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利用计算数值平面放样制作圆端型托盘钢模板
1
作者 冯永明 刘小明 《铁道标准设计》 北大核心 1997年第9期44-46,共3页
通过工程实例介绍圆端型托盘钢模板的计算方法。
关键词 计算数值 平面放样 圆端型托盘 钢模板 铁路桥
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应力-渗流-溶蚀耦合作用下三维岩石裂隙渗透特性数值计算研究 被引量：2
2
作者 申林方 吕倩文 +3 位作者 刘文连 张家明 杨鸿忠 李泽 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第2期428-437,共10页
基于格子Boltzmann方法采用双分布函数分别模拟渗流速度场与溶质浓度场的演化过程,建立了三维岩石裂隙应力-渗流-溶蚀耦合作用机制的数值计算模型,并讨论了渗流流速、法向应力、溶蚀反应速率等因素对裂隙渗透特性演化规律的影响。结果表... 基于格子Boltzmann方法采用双分布函数分别模拟渗流速度场与溶质浓度场的演化过程,建立了三维岩石裂隙应力-渗流-溶蚀耦合作用机制的数值计算模型,并讨论了渗流流速、法向应力、溶蚀反应速率等因素对裂隙渗透特性演化规律的影响。结果表明:在渗流流速较低时,壁面溶蚀出来的离子得不到及时输运,使得出口处浓度较高溶蚀速度慢,裂隙结构呈“喇叭口”状。增大法向应力会减小裂隙开度,减慢溶质的运移速率,使得裂隙出口处的溶蚀速率显著降低,从而限制了其渗透率的发展。当壁面溶蚀反应速率较小时,裂隙渗透率呈持续缓慢增长的状态;随着溶蚀反应速率增加,出口处的溶蚀量会明显小于入口处,导致出口处壁面发生显著溶蚀之前,裂隙渗透率发展缓慢,此后渗透率便呈急速突变增长趋势。研究成果能够为酸蚀作用下岩石裂隙渗透能力的定量评价提供重要理论支撑。 展开更多
关键词 岩石裂隙 应力-渗流-溶蚀耦合 渗透特性 格子BOLTZMANN方法 数值计算
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大型竖井贯流泵站机组过渡过程的数值计算分析
3
作者 徐文俊 徐刚 +4 位作者 钱程 丁佳乐 孙云翰 张凡希 杨帆 《水电能源科学》 北大核心 2025年第6期120-123,184,共5页
为明确大型竖井贯流泵站机组的过渡过程水力性能的变化规律,基于Flowmaster软件构建了竖井贯流泵站机组过渡过程的计算模型,获取了竖井贯流泵站机组在启动过程、事故停机及正常停机时转速、流量、功率、扬程随时间的变化规律,对比了有... 为明确大型竖井贯流泵站机组的过渡过程水力性能的变化规律,基于Flowmaster软件构建了竖井贯流泵站机组过渡过程的计算模型,获取了竖井贯流泵站机组在启动过程、事故停机及正常停机时转速、流量、功率、扬程随时间的变化规律,对比了有无拍门的快速闸门断流时机组的启动及停机特性。结果表明,通过延长闸门开启时间可有效防止倒流,但会明显增大水泵的最大启动扬程及瞬时启动功率;在快速闸门上设置拍门可提高机组启动的可靠性,降低最大启动扬程和最大启动功率;在机组停机过程中,有无拍门的快速闸门对机组停机过渡过程物理参数的影响较小,在机组停机后应尽快关闭闸门,以减少水泵反转时间,降低倒泄流量及最大反转速度。 展开更多
关键词 泵站 贯流泵 过渡过程 数值计算
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飞机与发动机排气系统一体化模型的红外特性数值计算
4
作者 马壮 吉洪湖 +2 位作者 吕明浩 余雄庆 张勃 《航空发动机》 北大核心 2025年第4期111-116,共6页
为了研究发动机排气系统向飞机后体传热而对飞机红外辐射特征产生的影响,建立了考虑和不考虑排气系统与飞机后体传热组合模型,通过有限体积法和反向蒙特卡罗法分别计算2种模型的流动传热特性和红外辐射特性。结果表明:考虑排气系统与飞... 为了研究发动机排气系统向飞机后体传热而对飞机红外辐射特征产生的影响,建立了考虑和不考虑排气系统与飞机后体传热组合模型,通过有限体积法和反向蒙特卡罗法分别计算2种模型的流动传热特性和红外辐射特性。结果表明:考虑排气系统与飞机后体传热时,在竖直探测面上,3~5μm波段积分辐射强度在探测角α=55°时增幅最大,增加了2.97%;8~14μm波段积分辐射强度在α=40°时增幅最大,增加了8.9%;3~5μm波段积分辐射强度随着探测角增大而先提高后降低,在α=5°时最高;8~14μm波段积分辐射强度随着探测角增大而先提高后降低,在α=90°时最高;飞机表面发射率由0.9降低到0.1时,在水平探测面上,α=45°,8~14μm积分辐射强度降低了78.6%,但是3~5μm波段积分辐射强度并没有降低,反而提高了2.56%。 展开更多
