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基于支持向量回归的三体船非线性横摇运动辨识 被引量:1
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作者 顾跃 朱仁传 +1 位作者 李传庆 吴铖毓 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第2期187-195,共9页
[目的]针对三体船横摇的非线性,提出CFD与支持向量回归(SVR)相结合的船体运动辨识建模方法,[方法]基于STAR-CCM+平台,对不同侧体横向位置三体船的强迫横摇运动进行数值模拟,并应用SVR方法对力矩时历曲线进行参数辨识,计算不同频率下船... [目的]针对三体船横摇的非线性,提出CFD与支持向量回归(SVR)相结合的船体运动辨识建模方法,[方法]基于STAR-CCM+平台,对不同侧体横向位置三体船的强迫横摇运动进行数值模拟,并应用SVR方法对力矩时历曲线进行参数辨识,计算不同频率下船体的附加质量与阻尼系数。[结果]结果表明,三体船阻尼系数呈现出较强的频率相关性;低频时阻尼非线性特征明显,舭龙骨阻尼成分占比较大。[结论]所提方法能够准确捕捉三体船横摇运动的非线性特征,相比于势流理论能够更好地考虑片体间流场的相互作用。 展开更多
关键词 三体船 非线性横摇阻尼 计算流体力学 支持向量回归 回归分析
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钠冷快堆堆芯跨尺度联合仿真与热工水力分析
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作者 李瑞 苏少敏 +1 位作者 陈广亮 田兆斐 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第11期2263-2269,共7页
为解决传统系统-局部两级仿真方法中效率与精度难以兼顾的问题,本文设计了跨尺度联合仿真方案。以大尺度系统程序快速模拟全系统流动传热,以小尺度计算流体力学程序分析堆芯精细热工水力状态,通过开发联合仿真接口程序,结合动态链接库... 为解决传统系统-局部两级仿真方法中效率与精度难以兼顾的问题,本文设计了跨尺度联合仿真方案。以大尺度系统程序快速模拟全系统流动传热,以小尺度计算流体力学程序分析堆芯精细热工水力状态,通过开发联合仿真接口程序,结合动态链接库与计算流体力学程序的二次开发模块,基于重叠区域法建立了数据交互模块,实现了跨尺度耦合计算分析。本方案在保证计算效率的同时提高了精度,联合仿真中系统程序相对误差小于1.39%,可在重点关心域采用亚毫米网格实现捕捉精细热工水力状态,有利于提升安全裕量,为工程设计优化提供一定支持。 展开更多
关键词 钠冷快堆 主冷却剂系统 跨尺度仿真 耦合计算 计算流体力学 系统仿真 热工水力 流量分配
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核电厂贝类捕集器反洗强化装置流动特性分析 被引量:1
3
作者 王鹏晖 张铭洋 张福海 《核科学与工程》 北大核心 2025年第3期455-462,共8页
核电厂贝类捕集器用于过滤海水中的各种杂质,以保障安全厂用水系统(SEC)的安全稳定运行。当海水杂质尺寸与滤网孔径接近时,贝类捕集器较易出现滤网堵塞问题。为此,在贝类捕集器壳体内部常装配反洗排污斗甚至反洗强化装置对其滤网反冲洗... 核电厂贝类捕集器用于过滤海水中的各种杂质,以保障安全厂用水系统(SEC)的安全稳定运行。当海水杂质尺寸与滤网孔径接近时,贝类捕集器较易出现滤网堵塞问题。为此,在贝类捕集器壳体内部常装配反洗排污斗甚至反洗强化装置对其滤网反冲洗,以避免堵塞问题的频繁发生。为评估国内某核电厂贝类捕集器采用的反洗强化装置对其反洗效果带来的影响,应用计算流体动力学(CFD)方法对其开展流动特性分析,对比有无反洗强化装置条件下贝类捕集器内部流场特征。结果表明,反洗强化装置使得贝类捕集器内部滤网反洗压差增强11.11%,反洗最大流速增加12.01%,排污最大流速提高1.21%。总结来看,反洗强化装置对于贝类捕集器的反洗效果起到了一定的增强作用,但结合设备实际的运行状态来看,其仍不足以明显改善滤网堵塞问题的频繁发生。 展开更多
