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大空域变计算域数值方法研究
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作者 李盾 初景江 +3 位作者 李志辉 何跃龙 白鹏 孟旭飞 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第4期9-17,共9页
大空域多体分离、再入、巡航等长时间、长距离的动态数值模拟,会导致计算域增大、计算量急剧上升。针对此类难题,本研究在三维非结构粘性直角动网格技术的基础上,采用多计算域交替、移动分裂的思路,创新性地提出变计算域数值处理方法。... 大空域多体分离、再入、巡航等长时间、长距离的动态数值模拟,会导致计算域增大、计算量急剧上升。针对此类难题,本研究在三维非结构粘性直角动网格技术的基础上,采用多计算域交替、移动分裂的思路,创新性地提出变计算域数值处理方法。采用双球体分离模型对变计算域方法的可行性和鲁棒性展开对比验证,计算结果证明变计算域方法精度可靠且效率提高。一定程度上实现了气动数值模拟从传统的固定单域计算到动态多域计算的变计算域拓展。 展开更多
关键词 大空域 多体分离 气动数值模拟 变计算域方法 对比验证
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工业油污干冰清洗数值模拟与试验
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作者 曾勇 郑潇天 +2 位作者 赵雪雅 陈洪博 顾金彤 《中国表面工程》 北大核心 2025年第2期381-397,共17页
目前对于干冰清洗效果还依赖于工人的经验,无法获得较为准确的清洗参数。为了获得干冰清洗的最佳工艺参数,提升清洗效率并降低清洗成本,采用CFD数值模拟和试验相结合的方法,并以常见的附着力等级为2级和4级的油污为清洗对象,研究清洗距... 目前对于干冰清洗效果还依赖于工人的经验,无法获得较为准确的清洗参数。为了获得干冰清洗的最佳工艺参数,提升清洗效率并降低清洗成本,采用CFD数值模拟和试验相结合的方法,并以常见的附着力等级为2级和4级的油污为清洗对象,研究清洗距离、清洗角度、清洗速度和干冰颗粒质量流量等主要工艺参数对清洗效果的影响。通过CFD仿真,分析距离喷枪口不同位置与干冰颗粒浓度以及速度的影响关系,获得干冰清洗距离控制范围;通过静态清洗试验,并与仿真结果对比,验证CFD仿真方法的有效性和准确性;通过正交动态清洗试验,并采用图像二值化处理方法,分析清洗距离、清洗角度、清洗速度和干冰颗粒质量流量对清洗效果的影响关系。最后,通过变参数清洗试验,获得两种油污完全清洗的工艺参数。试验结果表明,对附着力等级2的油污,清洗距离对清洗效果影响最大,而对于附着力等级为4的油污,干冰质量流量对清洗效果影响最大,不同附着力的油污,工艺参数的影响大小不同,清洗参数之间相互制约影响,故在清洗时须选取适当清洗参数。不同附着力的油污,工艺参数的影响大小不同,确定主要清洗参数后,其余清洗参数将发生改变,所以在清洗时须要选择合适的清洗参数。采用仿真试验相结合的方法,针对不同性质的油污,得出精确的清洗参数,可以高效地去除工件表面油污且极大地降低成本。 展开更多
关键词 干冰清洗 数值模拟 二值法 工业油污 计算流体力学
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考虑粒子间碰撞的超音速火焰喷涂粒子飞行与沉积行为的数值分析
3
作者 林国锭 丁坤英 +1 位作者 樊金虎 姬赟 《表面技术》 北大核心 2025年第19期225-235,共11页
目的考虑粒子间碰撞对粒子飞行行为的影响,研究超音速火焰喷涂过程中粒子飞行行为。方法建立超音速火焰喷涂流场中WC-10Co4Cr粒子飞行的CFD-DEM(Computational Fluid Dynamics-Discrete Element Method)模型,通过实验和有限元分析,研究... 目的考虑粒子间碰撞对粒子飞行行为的影响,研究超音速火焰喷涂过程中粒子飞行行为。方法建立超音速火焰喷涂流场中WC-10Co4Cr粒子飞行的CFD-DEM(Computational Fluid Dynamics-Discrete Element Method)模型,通过实验和有限元分析,研究粒子飞行速度和温度特征以及撞击基板时的沉积行为。随后应用该模型研究不同粒径粒子的飞行行为,并结合热喷涂粒子状态和涂层高度分布,测量分析粒径分布对飞行和沉积行为的影响。