关键词 飞发一体化 排气系统 红外特性 流动传热 数值计算
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回头潮生成演变数值模拟及其理论计算
5
作者 屈科 郑伟 +1 位作者 王超 喻仞石 《力学学报》 北大核心 2025年第7期1772-1782,共11页
当潮波进入喇叭状河口时,由于地形的升高和河口的逐渐缩窄,会发生剧烈变形的特殊水力现象,即涌潮.一旦涌潮与涉水结构物(如海塘)相互作用,在这些结构物的阻挡下往往使涌潮往相反的方向传播,从而形成回头潮.回头潮因其威力大,一定程度上... 当潮波进入喇叭状河口时,由于地形的升高和河口的逐渐缩窄,会发生剧烈变形的特殊水力现象,即涌潮.一旦涌潮与涉水结构物(如海塘)相互作用,在这些结构物的阻挡下往往使涌潮往相反的方向传播,从而形成回头潮.回头潮因其威力大,一定程度上危及人们生命.过去对回头潮的研究较少,关于回头潮产生的机理研究还不够充分.文章通过高精度数值模拟对垂直海塘上的回头潮水动力特性进行研究,详细分析了入射涌潮高度和潮前水深两个主要因素的影响.同时基于一维连续性方程、动量守恒方程和经典的伯努利方程,推导了回头潮高度、传播速度以及冲击载荷的理论计算公式.并且应用高精度数值仿真的计算结果对理论计算公式的准确性进行了系统的验证.结果表明:入射涌潮高度和潮前水深对回头潮的高度、传播速度、冲击载荷及形态产生较明显影响.提出的回头潮高度、传播速度以及冲击载荷的理论计算公式具有较高的精度,满足回头潮分析的计算要求,可用于相关工程实践中. 展开更多
关键词 回头潮 理论计算 数值计算 冲击载荷
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转动导管桨的水动力性能数值计算
6
作者 顾建慧 周利兰 +1 位作者 李涛 李维 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第4期1-6,共6页
为了探讨转动导管螺旋桨的水动力性能,本文采用基于RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes)方程的CFD(Computational Fluid Dynamics)方法对不同导管剖面型式、不同导管转动角度下导管桨的敞水性能进行数值计算。首先,通过与实验结果的... 为了探讨转动导管螺旋桨的水动力性能,本文采用基于RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes)方程的CFD(Computational Fluid Dynamics)方法对不同导管剖面型式、不同导管转动角度下导管桨的敞水性能进行数值计算。首先,通过与实验结果的对比分析对所采用的数值计算方法进行了验证;然后,基于数值计算结果讨论了导管剖面型式变化、导管后添加舵及导管转动的情况下导管桨敞水性能的变化。结果表明,扭矩系数受导管剖面型式变化的影响比推力系数大,导管桨的推力系数基本不变,扭矩系数变小,敞水效率升高;导管后舵的存在使导管桨推力系数和扭矩系数都增大,但敞水效率几乎不变;导管转动后,推力系数在转动角度达一定值前略微增加,之后大幅下降,而扭矩系数一直大幅增大,敞水效率明显下降。 展开更多
关键词 转动导管 导管螺旋桨 敞水性能 数值计算
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带红外抑制器的直升机整机红外辐射特性数值计算
7
作者 易立 单勇 +1 位作者 张靖周 孙文静 《航空发动机》 北大核心 2025年第2期97-104,共8页