关键词 贝类捕集器 反洗强化装置 数值分析 计算流体动力学
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内孤立波对同反向传播的表面波的调制特征研究
4
作者 林一帆 徐滔 +1 位作者 贾村 陈旭 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2025年第1期1-12,共12页
当内孤立波在海洋内部传播时,会引起表层水体的辐聚辐散,从而对海表波浪进行调制作用。本文使用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)技术,针对内孤立波对表面波的调制问题进行数值模拟研究。建立两层模型,模拟了表面波在同... 当内孤立波在海洋内部传播时,会引起表层水体的辐聚辐散,从而对海表波浪进行调制作用。本文使用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)技术,针对内孤立波对表面波的调制问题进行数值模拟研究。建立两层模型,模拟了表面波在同反向传播的情况下,不同振幅内孤立波对不同波长表面波的调制过程。基于表面波的波长和波高这两个基本特征,发现内孤立波引起的表层水平流速变化会调制表面波的波高,相同方向传播时,表面波波高会在最大水平流速附近处减小,而相反传播时会增大。同时内孤立波引起的水体辐聚辐散(水平流速梯度)的分布会调制表面波的波长特征,表面波波长会在流场辐散的区域变长,在流场辐聚的区域变短。表面波受调制作用变化的强弱与内孤立波振幅、表面波初始波长相关。内孤立波振幅的增加会加强调制作用,使得表面波波高与波长的变化程度更显著。表面波初始波长增加会减弱调制作用。本研究着重分析了内孤立波对表面波的调制作用,得到了内孤立波引起的上层水体流动和受调制的表面波具体的对应关系与变化规律,有助于更好地理解内孤立波对表面波调制的水动力过程,对于解读内波成像的过程有重要意义。 展开更多
关键词 内孤立波 表面波 数值模拟 计算流体力学 小波分析
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天然气输气管道噪声源形成机理研究
5
作者 宋翔 项行鸿 +3 位作者 陈磊 王愉 赵天飞 周杰 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第5期892-898,共7页
针对天然气输气管道噪声辐射问题,本文基于管道声振测试技术与流体仿真方法,构建了实验与仿真互融的输气管道噪声源辨识架构。基于此架构,以实际天然气输气管道振动、噪声测试结果为输入,结合管道内部流动特性分析结果,辨识了天然气输... 针对天然气输气管道噪声辐射问题,本文基于管道声振测试技术与流体仿真方法,构建了实验与仿真互融的输气管道噪声源辨识架构。基于此架构,以实际天然气输气管道振动、噪声测试结果为输入,结合管道内部流动特性分析结果,辨识了天然气输气管道主要振动与噪声源的空间及频率特性,明晰了天然气输气管道噪声的产生及传播机制,由此验证了本文提出的输气管道噪声源辨识架构的有效性,揭示了天然气输气管道噪声形成的机理,为天然气输气管道噪声控制提供了技术支撑。 展开更多
关键词 天然气管道 声成像 麦克风阵列 声信号处理 气动噪声 振动测试 振动分析 计算流体力学
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堵塞工况下水力旋流器流场特性及性能分析 被引量:4
6
作者 邢雷 苗春雨 +3 位作者 蒋明虎 赵立新 蔡萌 李新亚 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3776-3786,共11页
