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高温气冷堆板翅式回热器一维可压缩流动算法
1
作者
白一帆
丁铭
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025年第4期675-682,709,共9页
为了计算高温气冷堆氦气透平直接循环中板翅式回热器的动态响应过程,本文建立了板翅式回热器的一维可压缩流动模型。采用混合半隐式算法对控制方程进行离散,并提出使用解耦法和半耦合法对流体域和壁面耦合的温度方程进行求解。根据以上...
为了计算高温气冷堆氦气透平直接循环中板翅式回热器的动态响应过程,本文建立了板翅式回热器的一维可压缩流动模型。采用混合半隐式算法对控制方程进行离散,并提出使用解耦法和半耦合法对流体域和壁面耦合的温度方程进行求解。根据以上2种方法计算回热器入口温度阶跃上升算例的结果分析,并模拟分析了回热器在温度、流量、压力和温度-流量复合阶跃扰动下的瞬态变化过程。结果表明:解耦法相对于半耦合法拥有更快的求解速度,且更适于板翅式回热器在直接氦气透平循环回路系统的整体计算。本文方法可模拟板翅式回热器在简单扰动下的温度响应过程,并捕捉不可压缩模型无法计算的压力响应和流量响应,可以用于板翅式回热器在循环系统中的动态性能分析。
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关键词
高温气冷堆
直接循环
板翅式回热器
动态响应
一维
可压缩
流动
模型
混合半隐式算法
数值计算
计算流体力学
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职称材料
气缸式呼吸模拟器数学模型研究
被引量:
1
2
作者
王一达
卢剑锋
+1 位作者
王桂友
李家春
《机械设计与制造》
北大核心
2019年第10期217-221,共5页
为了更好的进行鉴定飞行员机载氧气系统低压舱高空性能试验,提出一种用于模拟人体呼吸的模拟器,模拟人体在正常环境下以及高低压环境中的呼吸动作,研究呼吸模拟器进出气体质量的实时变化及呼吸阻力等指标参数。通过应用可压缩流体一维...
为了更好的进行鉴定飞行员机载氧气系统低压舱高空性能试验,提出一种用于模拟人体呼吸的模拟器,模拟人体在正常环境下以及高低压环境中的呼吸动作,研究呼吸模拟器进出气体质量的实时变化及呼吸阻力等指标参数。通过应用可压缩流体一维定常等熵流动的基本理论,对呼吸模拟器的控制系统进行数学建模,得到了呼吸模拟器气缸内气体质量与时间的函数关系,并对数学模型进行Simulink仿真,与试验得到的实际曲线进行对比分析。结果表明,理论推导的数学模型仿真曲线与呼吸模拟器实际运动得到的实际曲线大致相符,验证了数学模型的准确性。
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关键词
呼吸模拟器
一维
定常等
熵
流动
数学
模型
SIMULINK
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职称材料
高速磁浮单列车通过隧道时车外压力数值模拟研究
被引量:
10
3
作者
梅元贵
张志超
+1 位作者
杜健
赵汗冰
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期78-89,共12页
采用一维可压缩非定常不等熵流动模型特征线方法,研究高速磁浮列车通过隧道时压力波形成机理及传播特征;以头车和尾车为例,研究车外最大正负压比值,分析多工况下列车通过隧道时不同车厢的车外压力最值分布位置;探究隧道长度、列车运行...
采用一维可压缩非定常不等熵流动模型特征线方法,研究高速磁浮列车通过隧道时压力波形成机理及传播特征;以头车和尾车为例,研究车外最大正负压比值,分析多工况下列车通过隧道时不同车厢的车外压力最值分布位置;探究隧道长度、列车运行速度和阻塞比对车外压力最值的影响规律。结果表明:高速磁浮列车通过隧道时的车外最大负压在数值上远大于最大正压,可定性推测此时车体在负压作用下的“膨胀变形度”比正压作用下的“受压压缩变形度”严重;车外最大正负压及最大压力峰峰值的分布位置与列车运行速度和隧道长度密切相关,当隧道长度与列车长度之比不小于5.18时,头车车外最大正压与列车运行速度的平方成正比,当比值不小于2.53时,头车车外最大负压与列车运行速度的平方成正比;随阻塞比增加,车外最大正负压及最大压力峰峰值均增加,隧道横截面积为100 m^(2)和140 m^(2)时,头车和尾车车外最大正压相当,而横截面积为80 m^(2)时,头车车外最大正压比横截面积为100 m^(2)时大55%。
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关键词
高速磁浮列车
隧道
压力波
车外压力最值
一维
可压缩
流动
模型
特征线方法
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职称材料
基于舒适性的高速磁浮铁路单线隧道最不利隧道长度分布特征研究
4
作者
杜迎春
梅元贵
《实验流体力学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期44-52,共9页
列车在不同长度隧道中高速行驶,会产生不同程度的压力波动,从而引起乘客不同程度的耳感舒适性问题。采用一维可压缩非定常不等熵流动模型的特征线法和时间常数法动态气密指数模型,研究了单列高速磁浮列车通过隧道时的车外压力波和两种...