为获得直升机整机的红外辐射特征,构建了带分流引射式红外抑制器的直升机模型,耦合旋翼下洗气流、前飞来流和排气喷流,考虑发动机机匣、红外抑制器与机身的换热,研究了直升机整机在悬停、飞行状态下的整机红外辐射空间分布。结果表明:... 为获得直升机整机的红外辐射特征,构建了带分流引射式红外抑制器的直升机模型,耦合旋翼下洗气流、前飞来流和排气喷流,考虑发动机机匣、红外抑制器与机身的换热,研究了直升机整机在悬停、飞行状态下的整机红外辐射空间分布。结果表明:在悬停状态下,旋翼下洗气流呈现“螺旋”状流动,表现为“下压”排气喷流并使其偏向左侧,从而引起整机辐射的左右不对称;在前飞状态下,前飞来流与旋翼下洗气流相互作用,共同影响排气喷流的发展。太阳辐射使向阳面机身蒙皮温度显著升高,整体温升为10K左右,最高温升可达23K,改变太阳光入射方向,机身向阳面蒙皮温升程度相似,温升区域改变。整机3~5µm波段,飞行速度增大导致气体红外辐射强度降低,在270km/h下较悬停时的降低35%左右,太阳辐射则使机身向阳面蒙皮辐射显著增强,增幅最高可达30%以上;整机8~14µm波段,红外辐射强度受飞行速度影响较小,在不同速度下差异为2%左右,太阳光自机身侧方入射时,向阳侧较另一侧8~14µm波段红外辐射强度整体提升10%左右。 展开更多
关键词 直升机 红外辐射特征 红外抑制器 数值计算 太阳辐射
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方程组降阶算法及其在电工装备数值计算中的应用
8
作者 金军 阎秀恪 +2 位作者 钟立国 张艳丽 任自艳 《电工技术学报》 北大核心 2025年第7期2020-2032,共13页
大型电气设备在进行有限元分析时,会遇到大规模数值计算问题。代数方程组阶数巨大导致计算时间长,计算效率低,有时甚至无法求解。该文研究有限元代数方程组的降阶求解,推导了分块迭代算法、正交降阶分解算法(OORDA),将禁忌搜索算法引入... 大型电气设备在进行有限元分析时,会遇到大规模数值计算问题。代数方程组阶数巨大导致计算时间长,计算效率低,有时甚至无法求解。该文研究有限元代数方程组的降阶求解,推导了分块迭代算法、正交降阶分解算法(OORDA),将禁忌搜索算法引入高斯消元法形成改进的高斯消元法(IGEM),提出了分块迭代算法分别与OORDA和IGEM相结合的方程组混合降阶算法,并通过编程实现。将OORDA、IGEM和两种混合降阶算法分别应用于长直载流导体的磁场有限元计算中,计算结果与解析解的对比验证了算法的正确性。将四种算法应用到单相变压器的磁场有限元计算中,两种混合降阶算法能够快速大幅降低方程组阶数,提高计算效率。该文提出的降阶算法可应用于电工装备物理场的大规模数值计算中,能显著提高复杂模型的有限元计算效率。 展开更多
关键词 有限元分析 代数方程组 降阶算法 大规模数值计算 计算效率
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贝塞尔函数的高精度高斯积分数值计算
9
作者 王晓梅 张庆礼 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第10期1748-1763,共16页
贝塞尔函数是研究波动、热传导等问题中的重要函数,其高精度计算在工程科学中具有重要地位。本文给出了采用高斯积分来计算贝塞尔函数J_(ν)(z)、Y_(ν)(z)、I_(ν)(z)和K_(ν)(z)的方法。通过按正弦、余弦函数零点来进行分区数值计算,... 贝塞尔函数是研究波动、热传导等问题中的重要函数,其高精度计算在工程科学中具有重要地位。本文给出了采用高斯积分来计算贝塞尔函数J_(ν)(z)、Y_(ν)(z)、I_(ν)(z)和K_(ν)(z)的方法。通过按正弦、余弦函数零点来进行分区数值计算,克服了三角函数振荡对积分精度的影响;通过将[0,∞]积分项变为[0,T]和[T,∞]区间积分,并在[0,T]区间处理三角函数的振荡,实现了对贝塞尔函数的高精度计算。同时,当z的实部很小时,应适当加宽[0,T]积分区间,以使高斯勒让德积分部分占绝大部分,也是提高积分计算精度的重要途径。编程验证了贝塞尔函数的高斯积分,得到的结果与Mathematica高度吻合。该方法不需要讨论级数的收敛和递推问题,对整个复数域和任意阶数的贝塞尔函数都可进行计算,具有通用性和普适性。 展开更多
关键词 贝塞尔函数 高斯积分 数值计算 高精度计算
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O_(2)/PE固液混合发动机燃烧效率数值计算
10