为研究水力旋流器在井下出现堵塞问题而产生的流场及性能变化规律,以井下倒锥式水力旋流器为研究对象,采用数值模拟与实验相结合的研究方法,对旋流器在六种不同堵塞工况下的流场特性及分离性能进行深入分析,并提出一种流场不对称性的定... 为研究水力旋流器在井下出现堵塞问题而产生的流场及性能变化规律,以井下倒锥式水力旋流器为研究对象,采用数值模拟与实验相结合的研究方法,对旋流器在六种不同堵塞工况下的流场特性及分离性能进行深入分析,并提出一种流场不对称性的定量表征方法,明确其在不同堵塞工况下旋流场变化及平均偏移不对称情况。结果表明,在三条紧邻流道堵塞的工况中,切向速度及轴向速度的平均偏移不对称率均产生最大值分别为67.82%和34.99%;相对于无堵塞工况,六种不同堵塞工况的平均压降均有所上升,分离效率均有所下降,其中工况六在四条紧邻流道堵塞的工况中,平均压降最大,分离效率最小。通过实验开展不同工况下的分离性能分析,实验结果与模拟结果的平均误差为1.22%,呈现出较好的一致性,为本文数值模拟方法的准确性提供了验证。 展开更多
关键词 计算流体力学 数值模拟 两相流 水力旋流器 速度场
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喷水推进器进水流道格栅流固耦合特性研究 被引量:3
7
作者 孙聪 尹晓辉 +3 位作者 王建强 王超 王子佳 郝磊 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期833-842,共10页
为了研究格栅部件对喷水推进船舶效率的影响,本文拟采用流固耦合的数值计算方法系统地对格栅表面受力及其强度特性进行计算,结合有限元方法和流固耦合理论,以STARCCM+和ABAQUS软件为工具,根据目前已知的格栅剖面设计方法,对目前格栅的... 为了研究格栅部件对喷水推进船舶效率的影响,本文拟采用流固耦合的数值计算方法系统地对格栅表面受力及其强度特性进行计算,结合有限元方法和流固耦合理论,以STARCCM+和ABAQUS软件为工具,根据目前已知的格栅剖面设计方法,对目前格栅的剖面形式进行改进,形成新型对称剖面形式的格栅。基于上述计算流体力学与流固耦合计算方法对其进行周围流场、结构静力强度、结构动力强度进行计算与分析。结果表明:对称形式的格栅剖面对于降低格栅的变形与应力水平有一定的帮助,采用新型对称形式的剖面结构使格栅总体变形模式发生了变化,但是最大变形位置与最大应力出现在格栅的位置未发生明显变化,新型对称剖面形式格栅具有比较好的静强度与动强度特性,各栅条均匀承受流体载荷。 展开更多
关键词 喷水推进器 格栅 分离涡模拟 流固耦合 强度分析 脉动压力 计算流体力学
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基于CEL方法的带结构物溃坝流数值模拟 被引量:3
8
作者 马洪玉 李敬军 +2 位作者 朱凯斌 赵艺颖 杨正权 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2024年第2期159-168,共10页
随着全球气温的不断升高,极端天气现象增多,溃坝现象成为水工结构方向需要重点防范的自然灾害。溃坝流的发展会对下游结构物产生巨大的破坏作用,因此深入探究溃坝流现象的水动力学特性以及溃坝流下游结构物所受到的冲击力影响势在必行... 随着全球气温的不断升高,极端天气现象增多,溃坝现象成为水工结构方向需要重点防范的自然灾害。溃坝流的发展会对下游结构物产生巨大的破坏作用,因此深入探究溃坝流现象的水动力学特性以及溃坝流下游结构物所受到的冲击力影响势在必行。本文针对带有结构物的溃坝流动问题现象,采用CEL方法(Coupled Eulerian-Lagrangian analysis,耦合欧拉-拉格朗日方法),对于溃坝流的发展、演化进行了数值模拟。研究结果表明,模拟结果中溃坝流自由表面及流体尖端时程变化与文献试验结果拟合较好,CEL方法可应用在溃坝流现象的模拟,并且具有较好的准确性和精度。结构物材料性能、高度及与结构物与溃坝流间的位置,均会影响溃坝流的运动状态以及结构物的受力变形状态,在不考虑结构物破坏的情况下,提高结构物弹性模量,增加结构物高度,以及减小结构物与溃坝流间的距离均可提高结构物对于溃坝流的阻挡作用。 展开更多