结果利用考虑粒子间碰撞的DEM模型计算粒子沉积时的平均速度为658 m/s(误差为3.9%),平均温度为1697 K(误差为3.3%)。DEM模型对小粒径粒子平均速度的计算结果更精确,其中,小、中、大粒径粒子在撞击基体时的平均速度分别为683、630、587 m/s,误差分别为3.8%、6.7%、8.0%。DEM模型对于大粒径粒子的速度预测结果相对较差,小、中、大粒径粒子平均温度分别为1659、1720、1666 K,误差分别为6.5%、0.9%、0.5%。粒子间的相互碰撞使撞击基板的粒子分布更均匀,其中,小粒径粒子受粒子间相互作用的影响更大,沉积涂层相比粗粒子更平坦,更利于涂层沉积。结论CFD-DEM模型可以有效地计算WC-10Co4Cr粒子在超音速火焰流场中的飞行行为,分析粒子在撞击基板时的速度、温度和撞击位置,预测粒子的沉积状态。 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂 碳化钨 计算流体动力学 离散元模型 多粒子 数值模拟
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气体密度对高压流态化影响的CFD-DEM模拟
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作者 贾志勇 沈宪琨 +1 位作者 蓝晓程 王铁峰 《化工学报》 北大核心 2025年第9期4383-4397,F0004,共16页
高压流化床工业应用广泛。利用计算流体力学-离散元耦合模型(CFD-DEM)在1.15~92.0 kg/m^(3)范围内考察了气体密度对A、B类颗粒最小流化速度、最小鼓泡速度、气泡和压降等流体力学行为的影响规律。模拟结果表明,不同压力下A类颗粒均存在... 高压流化床工业应用广泛。利用计算流体力学-离散元耦合模型(CFD-DEM)在1.15~92.0 kg/m^(3)范围内考察了气体密度对A、B类颗粒最小流化速度、最小鼓泡速度、气泡和压降等流体力学行为的影响规律。模拟结果表明,不同压力下A类颗粒均存在散式流化区,流化因子随压力提高而略有增加,B类颗粒的流化因子始终小于1.1。此外,随气体密度增加,B类颗粒中气泡尺寸显著减小、数量显著增加。当气体密度由1.15增加到92.0 kg/m^(3)时,粒径为300μm的B类颗粒中的气泡尺寸减小了约60%,气泡数量增加了2.5倍。典型A类颗粒中的气泡尺寸与数量几乎不受气体密度影响。床层压降标准差和压力脉动振幅均随气体密度增加而降低,B类颗粒降低更显著。最后,通过对颗粒碰撞力和曳力系数的分析,探讨了气固、固固相互作用的竞争对高压流态化稳定性的影响机制。 展开更多
关键词 高压流态化 气体密度 气泡 离散元 两相流 数值模拟 计算流体力学
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复杂地质条件的间断有限元地震波数值模拟及GPU加速
5
作者 韩德超 刘卫华 +2 位作者 张春丽 袁媛 白鹏 《石油物探》 北大核心 2025年第4期639-652,共14页
间断Galerkin有限元方法(DGFEM)是一种具有较高模拟精度的有限元方法,但其算法编程难度大,其针对各类复杂介质的波动方程的算法目前未见统一的计算格式。为此,基于三角形非结构化网格以及局部Lax-Friedrichs数值流,构建了针对复杂介质... 间断Galerkin有限元方法(DGFEM)是一种具有较高模拟精度的有限元方法,但其算法编程难度大,其针对各类复杂介质的波动方程的算法目前未见统一的计算格式。为此,基于三角形非结构化网格以及局部Lax-Friedrichs数值流,构建了针对复杂介质波动方程模拟的DGFEM编程计算矩阵,并进一步得出了适用于各类复杂介质模拟的单一波场分量的通用计算格式。该通用计算格式能够有效提升DGFEM算法编程的可拓展性。基于该格式给出了DGFEM的通用CUDA核函数的构建方法,并形成CPU+GPU的二维DGFEM并行计算程序框架。通用CUDA核函数可以将DGFEM算法进一步延伸到更加复杂的介质以及三维情况。理论模型和复杂山地模型的数值实验结果表明,构建的通用计算格式和CUDA核函数可以准确模拟声波、弹性波、粘弹性波、孔隙弹性波方程描述的纵波、横波以及慢纵波等波现象。相比单核CPU模拟,二维DGFEM弹性波GPU计算加速比平均在100倍左右。同时,弹性波、粘弹性波、孔隙弹性波模拟耗时约为声波模拟的1.7,2.3,3.0倍。此结果可以指导复杂介质耦合条件模拟时多进程的负载平衡。 展开更多
关键词 间断Galerkin有限元方法 弹性波 粘弹性波 孔隙弹性波 数值模拟 GPU并行计算.
