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三维水动力学模型高精度差分格式和解法研究 被引量:4
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作者 谢伟松 陶建华 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期590-594,共5页
采用高精度差分格式对三维水动力学问题的时均化Navier Stokes方程进行了数值模拟,进而采用广义共轭剩余法(GCR方法)求解压力泊松方程,并采用显式三级二阶Runge Kutta格式模拟了时间步进过程.傅立叶分析表明,文中所采用的三阶迎风紧致... 采用高精度差分格式对三维水动力学问题的时均化Navier Stokes方程进行了数值模拟,进而采用广义共轭剩余法(GCR方法)求解压力泊松方程,并采用显式三级二阶Runge Kutta格式模拟了时间步进过程.傅立叶分析表明,文中所采用的三阶迎风紧致差分格式具有较高的精度.数值实验进一步验证了上述数值模型的准确性和有效性. 展开更多
关键词 三维动力学模型 高精度差分格式 时均化Navier-Stokes方程 数值模拟 广义共轭剩余法
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混合动力专用发动机润滑系统油膜爆破声研究
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作者 刘文强 李勤华 +2 位作者 胡军峰 费龙盼 郭丰 《润滑与密封》 北大核心 2025年第5期28-36,共9页
在混合动力专用汽油发动机怠速大负荷充电工况下,发现曲轴第3主轴承座在1缸最大爆发压力时刻出现随机的宽频油膜爆破声。针对该问题,建立AVL Excite PU三维动力学模型,通过仿真与试验相结合的方法,研究该噪声产生的工况和机制,分析温度... 在混合动力专用汽油发动机怠速大负荷充电工况下,发现曲轴第3主轴承座在1缸最大爆发压力时刻出现随机的宽频油膜爆破声。针对该问题,建立AVL Excite PU三维动力学模型,通过仿真与试验相结合的方法,研究该噪声产生的工况和机制,分析温度、轴瓦间隙、供油压力及润滑系统结构对该噪声的影响。结果表明:轴瓦表面大面积低压区及油膜压力持续地降低是空穴产生的前提条件,曲轴轴心轨迹突变时形成空穴,导致下瓦油膜压力快速降低,油膜压力变化率越大,易产生空穴噪声,油膜压力变化率可以用来评价空穴噪声大小;减小轴瓦间隙与增加供油量都可以改善油膜爆破声。从优化润滑系统的角度提出改善异响轴承座下轴瓦噪声的工程方案,并通过台架试验证明改善后油膜爆破噪声幅值降低61%,解决油膜爆破噪声问题,为后续混合动力机型类似问题的改善和解决提供理论依据和工程参考。 展开更多
关键词 油膜爆破声 润滑系统 混合动力专用发动机 怠速充电 三维动力学模型
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“引江济巢”工程中水动力及水质数值模拟 被引量:21
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作者 谢兴勇 钱新 +2 位作者 钱瑜 张玉超 田丰 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1133-1137,共5页
利用三维水动力学模型(ELCOM)模拟了"引江济巢"工程对巢湖的水质影响,并利用2007年6月25~30日的现场调水试验监测成果对模拟结果进行了验证.结果表明,模拟值与实测值吻合较好,可应用于工程实施中的水动力及水质状况的模拟和... 利用三维水动力学模型(ELCOM)模拟了"引江济巢"工程对巢湖的水质影响,并利用2007年6月25~30日的现场调水试验监测成果对模拟结果进行了验证.结果表明,模拟值与实测值吻合较好,可应用于工程实施中的水动力及水质状况的模拟和预测.同时进一步分析了不同调水线路及引江调度方式对调水效果的影响,结果表明,在相同流量条件下,西线菜子湖的调水效果优于中线白荡湖.不同的引江调度方式对巢湖东、西半湖及中部湖区的改善效果也不同,可以根据改善水质的不同需求选择相应的调度方式. 展开更多