列车在不同长度隧道中高速行驶,会产生不同程度的压力波动,从而引起乘客不同程度的耳感舒适性问题。采用一维可压缩非定常不等熵流动模型的特征线法和时间常数法动态气密指数模型,研究了单列高速磁浮列车通过隧道时的车外压力波和两种动态气密指数下的车内压力变化特征,完善了基于压力舒适性标准的高速磁浮铁路单线最不利隧道长度的概念,进行了列车速度和列车动态气密指数对最不利隧道长度影响规律的研究。研究发现:在基于车外压力最大负压值的最不利隧道长度下,车内压力最大负压值较小。车内每1、3、10和60 s内最大压力变化量最大值随隧道长度增大呈先增大后减小的特征,即存在舒适性约束条件下的最不利隧道长度。列车速度不同,该最不利隧道长度不同。除车内每10 s压力限值条件下外,动态气密指数不同,最不利隧道长度近似。动态气密指数83 s、速度600 km/h的单列磁浮列车通过截面积为100 m2的隧道时,满足UIC660舒适性标准的最不利隧道长度为10~12 km。本文成果对研究基于舒适性标准的隧道净空面积和列车气密性,以及进一步完善基于隧道压力波效应的轨道交通最不利隧道长度理论体系有较好的参考价值。
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关键词
车内外压力波动
压力舒适性
最不利隧道长度
一维
可压缩
流动
模型
特征线法
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职称材料
题名
高温气冷堆板翅式回热器一维可压缩流动算法
1
作者
白一帆
丁铭
机构
哈尔滨工程大学黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室
出处
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025年第4期675-682,709,共9页
文摘
为了计算高温气冷堆氦气透平直接循环中板翅式回热器的动态响应过程,本文建立了板翅式回热器的一维可压缩流动模型。采用混合半隐式算法对控制方程进行离散,并提出使用解耦法和半耦合法对流体域和壁面耦合的温度方程进行求解。根据以上2种方法计算回热器入口温度阶跃上升算例的结果分析,并模拟分析了回热器在温度、流量、压力和温度-流量复合阶跃扰动下的瞬态变化过程。结果表明:解耦法相对于半耦合法拥有更快的求解速度,且更适于板翅式回热器在直接氦气透平循环回路系统的整体计算。本文方法可模拟板翅式回热器在简单扰动下的温度响应过程,并捕捉不可压缩模型无法计算的压力响应和流量响应,可以用于板翅式回热器在循环系统中的动态性能分析。
关键词
高温气冷堆
直接循环
板翅式回热器
动态响应
一维
可压缩
流动
模型
混合半隐式算法
数值计算
计算流体力学
Keywords
high-temperature gas-cooled reactor
direct cycle
plate-fin recuperator
dynamic response
one-dimensional compressible flow model
hybrid semi-implicit method
numerical computation
computational fluid dynamics
分类号
TL334 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
气缸式呼吸模拟器数学模型研究
被引量:
1
2
作者
王一达
卢剑锋
王桂友
李家春
机构
贵州大学机械工程学院
空军航空医学研究所
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2019年第10期217-221,共5页
基金
车辆动载荷模拟超大型实验舱体关键技术研发(黔科合支撑[2017]2006)
文摘
为了更好的进行鉴定飞行员机载氧气系统低压舱高空性能试验,提出一种用于模拟人体呼吸的模拟器,模拟人体在正常环境下以及高低压环境中的呼吸动作,研究呼吸模拟器进出气体质量的实时变化及呼吸阻力等指标参数。通过应用可压缩流体一维定常等熵流动的基本理论,对呼吸模拟器的控制系统进行数学建模,得到了呼吸模拟器气缸内气体质量与时间的函数关系,并对数学模型进行Simulink仿真,与试验得到的实际曲线进行对比分析。结果表明,理论推导的数学模型仿真曲线与呼吸模拟器实际运动得到的实际曲线大致相符,验证了数学模型的准确性。
关键词
呼吸模拟器
一维
定常等
熵
流动
数学
模型
SIMULINK
Keywords
Breathing Simulator
One-Dimensional Steady Isentropic
Mathematical Model
Simulink
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TB126 [理学—工程力学]
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职称材料
题名
高速磁浮单列车通过隧道时车外压力数值模拟研究
被引量:
10
3
作者
梅元贵
张志超
杜健
赵汗冰
机构