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Some Equivalence Transform Methods for Simulating Models in Control Systems
6
作者 Degui, Liu 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 1993年第4期32-42,共11页
In this paper two classes of equivalence transform methods for solving ordinary differential equations are proposed. One class of method is the equivalence integral transform method for special differential algebraic ... In this paper two classes of equivalence transform methods for solving ordinary differential equations are proposed. One class of method is the equivalence integral transform method for special differential algebraic problems. The advantage of this class of method is such that the amount of work calculating one integration with parameters becomes that of two interpolations, when the system of nonlinear equations is solved on the right hand side function. The other class of method is the equivalence substitution method for avoiding calculating derivative on the right hand side function. In order to avoid calculation derivatives, two equivalence substitution methods are proposed here. The application instances of some special effect of the equivalence substitution methods are given. 展开更多
关键词 ALGEBRA Calculations Computer simulation Control systems Differential equations Integration Interpolation Mathematical models Mathematical transformations Nonlinear equations numerical methods
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面向SW26010间断有限元算法的多级并行计算 被引量:2
7
作者 王晓忠 张祖雨 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第S02期803-807,共5页
间断有限元算法(Discontinuous Galerkin Finite Element Method,DGM)是一种高精度的数值求解算法,针对电磁工程应用中DGM并行计算效率低、计算量较大的问题,提出了基于SW26010平台的并行DGM算法。通过区域分解、数据结构重构、热点函... 间断有限元算法(Discontinuous Galerkin Finite Element Method,DGM)是一种高精度的数值求解算法,针对电磁工程应用中DGM并行计算效率低、计算量较大的问题,提出了基于SW26010平台的并行DGM算法。通过区域分解、数据结构重构、热点函数从核并行计算、计算与通信重叠及从核缓冲优化技术完成了DGM算法的并行优化。实现结果表明,与基于MPI进程级的DGM并行算法相比,可以获得46.8的平均加速比。 展开更多
关键词 间断有限元 数值模拟 并行计算 区域分解
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基于GLC多项式谱元法的大地电磁场二维正演模拟 被引量:1
8
作者 钟志豪 李予国 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1395-1409,共15页
