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关键词： 卧铺客车   气流组织   数值模拟   热舒适性  

摘要： 以新型旅游卧铺列车车厢为模拟对象,利用CATIA软件对车厢进行建模,通过使用计算流体软件Fluent对车厢其中一个包间进行分析。利用PMV(Predicted Mean Vote)指标和计算吹风感指数分析车厢空载状态包间门关闭和开启2种工况下,车厢内空气流场和温度场分布规律,研究包间铺位人体热舒适性。计算结果表明,在送风速度和温度一定时,包间上铺位的风速高于下铺位,下铺位靠近车窗一侧因太阳辐射原因温度比其他区域高,整个包间大部分区域热舒适度效果较为合理,为新型卧铺列车的改进提供了一定的数据和理论依据。

关键词： 轴对称进气道   唇口设计   气动性能   数值模拟  

摘要： 为了拓宽定几何轴对称进气道的稳定工作范围,提出了一种双设计点唇口设计概念。采用同一中心压缩锥体型面,分别设计了来流马赫数为3.5和4.5时,前体激波封口的轴对称进气道唇口,通过对这两个设计点下的唇口型面进行模块组合获得双设计点进气道的唇口型面。数值仿真结果表明,单设计点MaD=3.5和MaD=4.5的轴对称进气道自起动马赫数分别为3.2和2.75,而双设计点进气道的自起动马赫数为2.8,与单设计点MaD=4.5进气道起动马赫数相当;此时进气道的流量系数为0.72,远高于单设计点为MaD=4.5进气道的0.65;双设计点进气道在来流马赫数为3.5时流量系数也达到0.95;当来流马赫数高于3.5时,双设计点进气道唇口型面的前后交错布置可改善前体激波与唇罩边界层相互干扰引起的流动分离;相同来流马赫数下,双设计点进气道抗反压能力与单设计点进气道相当。由此表明,双设计点轴对称进气道设计方法是可行的,不仅提高了定几何轴对称进气道在低马赫数下的自起动能力和流量捕获能力,同时又改善了高马赫数下的前体激波与唇口边界层干扰引起的流动分离问题。

关键词： 凝胶颗粒   裂缝调流   数值模拟   注入参数优化  

摘要： 精确模拟分析凝胶颗粒在裂缝体系内的运移规律及其主控因素,是决定凝胶颗粒调流提高低渗油藏采收率的关键。结合室内试验与数值模拟方法,开展凝胶颗粒在储层多孔介质内的迁移与堵塞过程研究。首先通过有限元法求解纳维-斯托克方程得到流场信息,通过牛顿定律及线弹性模型刻画凝胶颗粒迁移和碰撞过程,基于曳力模型实现流体和颗粒的耦合流动。在线膨胀模型的基础上引入剪切影响与流动时间双重因素,刻画凝胶颗粒膨胀过程,进而实现凝胶颗粒运移封堵机制分析,并明确注入参数体系主控因素,优选凝胶颗粒体系最佳注入参数。结果表明:所构建的凝胶颗粒调流提高采收率数值模拟模型平均精度超过95%,注入凝胶颗粒质量分数对裂缝封堵率及原油采出程度的影响最为显著,注入颗粒压力、注入体积为次要因素,形成的凝胶颗粒裂缝调流最佳注入参数设计成果,为指导凝胶颗粒调流技术矿场应用提供了有效工具和理论指导。

关键词： 吸力桶   风电   屈曲   负压  

摘要： 以某海上风电工程所使用的吸力桶为研究对象,采用有限元数值模拟软件,开展吸力桶屈曲研究.结果表明,吸力桶底部处于自由状态并受到负压作用时最容易发生屈曲,需严格控制负压大小,并可以通过增加板厚、增设筋板等措施降低吸力桶屈曲发生的风险.

关键词： 裂解气阀   连动系统   优化   数值模拟   Q准则  

摘要： 连动系统是保证裂解炉并网时主管线压力稳定的关键装置。为研究切换过程主管线压力稳定程度,文章以某项目阀门连动系统设计为例,介绍了基于面积法的设计流程,并采用CFD方法计算了切换过程中流场及压力分布情况,分析了主管线压力离散程度高、平缓度差的原因。通过Q-Criterion法提取涡核等值面所包含的体积系数,并通过公式拟合法重新定义了面积等效系数及压力等效系数,优化了连动设计方法。优化后主管线压力离散程度相比优化前减小62.6%,主管线压力平缓度提升75%,最大程度保证了裂解炉切换过程主管线压力的稳定性,提升了装置整体鲁棒性和安全性。