兰州交通大学甘肃省轨道交通力学应用工程实验室
中车青岛四方机车车辆股份有限公司
出处
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期78-89,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFB1200602-39)。
文摘
采用一维可压缩非定常不等熵流动模型特征线方法,研究高速磁浮列车通过隧道时压力波形成机理及传播特征;以头车和尾车为例,研究车外最大正负压比值,分析多工况下列车通过隧道时不同车厢的车外压力最值分布位置;探究隧道长度、列车运行速度和阻塞比对车外压力最值的影响规律。结果表明:高速磁浮列车通过隧道时的车外最大负压在数值上远大于最大正压,可定性推测此时车体在负压作用下的“膨胀变形度”比正压作用下的“受压压缩变形度”严重;车外最大正负压及最大压力峰峰值的分布位置与列车运行速度和隧道长度密切相关,当隧道长度与列车长度之比不小于5.18时,头车车外最大正压与列车运行速度的平方成正比,当比值不小于2.53时,头车车外最大负压与列车运行速度的平方成正比;随阻塞比增加,车外最大正负压及最大压力峰峰值均增加,隧道横截面积为100 m^(2)和140 m^(2)时,头车和尾车车外最大正压相当,而横截面积为80 m^(2)时,头车车外最大正压比横截面积为100 m^(2)时大55%。
关键词
高速磁浮列车
隧道
压力波
车外压力最值
一维
可压缩
流动
模型
特征线方法
Keywords
High-speed maglev train
Tunnel
Pressure wave
Maximum external pressure
One-dimensional compressible flow model
Method of characteristics
分类号
U451.3 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于舒适性的高速磁浮铁路单线隧道最不利隧道长度分布特征研究
4
作者
杜迎春
梅元贵
机构
兰州交通大学甘肃省轨道交通力学应用工程实验室
出处
《实验流体力学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期44-52,共9页
文摘
列车在不同长度隧道中高速行驶,会产生不同程度的压力波动,从而引起乘客不同程度的耳感舒适性问题。采用一维可压缩非定常不等熵流动模型的特征线法和时间常数法动态气密指数模型,研究了单列高速磁浮列车通过隧道时的车外压力波和两种动态气密指数下的车内压力变化特征,完善了基于压力舒适性标准的高速磁浮铁路单线最不利隧道长度的概念,进行了列车速度和列车动态气密指数对最不利隧道长度影响规律的研究。研究发现:在基于车外压力最大负压值的最不利隧道长度下,车内压力最大负压值较小。车内每1、3、10和60 s内最大压力变化量最大值随隧道长度增大呈先增大后减小的特征,即存在舒适性约束条件下的最不利隧道长度。列车速度不同,该最不利隧道长度不同。除车内每10 s压力限值条件下外,动态气密指数不同,最不利隧道长度近似。动态气密指数83 s、速度600 km/h的单列磁浮列车通过截面积为100 m2的隧道时,满足UIC660舒适性标准的最不利隧道长度为10~12 km。本文成果对研究基于舒适性标准的隧道净空面积和列车气密性,以及进一步完善基于隧道压力波效应的轨道交通最不利隧道长度理论体系有较好的参考价值。
关键词
车内外压力波动
压力舒适性
最不利隧道长度
一维
可压缩
流动
模型
特征线法
Keywords
pressure fluctuation inside and outside the train
pressure comfort
the critical tunnel length
characteristic line method for one-dimensional compressible flow model
分类号
U237 [交通运输工程—道路与铁道工程]
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高温气冷堆板翅式回热器一维可压缩流动算法
白一帆
丁铭
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
气缸式呼吸模拟器数学模型研究
王一达
卢剑锋
王桂友
李家春
《机械设计与制造》
北大核心
2019
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
高速磁浮单列车通过隧道时车外压力数值模拟研究
梅元贵
张志超
杜健
赵汗冰
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于舒适性的高速磁浮铁路单线隧道最不利隧道长度分布特征研究
杜迎春
梅元贵
《实验流体力学》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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