为了提高大地电磁场数值模拟的精度和效率,提出基于Gauss-Lobatto-Chebyshev(GLC)基函数谱元法的大地电磁场正演模拟方法。该方法首先从麦克斯韦方程组出发,推导了二维大地电磁场边值问题;然后基于Galerkin加权余量法将微分形式的边值... 为了提高大地电磁场数值模拟的精度和效率,提出基于Gauss-Lobatto-Chebyshev(GLC)基函数谱元法的大地电磁场正演模拟方法。该方法首先从麦克斯韦方程组出发,推导了二维大地电磁场边值问题;然后基于Galerkin加权余量法将微分形式的边值问题转换成积分弱形式;最后采用GLC正交多项式插值基函数对全局问题进行离散化,利用Pardiso求解器求解大型稀疏线性方程组得到大地电磁场,实现了二维大地电磁场数值模拟。为了提高数值模拟效率,文中算法采用变密度规则网格剖分技术,即在电性复杂区域使用细网格,在电性均匀区域使用粗网格,采用OpenMP编程模式实现了多个频点的并行计算,以此达到缩短计算时间的目的。通过一维层状介质模型数值模拟结果验证了文中算法的正确性和精度,相比于Gauss-Lobatto-Legendre(GLL)多项式谱元法的数值模拟结果,GLC多项式谱元法的模拟结果精度更高。针对国际标准模型COMMEMI 2D-1和带地形模型,进行了基于GLC多项式谱元法、有限差分法和基于三角网格有限元法的正演模拟,三者数值结果对比表明,GLC多项式谱元法计算精度更高、网格依赖性更低。 展开更多
关键词 大地电磁法 数值模拟 CHEBYSHEV多项式 并行计算 直接求解器
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基于响应面法和CFD的轴流气吸式排种器优化设计 被引量:1
9
作者 张宇乾 于淇 +3 位作者 胡志诚 陈龙 杨文彩 张海东 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第8期14-19,共6页
为提高轴流气吸式排种器型孔入口处的负压从而提升吸种效率,采用响应面法和CFD软件对排种器结构参数进行试验设计和数值模拟并进行回归分析,得到排种器结构最佳参数组合。使用中央复合设计(CCD)对排种器结构参数进行试验设计并建立15组... 为提高轴流气吸式排种器型孔入口处的负压从而提升吸种效率,采用响应面法和CFD软件对排种器结构参数进行试验设计和数值模拟并进行回归分析,得到排种器结构最佳参数组合。使用中央复合设计(CCD)对排种器结构参数进行试验设计并建立15组试验模型,使用FLUENT软件对试验模型的型孔入口压力值进行数值计算,将所得数据集导入Design-Expert软件并通过响应面法进行预测和寻优,得到的最佳参数组合为:扇叶转速为2393 r/min,扇叶个数为11,型孔数为15,此时目标函数预测型孔进口处的负压为210.07 Pa。为验证响应面法目标函数预测值的准确性,进行数值模拟试验和台架试验。结果表明,数值模拟法和响应面法的目标函数值基本一致,而台架法与数值模拟法的误差为6.2%。 展开更多
关键词 轴流气吸式 排种器 响应面法 计算流体动力学 数值模拟
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基于格子Boltzmann方法的液滴在圆柱壁面上运动过程研究
10
作者 金虎 杨帆 戴梦瑶 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期2897-2908,共12页
采用真实流体状态方程的伪势格子Boltzmann方法大密度比多相流模型,模拟了重力作用下的单液滴在圆柱壁面上的运动过程。计算结果表明,随着圆柱壁面疏水性沿重力方向逐渐增强,液滴运动过程可分为铺展和滑落两个阶段。壁面浸润性分布及其... 采用真实流体状态方程的伪势格子Boltzmann方法大密度比多相流模型,模拟了重力作用下的单液滴在圆柱壁面上的运动过程。计算结果表明,随着圆柱壁面疏水性沿重力方向逐渐增强,液滴运动过程可分为铺展和滑落两个阶段。壁面浸润性分布及其变化率均会影响液滴运动过程,当液滴运动至圆柱下半部分时,其平均速度、最大速度、附着长度和液滴高度等参数随时间变化开始发生分化。此外,当液滴开始及完全运动至圆柱下半部分时,其所受附着力的水平及垂直分量分别达到最大。这些发现为深入理解液滴在圆柱壁面上的运动特性提供了重要的理论支持。 展开更多
关键词 格子BOLTZMANN方法 伪势模型 液滴 圆柱壁面 浸润性分布 多相流 数值模拟 计算流体力学
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关于强度折减有限元方法中边坡失稳判据的讨论 被引量:314
11
作者 刘金龙 栾茂田 +2 位作者 赵少飞 袁凡凡 王吉利 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1345-1348,共4页