关键词 溃坝流 计算流体力学 耦合欧拉-拉格朗日方法 数值模拟 流固耦合
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三气合采井下分层调控工具高速流体冲蚀研究
9
作者 唐洋 向上 +2 位作者 赵鹏 王杰 王国荣 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第19期93-106,共14页
目的针对三气合采复杂工况导致井下分层调控工具易冲蚀失效的问题,开展高速气固混合流体对该工具冲蚀规律研究,以获得其最优结构设计参数。方法通过计算流体力学的方法建立了井下分层调控工具的三维冲蚀模型,并采用离散相模型描述了固... 目的针对三气合采复杂工况导致井下分层调控工具易冲蚀失效的问题,开展高速气固混合流体对该工具冲蚀规律研究,以获得其最优结构设计参数。方法通过计算流体力学的方法建立了井下分层调控工具的三维冲蚀模型,并采用离散相模型描述了固相颗粒的运动轨迹。通过数值模拟分析,得到了井下分层调控工具的易冲蚀区域,并通过实验验证了不同结构参数和产量下的冲蚀破坏机理。结果冲蚀磨损区域主要分布在笼套段底部、节流孔及其内壁面、笼套段与固定油嘴的过渡段、固定油嘴入口端、固定油嘴内壁面。随着固定油嘴入口角度增大,固定油嘴内壁面最大冲蚀率变化不大,过渡段和固定油嘴入口端最大冲蚀率先增大后减小再增大。随着笼套底部半径增大,笼套段底部最大冲蚀率处于较低水平且无明显变化,但节流孔及其内壁面最大冲蚀率逐渐增大。随着笼套式阀芯开度增大,节流孔及内壁面最大冲蚀率处于较低水平且无明显变化,过渡段及油嘴入口端最大冲蚀率在阀芯开度为60%时取得最大值。随着固相颗粒粒径以及质量流量的增大,节流孔及内壁面、过渡段和固定油嘴入口端最大冲蚀率呈增大趋势,笼套段底部和固定油嘴内壁面最大冲蚀率较低且无明显变化。结论本研究结果揭示了高速高压气固两相流对两级节流结构的冲蚀破坏机理,在设计同类井下工具时,可选择固定油嘴进口角为25°~30°,笼套底部半径为25~30 mm,阀芯开度小于50%或大于70%。 展开更多
关键词 三气合采 井下分层调控工具 冲蚀失效机理 数值分析 计算流体力学 天然气水合物
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超大型地下结构系统地震响应高性能弹塑性流固耦合分析 被引量:5
10
作者 余嘉轲 王荣鑫 +3 位作者 王睿 张建民 孙俊岭 王永成 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期190-199,共10页
随着城市地下空间开发进行加快,地下结构的抗震安全问题日益受到重视。为了研究饱和土层,尤其是可液化场地中超大型地下结构的地震响应,必须解决高性能计算、弹塑性本构模型、流固耦合等关键问题。该文基于高性能数值仿真平台GEOSX,开... 随着城市地下空间开发进行加快,地下结构的抗震安全问题日益受到重视。为了研究饱和土层,尤其是可液化场地中超大型地下结构的地震响应,必须解决高性能计算、弹塑性本构模型、流固耦合等关键问题。该文基于高性能数值仿真平台GEOSX,开发一套高性能弹塑性流固耦合分析方法。以北京城市副中心站综合交通枢纽为例,采用砂土液化大变形模型进行动力弹塑性流固耦合分析,计算规模超千万自由度。计算结果表明,所开发的分析方法具有较高的并行计算效率,可以实现可液化场地地下结构系统的大规模高效弹塑性流固耦合模拟。对于这一主要处于饱和砂土地层中的超大型地下结构系统,在基本地震作用下,饱和砂土层的最大超静孔压比达到约0.5,产生较为明显的弱化;结构地震层间位移角和内力均满足规范要求,由于存在开洞等断面变化,结构响应三维效应明显;由于与地下结构相连的地上结构相对较小,地上结构对地下结构地震响应影响有限。 展开更多
关键词 地下结构 可液化场地 动力分析 高性能计算 流固耦合 弹塑性模型
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血管生物力学与力学生物学研究进展 被引量:7
11