作者 胡峰 王印 +2 位作者 王栋 刘雪莉 王新强 《火炸药学报》 北大核心 2025年第3期279-286,I0006,共9页
基于燃气与固体燃料的耦合传热,建立了固液混合发动机燃烧室内流场数值计算模型,以聚乙烯(PE)为燃料、氧气为氧化剂研究了氧气旋流强度、氧气流强和燃烧室压强对燃烧效率的影响。结果表明,氧气直流喷注时,火焰距离燃面较远且后燃烧室中... 基于燃气与固体燃料的耦合传热,建立了固液混合发动机燃烧室内流场数值计算模型,以聚乙烯(PE)为燃料、氧气为氧化剂研究了氧气旋流强度、氧气流强和燃烧室压强对燃烧效率的影响。结果表明,氧气直流喷注时,火焰距离燃面较远且后燃烧室中气相反应集中在氧含量较高的轴线附近,使后燃烧室凹腔存在较多燃料残留,导致发动机燃烧效率较低;喷注器旋流数大于0.2后,旋流喷注可显著强化气相掺混,当旋流数由0.167增大到0.444时,燃烧效率可提高5.25%;氧气入口流强每增加25kg/(m^(2)·s),燃烧效率以约1.1%的幅度提升;燃烧室压强对发动机燃烧效率和燃面退移速率的影响均较小。 展开更多
关键词 物理化学 固液混合发动机 燃烧效率 数值计算 旋流强度 氧气流强 对流传热 扩散燃烧
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UH模型数值计算优化分析
11
作者 张奎 姚仰平 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第2期546-552,共7页
数值计算是进行岩土工程问题分析的重要工具,将统一硬化(UH)模型准确、高效地应用于岩土工程数值计算具有重要价值。基于此,研究分析了UH模型在理论继承性、加卸载判断、等效思想应用等方面的优越性,开发了UH模型图形用户界面(GUI)组件... 数值计算是进行岩土工程问题分析的重要工具,将统一硬化(UH)模型准确、高效地应用于岩土工程数值计算具有重要价值。基于此,研究分析了UH模型在理论继承性、加卸载判断、等效思想应用等方面的优越性,开发了UH模型图形用户界面(GUI)组件和用户自定义材料(UMAT)子程序,进而将UH模型有效嵌入有限元软件,并通过应用切线刚度矩阵的对称化方法及低压应力变换改进公式改进了数值计算的收敛性。将UH模型应用于地基荷载板试验模拟,发现UH模型计算所得荷载-沉降曲线与试验数据较为接近,体现了UH模型在地基变形计算中的可靠性。研究结果实现了UH模型数值计算功能的有效开发及计算方法的改进优化,对解决复杂岩土工程问题具有重要价值。 展开更多
关键词 数值计算 统一硬化模型 用户自定义材料 收敛性 地基承载力
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倾转旋翼飞行器/舰船耦合流场数值计算研究
12
作者 梁洪瑜 李正阳 +1 位作者 苏析超 黄斌 《机床与液压》 北大核心 2025年第18期223-230,共8页
美国V22鱼鹰倾转旋翼类飞行器在美国黄蜂级两栖攻击舰上悬停时,舰面不对称流动会对其产生影响。针对此开展倾转旋翼飞行器/两栖攻击舰耦合流场数值计算研究。采用URANS方法求解非定常可压N-S方程,并采用滑移网格方法实现旋翼的旋转运动... 美国V22鱼鹰倾转旋翼类飞行器在美国黄蜂级两栖攻击舰上悬停时,舰面不对称流动会对其产生影响。针对此开展倾转旋翼飞行器/两栖攻击舰耦合流场数值计算研究。采用URANS方法求解非定常可压N-S方程,并采用滑移网格方法实现旋翼的旋转运动,通过在滑移界面上进行交换信息,实现网格间的通量计算。通过对比分析V22鱼鹰在舰面甲板不同横向位置下的耦合流场与旋翼气动力,发现V22鱼鹰一侧旋翼在舷外(模型B)时,其气动力特性略优于两侧旋翼均在舷内(模型A)的情况。这表明V22鱼鹰倾转旋翼类飞行器在舰面起降时,上层建筑尾流的影响大于地面效应对于旋翼的影响。在0°风向角,两种起降位置均出现了右侧旋翼拉力大于左侧旋翼拉力的情况,且模型B的起降位置优于模型A。在30°风向角,模型A左侧旋翼拉力大于右侧旋翼拉力;而模型B左右侧拉力相当,且略大于模型A的拉力。 展开更多
关键词 倾转旋翼 耦合流场 数值计算 N-S方程 滑移网格
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超高水压盾构盾尾密封性能试验及数值计算研究
13
作者 高文梁 吴浩 +2 位作者 闫阳 张琳 胡建立 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第S1期61-70,共10页
