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精确体积修正对近场动力学模型的精度影响

精确体积修正对近场动力学模型的精度影响

作者：陈帮杰大连理工大学

学位级别：硕士

2000年,Silling基于非局部作用思想提出的近场动力学理论,采用积分形式的运动方程,避免了传统力学理论在求解不连续位移时出现导数不存在的问题。该理论既可用于解决连续问题也可用来解决非连续问题。近场动力学方法由于近场域边界处的... 详细信息

2000年,Silling基于非局部作用思想提出的近场动力学理论,采用积分形式的运动方程,避免了传统力学理论在求解不连续位移时出现导数不存在的问题。该理论既可用于解决连续问题也可用来解决非连续问题。近场动力学方法由于近场域边界处的物质点只有部分体积位于近场域内,这部分体积的粗略近似会影响近场动力学方法的准确性。同时由于大多数结构模型是不规则的(含有孔隙、裂缝等),在离散化时得到的网格也是非均匀的。目前没有既可以精确计算物质点与近场域之间的相交区域体积又能够应用于非均匀离散网格的体积修正算法。为解决以上问题,本文提出了一个新的体积修正算法,以二维情况为例,算法将任意多边形网格划分为数个三角形网格,对于每个三角形网格,按照节点在近场域内的个数进行分类,并给出了每种类型的精确体积计算方法。算法同时对近场域边界处的物质点进行修正,通过计算相交区域的形心,使其代替原有的物质点。本文提出的方法既能够精确计算相交区域体积又可应用于非均匀离散网格。结合应变能密度分析和数值算例得到以下研究结果:本文提出的体积修正算法在计算相交区域体积时比其他算法更准确,得到的积分域与近场域大小完全相同。与其他算法相比,本文提出的体积修正算法在计算应变能密度时更加准确,且当使用三次项影响函数时具有更高的精确性和收敛性。通过预置中心圆孔的单轴拉伸和剪切模拟,位移云图表明本文提出的体积修正算法与有限元仿真基本一致,测点位移也比其他算法更准确。并且针对不同的网格尺寸,与有限元的误差都在2%以内。从而充分验证了本文提出的体积修正算法应用于非均匀离散网格的有效性和准确性。

关键词：近场动力学体积修正影响函数非均匀网格

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范德瓦耳斯气体体积修正的新计算方法

物理通报 2022年第3期51卷 13-15页

作者：蓝善权岭南师范学院物理科学与技术学院广东湛江524048

范德瓦耳斯方程能够较好地描述实际气体的热力学过程,方程中的参数b是因实际气体分子的体积而引入的修正量.本文通过考察分子之间的相互碰撞事件,计算得到了范德瓦耳斯气体体积的修正值,约等于1 mol气体所有分子体积总和的4倍,结果与其... 详细信息

范德瓦耳斯方程能够较好地描述实际气体的热力学过程,方程中的参数b是因实际气体分子的体积而引入的修正量.本文通过考察分子之间的相互碰撞事件,计算得到了范德瓦耳斯气体体积的修正值,约等于1 mol气体所有分子体积总和的4倍,结果与其他方法得到的结果一致.这是一种新的计算思路和方法.

关键词：范德瓦耳斯方程实际气体体积修正分子体积

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温度压力体积修正技术在家用燃气表的应用

煤气与热力 2018年第8期38卷 68-72,75页

作者：邵泽华成都秦川物联网科技股份有限公司四川成都610100

介绍机械式温度体积修正技术和电子式温度压力体积修正技术的原理。分析体积修正技术在燃气表中应用的必要性和可行性,指出在燃气表中采用温度体积修正技术是可行的,目前压力体积修正技术还无法经济有效地运用在燃气表中。提出一种压力... 详细信息

介绍机械式温度体积修正技术和电子式温度压力体积修正技术的原理。分析体积修正技术在燃气表中应用的必要性和可行性,指出在燃气表中采用温度体积修正技术是可行的,目前压力体积修正技术还无法经济有效地运用在燃气表中。提出一种压力体积修正解决方案:燃气公司可以将压力体积修正放到燃气公司服务器中进行,但此种方式面临政策风险、监管风险以及容易产生计量纠纷,需要政府出台、完善相应的规章制度,引入政府监管来保证计量公平。

关键词：燃气表温度压力体积修正工况体积标况体积

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体积修正仪概述

中国计量 2011年第11期 70-73页

作者：吴静郭全文万家宝上海交通大学山东淄博绿博燃气有限公司上海飞奥燃气设备有限公司

由于天然气是一种气态、可压缩性流体，其计量涉及流量、温度、压力、组分等多参数的测量。目前，绝大多数工业计量现场采用气体涡轮／腰轮流量计＋体积修正仪的方式进行天然气体积的计量。