关键词 调水工程 巢湖 三维动力学模型(ELCOM) 环境模拟
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中华鲟产卵栖息地的三维水力因子适宜性分析 被引量:6
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作者 班璇 高欣 +2 位作者 Panayiotis DIPLAS 肖飞 石小涛 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期80-88,共9页
建立三维水动力学模型分析中华鲟产卵栖息地水力因子的时空分布和中华鲟产卵时的适宜水力特性,为设计最佳的生态调度方案提供科技支撑。研究结果表明,中华鲟产卵栖息地的上产卵区水深和流速的变化主要受流量影响,涡量的变化主要受地形影... 建立三维水动力学模型分析中华鲟产卵栖息地水力因子的时空分布和中华鲟产卵时的适宜水力特性,为设计最佳的生态调度方案提供科技支撑。研究结果表明,中华鲟产卵栖息地的上产卵区水深和流速的变化主要受流量影响,涡量的变化主要受地形影响;中华鲟产卵前需要高流量脉冲刺激产卵。坝下与隔流堤之间流速和涡量值的大小与波动远大于其他区域,均值为2.4 m/s和11 m2/s。产卵栖息地水体表层、中层和底层的流速和水平涡量分布格局相似,均是在上产卵区值较大,空间分布多样性高。水体中层垂向涡量的值远大于底层和表层。产卵栖息地水体表层、中层和底层水力分布特征为中华鲟繁殖提供了有利的水力条件,体现出中华鲟对产卵栖息地不同功能区的自主选择性。 展开更多
关键词 中华鲟产卵栖息地 水力因子 三维动力学模型 适宜性 涡量
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湖泊藻类动态模型数据同化模式的改进 被引量:8
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作者 李港 陈诚 +3 位作者 何欣霞 何梦男 邓跃 陈求稳 《水资源保护》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期156-165,共10页
以太湖为研究区域,采用2014—2016年的水环境生态监测数据,率定了三维水生态动力学模型(3DHED),模拟了太湖蓝藻生物量的时空变化;通过融入遥感数据建立了基于集合卡尔曼滤波(EnKF)的蓝藻生物量预测数据同化(DA)模式,同时提出了一种改进... 以太湖为研究区域,采用2014—2016年的水环境生态监测数据,率定了三维水生态动力学模型(3DHED),模拟了太湖蓝藻生物量的时空变化;通过融入遥感数据建立了基于集合卡尔曼滤波(EnKF)的蓝藻生物量预测数据同化(DA)模式,同时提出了一种改进数据同化(mDA)的策略,降低了遥感数据不确定性的影响,显著提升了模型模拟精度。结果表明:相比3DHED蓝藻生物量的模拟结果,DA模拟结果的均方根误差均值降低了10.4%,IOA均值增加了48.8%;mDA在DA基础上对蓝藻生物量的模拟精度进一步提升,其均方根误差均值为1.16 mg/L,在DA基础上降低了8.6%,IOA均值为0.71,在DA基础上增加了10.9%,并有效提升了对蓝藻生物量峰值的捕捉能力,表明提出的mDA方法能有效减小原DA模式中遥感观测数据误差的影响,提升水华模拟精度。 展开更多
关键词 太湖 蓝藻 三维水生态动力学模型 集合卡尔曼滤波 数据同化
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多场景下的列车线路碰撞试验台线路设计方法
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作者 赵慧 许平 +2 位作者 李本怀 肖娴靓 郭威 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1415-1423,共9页