为研究2000 kPa超高水压环境下盾构盾尾密封性能的关键影响因素及评价标准,设计一套模拟尾盾内径2000 mm的盾尾密封试验台,并开展最高2000 kPa的超高水压密封性能试验。通过分析盾尾密封原理,确定影响其性能的关键因素:保持最大油脂压... 为研究2000 kPa超高水压环境下盾构盾尾密封性能的关键影响因素及评价标准,设计一套模拟尾盾内径2000 mm的盾尾密封试验台,并开展最高2000 kPa的超高水压密封性能试验。通过分析盾尾密封原理,确定影响其性能的关键因素:保持最大油脂压力高于外部环境泥水压力,确保油脂充分填充盾尾间隙并有效抵抗外部泥水侵入。基于此,对试验台的盾尾密封系统和压力监测控制系统进行针对性改进。试验台采用6道尾刷设计,可在高压环境下有效传递环境压力并保障尾刷钢板的安全性;同时,在油脂腔圆周方向设置10个压力监测点,实现对油脂腔内部压力变化的实时监测与反馈。通过建立压力递增的试验方案,以油脂腔内部压力波动不超过100 kPa为密封性能达标的评价标准,成功完成了2000 kPa超高水压密封试验,验证了试验台设计的有效性。试验结果表明:通过实时监测油脂腔各监测点压力变化并实时调节油脂腔压力,保持最大油脂腔压力高于外部水压50 kPa,可实现盾尾密封系统在2000 kPa超高水压环境下的有效密封。此外,基于对试验数据和试验现象的分析,建立数值计算模型,重点研究注脂口数量和注脂压力对油脂腔压力的影响,推导出多组经验公式,可用于评估油脂腔从注脂开始到压力稳定所需时间,以及稳定压力相对注脂压力的压降值。 展开更多
关键词 高水压环境 盾构 盾尾密封 油脂腔数量 油脂腔压力 数值计算
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激光雷迪尔级帆船水动力特性试验与数值计算研究 被引量：2
14
作者 王国玉 许明辉 +3 位作者 贺中华 李兴龙 张锡广 陈泰然 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期278-288,共11页
采用试验观测和数值计算的方法研究了六自由度激光雷迪尔级帆船的水动力特性.设计了一套帆船六元力试验测量方法,通过拖曳水池试验获得帆船的水动力特性.采用雷诺时均计算方法和重叠网格技术,通过对试验和仿真的六元力结果进行对比,验... 采用试验观测和数值计算的方法研究了六自由度激光雷迪尔级帆船的水动力特性.设计了一套帆船六元力试验测量方法,通过拖曳水池试验获得帆船的水动力特性.采用雷诺时均计算方法和重叠网格技术,通过对试验和仿真的六元力结果进行对比,验证了数值计算方法的准确性.对不同航行姿态下的帆船水动力性能进行了模拟,分析了船体航速、迎角、侧倾角、漂角四个因素对帆船六元水动力的影响规律.研究结果表明:对纵向力影响权重较高的因子是航速和迎角,纵向力与航速呈非线性关系;对横向力影响较大的因子是漂角且两者呈线性关系;侧倾力矩主要受侧倾角和漂角的影响,随侧倾角的增加先减小后增大,在侧倾角为15°附近出现拐点;俯仰力矩受航速和迎角影响较大,随迎角的增大呈线性增大关系;转首力矩对漂角变化响应最大,随漂角增大线性增大.文中获得的六元水动力特性和数据可为提高帆船的操纵性提供重要数据支撑. 展开更多
关键词 激光雷迪尔级帆船 水动力特性 六元力 试验测试 数值计算
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基于气固对流换热系数计算模型的铁矿烧结传热传质过程模拟
15
作者 赵改革 吴迪 +4 位作者 杨淞云 刘柳 喻维纲 汤乐云 伍东玲 《烧结球团》 北大核心 2025年第1期38-44,共7页
针对现有铁矿石烧结数值计算中气固换热系数计算模型较多,而相对计算精度不明导致的模型选择困难的问题。本文采用数值模拟与烧结杯试验相结合的方法,对3种常用的气固换热系数计算模型的准确性进行了对比分析。结果表明:对流换热系数增... 针对现有铁矿石烧结数值计算中气固换热系数计算模型较多,而相对计算精度不明导致的模型选择困难的问题。本文采用数值模拟与烧结杯试验相结合的方法,对3种常用的气固换热系数计算模型的准确性进行了对比分析。结果表明:对流换热系数增大能够有效提高点火期间固相的温度,降低后续烧结速率以及料层蓄热能力,导致出口烟气成分中O_(2)质量分数更大而CO_(2)质量分数更低。三个模型中,具有最大对流换热系数的计算模型得到的O_(2)质量分数与烧结杯试验更接近,而处于中间的对流换热系数计算模型得到的CO_(2)质量分数和烧结速率与试验更接近。 展开更多