关键词： 围岩控制   数值模拟   理论计算   支护方案  

摘要： 根据常兴煤业5206综采工作面5#煤层运输顺槽、回风顺槽、开切眼的工程地质与生产技术条件,以围岩物理力学性质实测结果为基础,借鉴先进的锚杆支护设计方法和最新的锚杆支护理论研究成果,综合运用数值模拟及理论计算等先进方法,对工作面回采巷道围岩变形特征及应力分布规律进行了系统分析,确定了5206工作面的最优支护设计方案。

关键词： BIM技术   水闸模型   信息建模   可持续性发展  

摘要： 随着建筑信息模型(BIM)技术的快速发展,水利建筑信息模型的标准制定变得越来越重要,基于信息建模与信息管理(BIM)技术,针对水闸模型的构建与分析进行系统研究,通过收集水闸相关数据,并利用BIM软件构建三维模型,从而实现对水闸建设过程的优化管理,最终提高水闸的建设效率并实现可持续性发展。

关键词： 抽水蓄能电站   侧式进/出水口   平面扩散角   拦污栅断面流速   数值模拟  

摘要： 为探究平面扩散角的最佳取值范围,依托某抽水蓄能电站侧式进/出水口,采用数值模拟方法,研究了不同平面扩散角条件下的进/出水口水力特性,分析了平面扩散角对进/出水口拦污栅断面流速分布、孔口流量分配、水头损失的影响。结果表明:在平面扩散角自25°增大至45°的过程中,出流工况拦污栅断面流速不均匀系数逐渐减小,孔口流量分配不均匀程度和水头损失逐渐增大;进流工况拦污栅断面流速分布、孔口流量分配和水头损失基本无变化。综合考虑进/出水口的各项水力指标,在拦污栅断面平均流速满足设计要求的情况下,得出平面扩散角的最佳取值范围为30°~40°,与现行规范相比该范围更为精确,且与矩形渐扩管阻力系数最小的扩散角取值范围相符。

关键词： 窗式空调器   非均匀风速   传热   优化设计   数值模拟  

摘要： 窗式空调器室外侧的轴流风机产生的风速分布不均匀会导致冷凝器内制冷剂分布不均,从而恶化换热性能,需分析风速分布特性并调整流路设计与之相匹配。以窗式空调器冷凝器为研究对象,建立了轴流风机非均匀风场的数值模型,对非均匀风速分布进行了三维数值模拟。将风速仿真结果离散为18×10的网格分布,作为边界条件代入CoilDesigner软件中分析风速分布对冷凝器性能的影响,实验验证模型的换热量偏差小于2%。仿真结果表明,风速分布的不均匀性随风机转速的增大而增大,转速从1200 r/min增至2000 r/min时,风速的极差与方差分别增加了1.95 m/s与0.460 m^(2)/s^(2)。通过分析非均匀风速分布对冷凝器换热性能的影响,发现冷凝器在轴流风场的中心静区传热系数较小而在底部加速区传热系数较大,在流路设计过程中需要增大布置在中心静区的支路换热面积,使不同支路热负荷相当,并用制冷剂流量较大的管路匹配传热系数更大的底部加速区。最后,设计并仿真了20种流路布置方案来探究轴流风机非均匀风速分布下管路配置对冷凝器性能的影响规律。与原流路相比,延长中心静区管长,并将汇合段置于底部加速区,支路汇合点置于背风侧,换热量可以提升1.8%,压降可以降低26.1%。

关键词： 千米级盲竖井   定向钻孔   预注浆   数值模拟   水害防治  

摘要： 针对毛坪矿千米级盲竖井在复杂富水地层中掘进所面临的大水量、高水压、地质构造复杂及突泥涌水风险高等难题,综合运用理论计算、数值分析、工程类比及现场试验监测等研究手段,开展了定向钻孔预注浆治理技术实践研究工作,合理确定了定向钻孔及注浆工艺参数,现场采用S型定向钻孔、分段高压注浆等技术手段,注浆治理后井筒剩余涌水量由50 m^(3)/h降至4.83 m^(3)/h,降幅达90.3%,成功在盲竖井周边构建了有效隔水帷幕,大大降低了矿井突泥涌水的风险,保障了井筒安全掘进。项目研究成果填补了国内千米级复杂富水地层注浆治理的空白,为类似深部矿产资源开发水害防治提供了重要技术支撑。