作者 张红萍 赵川榕 王贵学 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期17-23,共7页
血管生物力学主要探讨血管细胞如何感知力学刺激、力学如何影响疾病发生发展以及开发多种数理模型来分析力学因素对疾病的作用。近年来,血管生物力学领域的研究蓬勃发展,各科研团队从不同方向解析血管的力学生物学过程,以期深入了解血... 血管生物力学主要探讨血管细胞如何感知力学刺激、力学如何影响疾病发生发展以及开发多种数理模型来分析力学因素对疾病的作用。近年来,血管生物力学领域的研究蓬勃发展,各科研团队从不同方向解析血管的力学生物学过程,以期深入了解血管生物力学因素影响各种血管疾病进程的调控机制,为心脑血管疾病的防治提供基于力学生物学的理论基础。本文基于国内外专家团队并结合本团队研究工作,对血管力学生物学领域近期的研究热点和新兴趋势进行总结探讨,为把握血管力学生物学领域热点和探索新的研究方向提供系统框架。 展开更多
关键词 血管生物力学 力学生物学 计算流体动力学 血管支架 动脉瘤 有限元分析
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基于Fluent的高速角接触球轴承润滑脂动态分布 被引量:6
12
作者 董艳春 金杰 +2 位作者 谷佳宾 周刚 赵一州 《轴承》 北大核心 2024年第5期57-62,91,共7页
以脂润滑高速角接触球轴承为研究对象,建立润滑脂流动仿真模型,根据轴承实际运转工况设置模型速度、温度等边界条件,通过拟合常温至高温条件下的润滑脂黏度模型参数,建立全温域范围赫-巴黏度模型来描述润滑脂非牛顿流体特性,采用CFD软件... 以脂润滑高速角接触球轴承为研究对象,建立润滑脂流动仿真模型,根据轴承实际运转工况设置模型速度、温度等边界条件,通过拟合常温至高温条件下的润滑脂黏度模型参数,建立全温域范围赫-巴黏度模型来描述润滑脂非牛顿流体特性,采用CFD软件Fluent进行仿真试验,并分析轴承在不同转速、温度和填脂量下的润滑脂分布。结果表明:在一定的填脂量下,随着转速提高润滑脂在轴承腔内分布更均匀,且在保持架转动方向的两侧分布更多,而内圈润滑脂量逐渐减少,转移到保持架和外圈;相对于常温,在高温下润滑脂流动性更高,向离心方向扩散的特征更为明显,这是内圈更易磨损的原因之一;在润滑脂填充比例为19.8%~29.7%的范围内,随着填脂量提高,润滑脂分布状态更好。 展开更多
关键词 滚动轴承 角接触球轴承 润滑脂 计算流体力学 有限元分析 温度 转速
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不同结构参数对高速开关阀液压力的影响研究 被引量:3
13
作者 赵才虎 陈誉 +2 位作者 朱天龙 孙宝林 张晋 《机电工程》 北大核心 2024年第1期33-42,共10页
因其具有价格低廉、抗污染性强等优点,高速开关阀已被广泛运用到各种车辆的制动系统中,其动态性能直接影响到车辆的制动效果,而阀芯所受的液压力是决定高速开关阀动态特性优劣的关键参数。针对不同参数对高速开关阀液压力的影响,以及实... 因其具有价格低廉、抗污染性强等优点,高速开关阀已被广泛运用到各种车辆的制动系统中,其动态性能直接影响到车辆的制动效果,而阀芯所受的液压力是决定高速开关阀动态特性优劣的关键参数。针对不同参数对高速开关阀液压力的影响,以及实际工程中阀芯液压力难以测量的问题,采用计算流体动力学(CFD)对高速开关阀进行了数值模拟。首先,基于有限体积法(FVM),建立了不同开度、压差、温度、以及结构参数(阀座节流孔直径和锥角)的三维仿真模型;然后,对比不同网格数量的仿真结果,排除了网格数量对于仿真结果的影响,并详细分析了各参数对液压力的影响,得出了高速开关阀液压力与各参数之间的变化规律;最后,采用响应面分析结合遗传算法对开关阀的结构参数进行了优化。研究结果表明:随着阀芯开度的增加,节流区域发生了转变;较大的压差会导致液压力产生较大幅度的变化;相较于高温,低温对液压力有着更加显著的影响;对结构参数进行优化后,最小开度的液压力提高了49.2%,提高了阀控制稳定性,为高速开关阀线性控制设计提供了理论基础。 展开更多
