性可压缩流场的CFD模拟 被引量：2

17

作者 杜爱民 田永祥 任洪娟 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期73-76,共4页

为研究有叶蜗壳内的详细流场和其效率提高的可能性,提出了一种对蜗壳和喷嘴环流动区域利用控制容积法对其可压缩、粘性流体三维流场进行CFD数值模拟的方法,并以某增压器为例进行了计算分析。结果表明这种方法可以清晰地展现模型内部流... 为研究有叶蜗壳内的详细流场和其效率提高的可能性,提出了一种对蜗壳和喷嘴环流动区域利用控制容积法对其可压缩、粘性流体三维流场进行CFD数值模拟的方法,并以某增压器为例进行了计算分析。结果表明这种方法可以清晰地展现模型内部流体压力、温度和速度的分布情况,对所计算结果参数进行分析后,可找出模型内流动损失区域和造成损失的原因,以有针对性地对增压器内腔进行优化设计,降低不合适几何形状造成的损失。 展开更多

关键词 内燃机 有叶蜗壳 流场 控制容积法 CFD

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电解车削加工流场的数值模拟及工艺试验研究 被引量：5

18

作者 傅秀清 康敏 +1 位作者 鲜洁宇 肖茂华 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第5期693-696,共4页

针对电解车削加工的流场设计,基于内喷式阴极结构和电解液流道的物理模型建立了相应的数值模型,应用计算流体力学方法进行求解,得到了流场的速度和压力分布。根据求解结果,分析了阴极内部结构对流场的影响;通过改进阴极的内部结构,得到... 针对电解车削加工的流场设计,基于内喷式阴极结构和电解液流道的物理模型建立了相应的数值模型,应用计算流体力学方法进行求解,得到了流场的速度和压力分布。根据求解结果,分析了阴极内部结构对流场的影响;通过改进阴极的内部结构,得到了相对较好的模拟结果;结合工艺试验,验证了数值模拟的准确性,表明可将计算流体动力学的方法用于流场的模拟和指导阴极结构的改进设计。 展开更多

关键词 电解车削加工 阴极 流场 试验

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UUV海底定点停驻受力特性及稳定性分析 被引量：5

19

作者 宋保维 朱信尧 +1 位作者 单志雄 王鹏 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期94-101,共8页

在简单介绍海底定点停驻UUV概念及工作过程的基础上,建立了其在海底时的稳定性分析模型,并推导出了航行器负浮力、主轴与两支撑点之间的半角θ、流体动力Fx、Fy之间的关系。为了研究航行器在海底时的流体动力特性,采用Ansys ICEM对其离... 在简单介绍海底定点停驻UUV概念及工作过程的基础上,建立了其在海底时的稳定性分析模型,并推导出了航行器负浮力、主轴与两支撑点之间的半角θ、流体动力Fx、Fy之间的关系。为了研究航行器在海底时的流体动力特性,采用Ansys ICEM对其离海底不同距离及海底有不同倾角时的情况进行结构化的网格划分,并应用CFX软件对其在不同水流速度下的外围流场进行数值仿真,得到了其在海底时所受侧向力、升力随距海底的距离、海水流速及海底倾角的变化趋势。最后,对航行器在海底时的稳定性进行了分析并得到了一组能够保证航行器海底稳定的较好参数。 展开更多

关键词 无人水下航行器 海底定点停驻 水动力特性 稳定性 CFX数值模拟 结构化网格

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计算流体力学在炼钢中的应用和发展 被引量：1

20

作者 李宝宽 赫冀成 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期77-86,共10页

介绍了计算流体力学应用到炼钢过程中所面临的边界条件和材料物性数据等问题．并着重评述了钢包精炼和连铸结晶器过程中流动及相关现象研究概况，指出炼钢过程中数值模拟的目标不是获得描述某给定过程的精确数值，而是获取过程知识，特... 介绍了计算流体力学应用到炼钢过程中所面临的边界条件和材料物性数据等问题．并着重评述了钢包精炼和连铸结晶器过程中流动及相关现象研究概况，指出炼钢过程中数值模拟的目标不是获得描述某给定过程的精确数值，而是获取过程知识，特别是获取实验无法得到的信息．数值模拟不能代替实验，相反是扩大实验的内容．将来的炼钢过程数值模拟工作将面临更复杂的三维、时间相关的多相反应系统或气金渣等自由表面问题的挑战． 展开更多

关键词 计算流体力学 炼钢过程 边界条件 材料物性

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