关键词 数值计算 气固换热系数 烧结杯试验 烟气成分
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轴流式核主泵内部流动特性数值计算与试验 被引量：2
16
作者 蔡龙 徐源 +3 位作者 龙云 周震 朱荣生 袁寿其 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期1189-1195,1210,共8页
以轴流式核主泵为研究对象,采用数值模拟和试验验证相结合的方法,计算模型为SST k-ω湍流模型,重点选取了0.9Q,1.0Q与1.1Q工况,对轴流式核主泵内部流动特性进行分析,结合性能试验台完成试验验证.在分析计算结果时,重点考察了泵出口中心... 以轴流式核主泵为研究对象,采用数值模拟和试验验证相结合的方法,计算模型为SST k-ω湍流模型,重点选取了0.9Q,1.0Q与1.1Q工况,对轴流式核主泵内部流动特性进行分析,结合性能试验台完成试验验证.在分析计算结果时,重点考察了泵出口中心截面的速度流线图和速度分布云图,以此来深入探讨泵在不同流量条件下内部流动模式的差异及其演变趋势;提取叶轮与导叶叶片通道回转面的压力速度云图、叶轮叶片与导叶叶片的压力载荷曲线,对比分析不同流量下泵内部流动结构及其变化规律,进一步揭示叶轮和导叶内的流动分布及能量转换机制.通过试验对数值计算开展了对比验证,计算结果与试验结果基本吻合,扬程模拟值比试验值低3.87%,效率模拟值比试验值低1.94%.本研究深入揭示了轴流式核主泵内部流动特性,对充分认识核主泵水力结构与内部流动关联性至关重要,为轴流式核主泵的设计和性能优化提供参考依据. 展开更多
关键词 轴流式核主泵 内部流动特性 数值计算与试验 湍流模型
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潜艇主艇体模型水下水动力特性的数值分析
17
作者 王欢 方尔正 洪连进 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第2期292-300,共9页
本文使用STAR-CCM+仿真软件对Suboff主艇体模型的三维粘性流场进行数值研究,以获得具有较高精度的数值计算方法。通过将仿真结果和试验结果对比,分析不同的湍流模型和网格划分对计算结果的影响。结果表明:雷诺应力湍流模型仿真结果与试... 本文使用STAR-CCM+仿真软件对Suboff主艇体模型的三维粘性流场进行数值研究,以获得具有较高精度的数值计算方法。通过将仿真结果和试验结果对比,分析不同的湍流模型和网格划分对计算结果的影响。结果表明:雷诺应力湍流模型仿真结果与试验结果最接近;当速度分别为5.92、10.00、11.84、13.92、16.00和17.99 kn时,相对误差小于3%的壁厚取值范围分别为:0.000 2~0.000 8 m、0.000 04~0.000 06 m、0.000 04~0.000 06 m、0.000 03~0.000 05 m、0.000 02~0.000 1 m、0.000 04~0.000 2 m,棱柱层总厚度取值范围为0.013~0.12 m,也可直接用公式计算。基于模拟分析结果,给出了AFF-1在改进网格划分方法后较为理想的数值计算结果。最后选择AFF-2模型验证了本文计算方法的准确性。 展开更多
关键词 数值计算 水下 Suboff主艇体模型 Suboff全附体模型 湍流模型 棱柱层 第一层厚度 总厚度
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基于模型试验和数值分析的盾构隧道管片受力响应研究
18
作者 陈俊伟 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第S1期80-87,共8页