关键词 液压控制阀 阀芯液压力 数值特性 结构优化 计算流体动力学 有限体积法 试验设计 响应面分析
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叶片不同切割形状对离心泵各项性能的影响 被引量:3
14
作者 颜林 宋文武 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第11期2106-2118,共13页
离心泵叶片直接影响离心泵的效率与使用寿命,因此,对叶片形状进行研究具有重要意义。对离心泵叶片出口边进行单一切割以改变离心泵性能,在此基础上,对叶片前缘、尾缘进行了双向切割,研究了不同切割形状对离心泵各项性能的影响。首先,以... 离心泵叶片直接影响离心泵的效率与使用寿命,因此,对叶片形状进行研究具有重要意义。对离心泵叶片出口边进行单一切割以改变离心泵性能,在此基础上,对叶片前缘、尾缘进行了双向切割,研究了不同切割形状对离心泵各项性能的影响。首先,以一台n_(s)=73的离心泵作为研究对象,使用UG软件进行了离心泵三维建模与叶片切割(切割出了24种叶片模型);然后,使用ICEM软件划分了网格,选用标准k-ε湍流模型作为计算模型,在离心泵叶片与蜗壳隔舌处设置了监测点;最后,采用ANSYS CFX软件,对无切割和切割后的模型进行了离心泵数值模拟计算,得到了离心泵在0.6Q_(d)~1.4Q_(d)工况下的外特性曲线;在外特性良好的前提下,研究了其内部流动结构、压力脉动特性,以及湍动能分布。研究结果表明:在1.0Q_(d)设计工况下,切割后的模型较无切割模型的效率均提升了4%左右,对称切割的模型中前缘为椭圆、尾缘为钝形的模型7的效率提升最高,提升了4.8%,非对称切割前缘为圆形、尾缘为背面半切割的模型14效率提升了5.4%;无切割模型内部流线紊乱且内部相对速度高的区域较多,非对称切割的模型14叶轮内部流线分布均匀且相对速度值和分布区域减小;相对于无切割模型,切割后的模型内部压力升高,对称切割的模型7压力脉动减小了10%,而非对称切割的模型14压力脉动强度增加了近30%;切割后的模型湍动能分布明显改善,尾缘处湍动能值减小,对称切割的模型7湍动能随时间变化而变化不大,表现更稳定。综合不同切割模型的外特性及稳定性表现可知,将前缘切割为椭圆、尾缘切割为钝形,能有效提升离心泵的性能。 展开更多
关键词 离心泵叶片形状 叶片前缘、尾缘双向切割 外特性分析 内部流动结构 压力脉动规律 湍动能分布 计算流体力学数值模拟计算
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面向空间细胞培养用多路切换陶瓷阀仿真优化研究
15
作者 郭淼 谭映军 +7 位作者 陈博博 施镠佳 李芳 王春艳 李越 聂捷琳 刘仲馨 李莹辉 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第4期526-535,共10页
为了满足空间站环境细胞长期自动培养的需求,研制一款新型细胞自动培养装置,装置由微量泵、多路切换阀等组成。通过设计一款多路切换陶瓷阀,实现仅由一组泵阀自由切换多条液路。通过有限元仿真分析培养液、消化液和裂解液3种液体在多路... 为了满足空间站环境细胞长期自动培养的需求,研制一款新型细胞自动培养装置,装置由微量泵、多路切换阀等组成。通过设计一款多路切换陶瓷阀,实现仅由一组泵阀自由切换多条液路。通过有限元仿真分析培养液、消化液和裂解液3种液体在多路切换阀内的压力、温度、流速等物理参数分布情况,确定最佳阀位布局,并优化阀体结构,以改善不同液体流入阀腔后分布均匀性。优化后多路切换阀内细胞培养液和消化液的压力和温度分布波动率均小于1%,流速稳定。裂解液温度分布变化在优化前为2℃,优化后小于0.01℃。液体流动更加顺畅,滞留现象减少。仿真结果表明:优化后的陶瓷阀有助于提升空间细胞培养的稳定性和经济性。 展开更多
关键词 空间细胞培养 多路切换阀 计算流体力学 有限元分析 陶瓷阀
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车载变压器轴向油道宽度对油流分布的影响研究