在边坡稳定性分析中采用强度折减弹塑性有限元方法时,所得到的总体安全系数在一定程度上依赖于所采用的失稳评判标准,通常以数值计算的收敛性作为边坡失稳判据。而有限元计算的数值收敛性受多种因素的影响,因而由此所得到的安全系数的... 在边坡稳定性分析中采用强度折减弹塑性有限元方法时,所得到的总体安全系数在一定程度上依赖于所采用的失稳评判标准,通常以数值计算的收敛性作为边坡失稳判据。而有限元计算的数值收敛性受多种因素的影响,因而由此所得到的安全系数的合理性及其唯一性受到了质疑。为了考查目前各种失稳判据的合理性及其适用性,分别依据计算的收敛性、特征部位位移的突变性和塑性区的贯通性等3个失稳判据,针对某一典型边坡算例,采用强度折减弹塑性有限元方法进行稳定性分析,并与Spencer极限平衡法所得到的总体安全系数进行了对比。对比分析表明,以有限元数值计算的收敛性作为失稳判据在某些情况下所得到的安全系数可能误差较大,而采用特征部位位移的突变性或塑性区的贯通性作为失稳判据所得到的边坡安全系数与Spencer极限平衡法的计算结果比较接近,考虑到实用性与简便性,建议在边坡稳定性分析的强度折减有限元方法中联合采用特征部位位移的突变性和塑性区的贯通性作为边坡的失稳判据。 展开更多
关键词 强度折减法 边坡稳定分析 失稳判据 安全系数
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混煤燃烧过程中的交互作用:机理实验研究与数值模拟 被引量:16
12
作者 马仑 汪涂维 +3 位作者 方庆艳 谭鹏 张成 陈刚 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2647-2653,共7页
为深入研究混煤燃烧过程中的交互作用机理,在沉降炉上进行了贫煤和烟煤不同配比混煤(贫煤掺混烟煤比例0,25%,50%,75%,100%)燃烧特性的实验研究与数值模拟。结果表明,混煤燃烧过程中易燃煤对混煤燃烧的促进和抑制2种交互作用的竞争决定... 为深入研究混煤燃烧过程中的交互作用机理,在沉降炉上进行了贫煤和烟煤不同配比混煤(贫煤掺混烟煤比例0,25%,50%,75%,100%)燃烧特性的实验研究与数值模拟。结果表明,混煤燃烧过程中易燃煤对混煤燃烧的促进和抑制2种交互作用的竞争决定了混煤的燃烬特性,促进作用表现为烟煤优先燃烧,提高了燃烧初期的局部温度,促进了难燃煤的着火与燃烧;抑制作用则表现为易燃煤抢先燃烧消耗了大量氧气,导致难燃煤燃烧处于欠氧状态,阻碍了难燃煤的燃烧与燃烬。由于煤种差异大,交互作用影响明显,混煤实际燃烬率与计算线性燃烬率差异较大。掺混25%易燃煤时,促进作用在混煤燃烧中占主导地位,燃烬率高于按掺烧比例线性计算得出的计算线性燃烬率;当掺混50%易燃煤时,混煤燃烬率的出现"拐点";进一步增加至75%时,抑制作用在混煤燃烧中占据主导地位,燃烬率明显降低。混煤燃烧NO_x排放量与计算线性NO_x计算值比较接近,其随着易燃煤的掺烧比例的增加而线性增加。 展开更多
关键词 混煤燃烧 交互 沉降炉 燃烧特性 NO_x 数值模拟
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基于改进多中心-校正内点法的最优潮流 被引量:23
13
作者 乐秀璠 覃振成 +1 位作者 杨博 王华芳 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期47-52,共6页
提出了一种改进的多中心-校正内点法,该方法采用超立体空间映射技术,通过合理配置一些关键映射参数改善映射空间的数值结构,使算法在每次迭代时能获得较大的迭代步长和较好的中心方向,从而加快算法的收敛。通过IEEE14、30、57、118节点... 提出了一种改进的多中心-校正内点法,该方法采用超立体空间映射技术,通过合理配置一些关键映射参数改善映射空间的数值结构,使算法在每次迭代时能获得较大的迭代步长和较好的中心方向,从而加快算法的收敛。通过IEEE14、30、57、118节点4个测试系统的仿真计算表明,该算法收敛快,其迭代次数与每次迭代进行4次中心-校正计算的多中心-校正内点法基本相当,而且鲁棒性好,未出现数值稳定问题。文章还对算法收敛判据的设置和初值的选取作了较详细的讨论。 展开更多
关键词 内点法 多中心 最优潮流 映射技术 立体空间 数值结构 映射空间 映射参数 合理配置 测试系统 算法收敛 校正计算 迭代次数 稳定问题 收敛判据 计算表 鲁棒性
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液力透平非定常压力脉动的数值计算与分析 被引量:31
14
作者 杨孙圣 孔繁余 +2 位作者 张新鹏 黄志攀 成军 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期67-72,共6页