为探究侧压力系数大小、地层软硬及分布对盾构隧道管片受力的影响规律,研制可实现地层压力分区加载的模型试验平台,开展大型室内管片受力相似模型试验,并同步进行管片受力数值模拟,探讨侧向土压力大小、地层软硬及分布对管片周围土压分... 为探究侧压力系数大小、地层软硬及分布对盾构隧道管片受力的影响规律,研制可实现地层压力分区加载的模型试验平台,开展大型室内管片受力相似模型试验,并同步进行管片受力数值模拟,探讨侧向土压力大小、地层软硬及分布对管片周围土压分布、管片结构内力及变形的影响。研究结论如下:1)侧压力系数对管片顶部土压力的影响显著大于其余部位,随着侧压力系数的增加,管片顶部弯矩和轴力的绝对值均先减小后增大,数值由正变负。2)在垂直荷载施加阶段,管片顶部呈现内侧受拉、外侧受压状态,且应变绝对值逐渐增加;随着水平荷载的介入,管片应变出现拐点,应变先减小为零后反向增加,呈现内侧受压、外侧受拉状态。3)侧压力系数对管片最大位移量影响不显著,而对最大应力有较大影响,侧压力系数为0.8时的管片最大应力约为0.3时的1.8倍。4)软硬不均地层中管片最大应力和位移均介于硬质地层和软质地层之间且与软质地层接近,硬质地层中管片最大位移明显小于其余2种地层。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片 模型试验 数值计算 侧压力系数 结构内力
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小型堆核主泵内部流动特性数值计算 被引量：2
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作者 李天斌 郭喜安 龙云 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期433-439,455,共8页
为研究不同工况下小型堆核主泵内部流动情况,采用计算流体动力学(CFD)数值模拟与试验相结合的方法,选取4种工况(0.6 Q d,0.8 Q d,1.0 Q d与1.2 Q d)进行内部流动特性分析,并选取具有典型意义的出口中心截面,以三维速度流线、速度分布云... 为研究不同工况下小型堆核主泵内部流动情况,采用计算流体动力学(CFD)数值模拟与试验相结合的方法,选取4种工况(0.6 Q d,0.8 Q d,1.0 Q d与1.2 Q d)进行内部流动特性分析,并选取具有典型意义的出口中心截面,以三维速度流线、速度分布云图、涡量分布云图等形式,对比考察了不同流量工况条件下泵内部流动规律及其变化趋势.通过分析叶轮与导叶之间的通道回转面压力、速度分布云图以及叶轮叶片与导叶叶片的叶片压力载荷曲线,解析了叶轮和导叶内部的流动分布和能量转换机制,从而为小型堆核主泵的水力优化设计提供直观认识.研究结果表明:在设计流量工况1.0 Q d下,小型堆核主泵内部流线平顺稳定,叶片工作面与背面压力载荷较稳定;在小流量工况0.6 Q d和0.8 Q d下,叶轮叶片上高压区增大;在大流量工况1.2 Q d运行时,泵内压力分布变化较大;试验结果与数值计算结果的一致性进一步验证了计算模型的准确性.研究结果不仅阐释了小型堆核主泵内部的流动特性,而且为小型堆核主泵的设计提供了一定的理论依据和应用指导. 展开更多
关键词 小型堆核主泵 水动力特性 内部流动 数值计算 试验
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M型超高速两栖车辆静水航行数值计算分析 被引量：1
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作者 黄东彦 孙旭光 +3 位作者 邱思聪 叶辉 孙晓策 陈鹏 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第31期13376-13383,共8页
两栖车辆的水动力构型研究正逐步由中低航速构型转向高航速构型设计。为解决两栖车高航速阻力大、兴波强烈等问题,提出M型超高速两栖车辆构型,并基于计算流体力学方法对该车型不同直航工况进行了数值分析。分析结果表明,该构型能够通过... 两栖车辆的水动力构型研究正逐步由中低航速构型转向高航速构型设计。为解决两栖车高航速阻力大、兴波强烈等问题,提出M型超高速两栖车辆构型,并基于计算流体力学方法对该车型不同直航工况进行了数值分析。分析结果表明,该构型能够通过吸收首兴波提升车体整体水动升力并显著降低两栖车辆水上航行阻力,且通过合理的重心位置设计能达成较好的纵向稳定性。 展开更多
关键词 两栖车辆 M构型 水动性能 数值计算
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