16
作者 王路伽 沈逸超 +3 位作者 张建文 胡雪 陈婷 杨海涛 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期65-72,共8页
为探究不同几何结构的车载牵引变压器绕组内各径向油道的流量分布,基于量纲分析方法提出结合雷诺数和曲折式绕组几何参数的流量比例关联式。重点加入内外侧轴向油道宽度之比β,更准确预测不同几何结构变压器绕组内的油流分布,为变压器... 为探究不同几何结构的车载牵引变压器绕组内各径向油道的流量分布,基于量纲分析方法提出结合雷诺数和曲折式绕组几何参数的流量比例关联式。重点加入内外侧轴向油道宽度之比β,更准确预测不同几何结构变压器绕组内的油流分布,为变压器内部热点评估与定位奠定理论基础。基于计算流体力学数值仿真技术,对所构建关联式的准确性进行验证,结果表明,绝对误差小于油流总体积的0.7%。针对绕组底部的油流停滞及逆转区,研究β参数对绕组区域油流分布均匀度和冷却油反向流动的影响:β取值在1.4~1.5范围时油流分布均匀程度最好且不易发生逆转。研究结果为工业生产中车载牵引变压器的设计与制造提供理论依据。 展开更多
关键词 牵引变压器 量纲分析 计算流体力学 油流分布
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调谐液柱阻尼器-结构系统风致振动响应的CFD/CSD耦合分析方法
17
作者 黄鹏 吴玖荣 +2 位作者 傅继阳 孙连杨 王加雷 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期236-245,254,共11页
针对调谐液柱阻尼器(tuned liquid column damper, TLCD)难以建立其精确的非线性理论分析模型,且其力学性能试验成本高和耗时长等问题,首先采用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,对TLCD系统的力学性能和动力特征进行仿真模拟,在此基础... 针对调谐液柱阻尼器(tuned liquid column damper, TLCD)难以建立其精确的非线性理论分析模型,且其力学性能试验成本高和耗时长等问题,首先采用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,对TLCD系统的力学性能和动力特征进行仿真模拟,在此基础上进一步提出了基于计算流体动力学/计算结构动力学(CFD/CSD)耦合分析方法,求解带TLCD系统的高层建筑结构的风致动力响应。通过开展某一TLCD系统在特定底部激励下的力学性能和动力特性试验,得到其内液体晃荡的自由液面波高和晃动力时程,验证了CFD数值模拟方法可以准确地分析TLCD水箱内液体的非线性晃动特征。随后对风工程领域广泛采用的76层建筑结构振动控制Benchmark模型,假设其顶部设置TLCD系统时主体结构在三种风速重现期(10、50和100年)风速对应的横风向动力风荷载激励下的风致控制效率,采用提出的CFD/CSD耦合分析方法,进行了数值仿真模拟分析。耦合分析结果表明,TLCD系统对Benchmark模型的风致加速度、速度和位移响应均有一定的控制效果,对加速度响应的控制效果要优于对位移响应的控制效果。该研究方法可为复杂TLCD系统对高层建筑的风振控制分析提供有效的参考。 展开更多
关键词 调谐液柱阻尼器(TLCD) 高层结构 风振控制 计算流体动力学(CFD) 计算结构动力学(CSD) CFD/CSD耦合分析方法
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侧风下磁浮列车-箱梁组合系统气动特性
18
作者 孙体佳 汪斌 +3 位作者 王伟旭 马凌峰 邓钢 李永乐 《铁道建筑》 北大核心 2024年第10期70-77,共8页