研建专业的列车线路碰撞试验台对于科学再现列车碰撞冲击响应、真实评估列车碰撞安全性能具有重要意义。为满足标准规定的多种碰撞场景下的试验需求,针对列车线路碰撞试验台的线路开展方案设计,实现有限的设计空间内机车驱动加速、碰撞... 研建专业的列车线路碰撞试验台对于科学再现列车碰撞冲击响应、真实评估列车碰撞安全性能具有重要意义。为满足标准规定的多种碰撞场景下的试验需求,针对列车线路碰撞试验台的线路开展方案设计,实现有限的设计空间内机车驱动加速、碰撞试验以及碰撞后制动等试验过程的合理分配。基于MotionView动力学仿真软件,构建3种碰撞场景下列车的三维多刚体动力学仿真模型,该模型包含驱动、制动和碰撞3种载荷工况。基于MoltionSolve动力学求解器,分别针对3种碰撞场景开展动力学仿真分析,研究不同碰撞场景下各节车辆的运行距离和运行速度随时间变化规律,得到了各个试验过程所需线路的最小长度。研究结果表明:综合考虑3种碰撞场景,最终确定线路设计方案为机车驱动段线路长度为830 m,碰撞试验段线路长度为120 m,试验后制动段线路长度为550 m。并通过与一次5编组列车线路对撞试验的对比,验证了提出的线路设计方案的合理性。该线路设计方案完全可以满足碰撞场景1和场景2的所有碰撞试验过程,碰撞场景3的机车驱动加速工况和试验后制动工况可以利用外围环线进行。 展开更多
关键词 列车线路碰撞 多场景 全过程 列车三维动力学模型 试验台线路设计
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ELCIRC源程序代码分析 被引量:2
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作者 杨飞 杨文俊 杨森 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2013年第5期97-102,共6页
开放源程序代码ELCIRC是采用基于水平向无结构网格、垂向z坐标体系和半隐格式的欧拉-拉格朗日有限体积/有限差分方法来解浅水方程。研究了ELCIRC中除控制方程组求解以外的部分,分析了源程序在插值计算、拓扑结构、定解条件、分层信息和... 开放源程序代码ELCIRC是采用基于水平向无结构网格、垂向z坐标体系和半隐格式的欧拉-拉格朗日有限体积/有限差分方法来解浅水方程。研究了ELCIRC中除控制方程组求解以外的部分,分析了源程序在插值计算、拓扑结构、定解条件、分层信息和干湿法等技术上的具体操作,尤其是对欧拉拉格朗日模型特有的逆向追踪算法做了详细阐述。同时讨论了一些细节问题,在不恰当的地方给出一些参考和建议,避免小数做分母、相近数相减引起的较大误差。然而,这些经过实际应用的算法原理,可以为我们开发水动力学模型提供有价值的参考。 展开更多
关键词 ELCIRC 逆向追踪 源代码 三维动力学模型 算法
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客运专线变坡点对普速客车运行安全性的影响 被引量:2
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作者 侯茂锐 《铁道建筑》 北大核心 2018年第2期108-111,共4页
应用多体动力学软件UM建立了20辆编组的25T型普速客车三维耦合列车系统动力学仿真模型,考虑了车钩缓冲装置及车端摩擦阻尼,通过线路试验数据对仿真模型进行验证。应用铁科院自主研制的列车纵向动力学仿真软件建立25T型普速客车的纵向动... 应用多体动力学软件UM建立了20辆编组的25T型普速客车三维耦合列车系统动力学仿真模型,考虑了车钩缓冲装置及车端摩擦阻尼,通过线路试验数据对仿真模型进行验证。应用铁科院自主研制的列车纵向动力学仿真软件建立25T型普速客车的纵向动力学仿真模型。通过列车纵向动力学仿真模型和三维耦合列车系统动力学仿真模型的联合求解计算,分析列车通过客运专线相邻坡段坡度差较大的变坡点时车钩力、车辆动力学响应的变化。研究结果表明:凸形变坡的纵向拉钩力大,凹形变坡的纵向压钩力大。对于凹形变坡线路,下坡制动产生较大的纵向压钩力对车辆动力学响应影响较大。对于坡度差30‰的凹形变坡线路,列车以160 km/h通过变坡点时的动力学性能指标明显增大,乘坐舒适性较差;当运行速度减小到120 km/h时,车辆的脱轨系数、轮重减载率、车体横向振动加速度和垂向振动加速度均减小约25%。 展开更多
关键词 客运专线 变坡点 三维耦合动力学模型 仿真计算 脱轨系数 轮重减载率 车体振动加速度
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