液力透平内部流场的非定常压力脉动是影响机组运行稳定性的关键因素之一,为了研究液力透平内部压力脉动,采用流场分析软件CFX对液力透平内部流场进行了三维非定常数值模拟,通过设置监测点,得到了不同位置处的压力脉动结果,并对压力脉动... 液力透平内部流场的非定常压力脉动是影响机组运行稳定性的关键因素之一,为了研究液力透平内部压力脉动,采用流场分析软件CFX对液力透平内部流场进行了三维非定常数值模拟,通过设置监测点,得到了不同位置处的压力脉动结果,并对压力脉动进行了频域分析。结果表明,液力透平内部压力沿着流道逐渐减弱;蜗壳环形部分入口位置和割舍处压力脉动较小,割舍前端和蜗壳中部位置处压力脉动较大,压力脉动主频为转频的2倍;叶轮内部的压力脉动在液力透平各过流部件的脉动中最为强烈,最大压力脉动发生在叶轮中间位置,压力脉动主频为叶频的2倍;尾水管内的压力脉动沿着尾水管流道逐渐减弱,压力脉动主频与蜗壳内部的压力脉动主频相同,为转频的2倍。 展开更多
关键词 液力透平 数值方法 模拟 压力脉动 非定常流场
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基于混合数值解法的一维全水动力学畦灌模型 被引量:17
15
作者 章少辉 许迪 李益农 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期7-14,共8页
数值模拟畦(沟)灌水流运动过程可为地面灌溉系统设计与评价提供必要的工具和手段。该文采用时-空混合数值解法构建起一维全水动力学畦灌模型,并基于典型畦灌试验结果,对比分析采用混合数值解法和Roe有限体积法数值求解一维畦灌全水动力... 数值模拟畦(沟)灌水流运动过程可为地面灌溉系统设计与评价提供必要的工具和手段。该文采用时-空混合数值解法构建起一维全水动力学畦灌模型,并基于典型畦灌试验结果,对比分析采用混合数值解法和Roe有限体积法数值求解一维畦灌全水动力学模型在数值计算稳定性与收敛性、计算精度与效率间的差异,验证基于混合数值解法的模型模拟效果。结果表明,混合数值解法要比Roe有限体积法表现出更佳的数值计算稳定性和收敛性,形成的水平衡误差和平均相对误差相对较低,相同度量环境下的计算效率提高2倍以上。基于混合数值解法的一维畦灌全水动力学数值模拟方法可明显增强数值计算的稳定性和收敛性,有效提高了计算精度和效率,为开展畦灌系统设计与性能评价提供了可靠的数值模拟手段。 展开更多
关键词 灌溉 水动力学 数值解法 计算机仿真 数值法的收敛性 稳定性
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油气藏水力压裂计算模拟技术研究现状与展望 被引量:12
16
作者 张搏 李晓 +2 位作者 王宇 武艳芳 李关访 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期301-310,共10页
水力压裂技术是油气藏尤其是页岩气开发中的核心技术,利用数值模拟方法进行压裂优化和产能预测又是水力压裂成功的关键。本文首先介绍了水力压裂技术的发展历程。然后从计算模型(二维模型、拟三维模型和全三维模型)和数值模拟方法(基于... 水力压裂技术是油气藏尤其是页岩气开发中的核心技术,利用数值模拟方法进行压裂优化和产能预测又是水力压裂成功的关键。本文首先介绍了水力压裂技术的发展历程。然后从计算模型(二维模型、拟三维模型和全三维模型)和数值模拟方法(基于连续介质和基于非连续介质)两方面对油气藏开发领域的水力压裂计算模拟技术进行较全面的总结。最后,从以下3个方面指出现今研究的不足并提出了进一步的研究建议:(1)全三维模型的完善-全三维模型应当与真实的工程参数和监测数据结合,用于校正模型本身,而校正后的全三维模型又可预测和优化新的现场水力压裂作业;(2)数值模拟方法的选用-已有的水力压裂数值模拟方法种类繁多,需要针对各种方法的适用范围、计算效率和模拟效果等,进行全面的比较和优化;(3)页岩储层中天然裂缝网络的数值模拟-天然裂隙网络加剧了页岩储层力学性质的各向异性,同时水力裂缝沟通天然裂缝活化扩展是有利于储层的增渗增产,对压裂缝网的形态、尺寸和连通率等起着至关重要的作用。因此,数值计算过程中综合考虑页岩储层中天然裂缝与水力裂缝的相互作用,将是未来水力压裂模拟的热点。 展开更多
关键词 水力压裂 数值模拟 计算模型 数值模拟方法
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翼形桨搅拌槽内混合过程的数值模拟 被引量:23
17
作者 张国娟 闵健 +1 位作者 高正明 施力田 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期169-174,共6页