与轮轨列车-桥梁组合系统不同,常导磁浮列车-桥梁系统采用“车抱轨”的结构形式,且列车底部与桥梁之间的空气通道极其狭窄,使得侧风下磁浮列车-桥梁组合系统的空气流动、气动力出现新的特征。本文以常导抱轨式高速磁浮列车和简支箱梁桥... 与轮轨列车-桥梁组合系统不同,常导磁浮列车-桥梁系统采用“车抱轨”的结构形式,且列车底部与桥梁之间的空气通道极其狭窄,使得侧风下磁浮列车-桥梁组合系统的空气流动、气动力出现新的特征。本文以常导抱轨式高速磁浮列车和简支箱梁桥为研究对象,建立侧风数值分析模型,探讨组合系统的雷诺数效应,确定合适的模拟风速。在此基础上,对侧风下磁浮列车-箱梁组合系统的侧风气动特性进行分析,为磁浮交通的抗风运营安全提供参考。结果表明:磁浮列车-箱梁组合系统的气动特性与雷诺数密切相关,列车、箱梁气动性能受组合影响变化较大,线间距对系统气动性能的影响不明显,增大梁高会使系统气动力略有增加。 展开更多
关键词 磁浮列车 箱梁 侧风 数值分析 气动特性 CFD(computional fluid dynamics)数值模型
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一种覆盖非线性段的风洞数据弹性修正方法
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作者 孙宇辰 程攀 俞金海 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2024年第6期74-82,共9页
介绍了一种在静气弹分析中引入CFD数据进行风洞数据非线性段弹性修正的方法。将多个迎角的CFD数据作为外部气动力引入NASTRAN静气弹分析,计算不同迎角(升力)区间内的气动导数并得到分段弹刚比,积分得到未变形模型的气动特性曲线。对大... 介绍了一种在静气弹分析中引入CFD数据进行风洞数据非线性段弹性修正的方法。将多个迎角的CFD数据作为外部气动力引入NASTRAN静气弹分析,计算不同迎角(升力)区间内的气动导数并得到分段弹刚比,积分得到未变形模型的气动特性曲线。对大展弦比翼身组合体模型在不同动压和马赫数下的风洞试验结果进行弹性修正,结果表明:该方法显著提高了升力和力矩曲线非线性段的修正精度;在风洞试验的迎角范围内,与动压外插结果吻合,升力和力矩的最大误差不超过0.015和0.005;不同马赫数和动压下的修正结果表明该方法具有广泛的适用性,能够兼顾效率和精度,具有大规模应用的潜力。 展开更多
关键词 风洞试验 静气弹分析 弹性修正 非线性 气动导数 弹刚比 计算流体动力学(CFD)
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燃气轮机燃料控制阀气动噪声特性及降噪设计研究 被引量:1
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作者 朱志劼 徐前 +2 位作者 范雪飞 韦雪阳 陈富强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期303-309,共7页
燃料控制阀是燃气轮机中用于控制燃料流量的关键流程阀门,在全流程运行过程中因阀芯节流设计导致湍流程度增加、诱发气动噪声。为揭示燃料控制阀气动噪声形成机理、提出相应降噪设计方法,该研究采用流体-声学混合计算方法,以200℃甲烷(C... 燃料控制阀是燃气轮机中用于控制燃料流量的关键流程阀门,在全流程运行过程中因阀芯节流设计导致湍流程度增加、诱发气动噪声。为揭示燃料控制阀气动噪声形成机理、提出相应降噪设计方法,该研究采用流体-声学混合计算方法,以200℃甲烷(CH 4)为工质,求解了10%~100%共5个开度条件下燃料控制阀的稳态流场;以稳态流场为初始解,求解了燃料控制阀气动噪声计算所需的瞬态流场参数;建立了气动噪声声传播模型,求解了燃料控制阀气动噪声特性;基于多孔消音理论,开展了燃料控制阀降噪设计。研究结果发现燃料控制阀的全方位气动噪声特性呈现出以中高频为主导的连续宽频特性,多孔消音节流设计可有效降低噪声。该研究为抑制控制阀气动噪声提供重要依据。 展开更多
关键词 燃料控制阀 流动分析 气动噪声 降噪 计算流体力学
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