关键词：体积修正腰轮流量计工业计量可压缩性气体涡轮天然气

气水置换法检定钟罩体积的热力学修正模型研究

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自动化仪表 2022年第1期43卷 24-28页

作者：赵建亮杜伟鹏钱光浙江省计量科学研究院浙江杭州310018 杭州丹纳计量科技有限公司浙江杭州310018 宁波东海集团有限公司浙江宁波315181

气水置换法与几何测量法分别检定同一钟罩的体积时,两者的结果存在显著的系统误差。为查找根本原因以消除系统误差,分析了气水置换法检定钟罩体积过程中湿空气的气体热力学参数变化规律。基于质量守恒定律,建立了在封闭系统中水蒸气质... 详细信息

气水置换法与几何测量法分别检定同一钟罩的体积时,两者的结果存在显著的系统误差。为查找根本原因以消除系统误差,分析了气水置换法检定钟罩体积过程中湿空气的气体热力学参数变化规律。基于质量守恒定律,建立了在封闭系统中水蒸气质量变化与热力学参数变化之间的关系模型。在控制较为严格的检定条件下对关系模型进行了简化,并建立了可供实际使用的钟罩体积热力学修正模型。根据模型预测,湿度每变化5%,湿空气的体积变化为0.12%。通过气水置换法与几何测量法的对比试验,验证了模型的修正效果与试验结果高度一致,能有效消除两种方法之间显著的系统误差。理论分析和试验结果还表明,修正模型中的湿度应通过实际测量得到,而避免采用基于经验的预测值。

关键词：计量标准流量气水置换钟罩热力学湿度体积修正几何测量

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肺功能仪校准中的体积修正

上海计量测试 2015年第4期42卷 36-37页

作者：李奇何韵广东省计量科学研究院

从道尔顿分压定律和理想气体的状态方程出发,导出肺功能仪在不同环境条件下的体积修正公式,对影响肺功能仪校准准确度的温度和大气压力等因素进行了讨论分析,结果表明温度和大气压力对测量结果有显著影响。该研究对实际校准工作有一定... 详细信息

从道尔顿分压定律和理想气体的状态方程出发,导出肺功能仪在不同环境条件下的体积修正公式,对影响肺功能仪校准准确度的温度和大气压力等因素进行了讨论分析,结果表明温度和大气压力对测量结果有显著影响。该研究对实际校准工作有一定的借鉴作用。

关键词：肺功能仪体积修正饱和水蒸气

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自由汇流旋涡多相耦合输运演变机理

物理学报 2023年第3期72卷 145-158页

作者：李霖陆斌许炜鑫顾则恒杨远山谭大鹏浙江工业大学机械工程学院特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室杭州310014 浙江大学机械工程学院流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

含自由液面的汇流旋涡抽吸演变中存在多相耦合、物质传输、能量剧烈交换等物理过程,其中所涉及的多相流体耦合输运机理是具有高度非线性特征的复杂动力学问题,多相黏滞耦合输运动力学建模与数值求解具有较高难度.针对上述问题,提出一种... 详细信息

含自由液面的汇流旋涡抽吸演变中存在多相耦合、物质传输、能量剧烈交换等物理过程,其中所涉及的多相流体耦合输运机理是具有高度非线性特征的复杂动力学问题,多相黏滞耦合输运动力学建模与数值求解具有较高难度.针对上述问题,提出一种含自由液面的汇流旋涡多相耦合输运建模与求解方法.基于水平集-流体体积耦合(CLSVOF)计算方法,结合连续表面张力模型和可实现(k-ε)湍流模型,建立含自由液面的汇流旋涡多相耦合输运动力学模型;利用一种有效的体积修正方案来计算高速旋转多相流,保证流场质量守恒和无散度的速度场;结合相间耦合求解策略对多相流体分布与多相界面进行精确追踪.基于旋流场多特征物理变量,得到多相耦合界面动态演变与跨尺度涡团输运规律,揭示了多相耦合输运过程与压力脉动特性之间的相互作用机理.研究结果表明:多相耦合输运过程是流体介质过渡的关键状态,旋涡微团受到不同时空扰动模式在界面处形成层层螺纹波形;旋涡多相耦合输运过程随着水口尺度增大而增强,且耦合能量激波引起非线性压力脉动现象.研究结果可为旋涡输运机理、涡团跨尺度求解、流型追踪等方面的研究提供有益借鉴.

关键词：自由汇流旋涡多相耦合输运水平集-流体体积耦合方法体积修正压力脉动