采用FLUENT软件的多重参考系(MRF)及标准k-ε模型,将速度场与浓度场方程分开进行求解,对单层轴流式三叶CBY翼形桨搅拌槽内的混合过程进行了数值模拟,所得的混合时间的模拟结果与实验值相吻合。同时采用数值模拟的方法研究了不同的示踪... 采用FLUENT软件的多重参考系(MRF)及标准k-ε模型,将速度场与浓度场方程分开进行求解,对单层轴流式三叶CBY翼形桨搅拌槽内的混合过程进行了数值模拟,所得的混合时间的模拟结果与实验值相吻合。同时采用数值模拟的方法研究了不同的示踪剂加料点、监测点位置及操作条件对混合时间的影响规律;模拟结果表明,混合过程主要由搅拌槽内的流体流动所控制,混合时间与示踪剂加料点及监测点位置密切相关。上述的研究结果对于工业搅拌反应器的优化具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 混合时间 计算流体力学(CFD) 数值模拟 搅拌槽 翼形桨
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非圆齿轮齿廓数值计算的研究 被引量:48
18
作者 李建刚 吴序堂 +1 位作者 毛世民 贺敬良 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期75-78,共4页
提出了一种简单准确的非圆齿轮齿廓的数值算法.该方法从齿廓形成原理和过程出发,将非圆齿轮齿廓的计算转化成了求非圆齿轮节曲线的法向等距线和插齿刀齿廓的交点过程,因此只需要给出非圆齿轮节曲线、插齿刀参数和插齿数据,就可以非常迅... 提出了一种简单准确的非圆齿轮齿廓的数值算法.该方法从齿廓形成原理和过程出发,将非圆齿轮齿廓的计算转化成了求非圆齿轮节曲线的法向等距线和插齿刀齿廓的交点过程,因此只需要给出非圆齿轮节曲线、插齿刀参数和插齿数据,就可以非常迅速准确地计算出非圆齿轮,其中包括齿顶、工作齿廓、过渡曲线和齿根曲线的全部齿廓数据.同时,它还可以检查非圆齿轮是否发生根切或齿顶变尖等设计缺陷,为非圆齿轮的测量和线切割加工提供了准确的齿廓曲线数据.目前,该方法已经成功地应用于非圆齿轮齿廓线切割的加工中,并取得了良好的效益. 展开更多
关键词 非圆齿轮 齿廓 数值计算
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开缝翅片流动和传热性能的实验研究及数值模拟 被引量:34
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作者 李惠珍 屈治国 +1 位作者 程永攀 陶文铨 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期229-232,共4页
对2排X型双向开缝翅片管换热器空气侧的传热及阻力性能进行了实验研究, 在实验的 Re范围内得出了传热和阻力的性能关联式及特性曲线.比较得出,开缝翅片的传热性能远高于平直翅片,与单向开缝翅片相比,X型双向开缝翅片的性能更好.通过数... 对2排X型双向开缝翅片管换热器空气侧的传热及阻力性能进行了实验研究, 在实验的 Re范围内得出了传热和阻力的性能关联式及特性曲线.比较得出,开缝翅片的传热性能远高于平直翅片,与单向开缝翅片相比,X型双向开缝翅片的性能更好.通过数值模拟得出了 X型双向开缝翅片的效率计算曲线.应用场协同原理,对数值模拟得到的气流在2片翅片之间的温度场、速度场、对流换热系数及压降在流动方向上的沿程变化进行了分析.结果表明,开缝翅片有效强化传热的根本原因是翅片开缝后改善了速度和温度梯度的协同性. 展开更多
关键词 翅片管换热器 传热性能 关联式 压降 温度梯度 气流 强化传热 场协同 对流换热系数 流动方向
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基于三维实体模型的管壳式换热器壳程流场和温度场数值研究 被引量:23
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作者 古新 董其伍 王珂 《压力容器》 北大核心 2008年第5期1-5,25,共6页
根据管壳式换热器的结构特点,采用基于管壳式换热器真实三维实体模型的几何建模方案,提出了管壳式换热器周期性全截面计算模型,实现了具有复杂壳程结构的管壳式换热器的数值模拟,克服了现有数值模拟建模方式的一些不足,为再现和模拟管... 根据管壳式换热器的结构特点,采用基于管壳式换热器真实三维实体模型的几何建模方案,提出了管壳式换热器周期性全截面计算模型,实现了具有复杂壳程结构的管壳式换热器的数值模拟,克服了现有数值模拟建模方式的一些不足,为再现和模拟管壳式换热器壳程的真实流动状况,以及分析各种构件对壳程流体流动和传热性能的影响提供了良好的辅助手段。在综合考虑折流杆换热器壳程流体流动与传热的多方面影响因素下,提出了对折流杆换热器周期性单元流道模型的修正算法,改进和完善了折流杆换热器周期性单元流道计算模型的实用性和适用性。 展开更多
关键词 管壳式换热器 周期性 计算模型 数值模拟 修正算法
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