检索结果-南通市图书馆

脉冲激光毛化加工的计算机流体动力学数值模拟

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中国激光 2007年第7期34卷 1004-1008页

作者：万大平胡德金刘红斌蔡兰蓉上海交通大学机械与动力工程学院上海200030

激光毛化的温度场和熔化过程流动状态的变化,以及因辅助气体等导致的对流换热边界条件变化都会对材料表面成形质量和组织转变产生重要影响。于是建立了模拟激光毛化的三维瞬态模型,该模型考虑了热传导、对流传热及熔池表面的形貌变化等... 详细信息

激光毛化的温度场和熔化过程流动状态的变化,以及因辅助气体等导致的对流换热边界条件变化都会对材料表面成形质量和组织转变产生重要影响。于是建立了模拟激光毛化的三维瞬态模型,该模型考虑了热传导、对流传热及熔池表面的形貌变化等因素,采用焓法与流体体积(VOF)方法处理固液相变移动边界与自由表面的问题,利用Fluent软件和用户自定义函数(UDF)方法求解,处理了辅助气体的驱动作用及自由表面和相界面的演化,得出了脉冲激光毛化过程中各种加工参数下熔池的形状、大小以及熔池内的温度、速度分布。实际毛化加工结果与数值模拟结果基本一致。

关键词：激光技术激光加工数值模拟计算机流体动力学三维模型

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针盘式粉碎机圆柱齿钉二维绕流数值模拟

农业工程学报 2012年第11期28卷 27-34页

作者：黄鹏李双跃刁雄西南科技大学制造科学与工程学院绵阳621010

为了分析针盘式粉碎机静圆柱齿钉的气动力学特性,利用计算流体力学(diesel engine emission experiments,CFD)方法,对粉碎机中二维单圆柱齿钉的绕流问题进行研究。在进行计算之前,采用均匀来流中的圆柱绕流问题对计算模型进行验证,并且... 详细信息

为了分析针盘式粉碎机静圆柱齿钉的气动力学特性,利用计算流体力学(diesel engine emission experiments,CFD)方法,对粉碎机中二维单圆柱齿钉的绕流问题进行研究。在进行计算之前,采用均匀来流中的圆柱绕流问题对计算模型进行验证,并且对数值计算中的网格和时间步长独立性均进行了算例考核。结果表明:在雷诺数小于200的范围内,流动出现3种不同的流态;在稳定分离区中圆柱齿钉上的附着涡最大长度约等于齿钉直径,且附着涡随雷诺数增加出现了消亡的现象;在不稳定泄涡区流动只在较小的雷诺下呈现出周期性,圆柱齿钉上受到流体周期性的升力和阻力均很小,在较大雷诺数下,流动的无量纲频率增加,且不再由单个频率主导,出现了一个频带;在不稳定泄涡区的无量纲频率比均匀来流中的圆柱绕流情况小一个数量级。该文为研究粉碎机圆柱齿钉在高雷诺数下的受力情况提供了参考。

关键词：流场数据模拟计算机流体动力学针盘式粉碎机圆柱绕流

TOPAZ-Ⅱ型反应堆堆芯热工水力数值模拟

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原子能科学技术 2014年第S1期48卷 302-307页

作者：邹佳讯郭春秋赵守智中国原子能科学研究院反应堆工程研究设计所北京102413

利用成熟的软件建立了TOPAZ-Ⅱ型反应堆三维流动及换热的计算模型,以结构化为主非结构化为辅相结合的方式进行了网格划分,以符合实际的边界条件等作为输入参数,对堆芯热工水力行为进行了数值模拟,经过数值求解得到了三维流场和温度场结... 详细信息

利用成熟的软件建立了TOPAZ-Ⅱ型反应堆三维流动及换热的计算模型,以结构化为主非结构化为辅相结合的方式进行了网格划分,以符合实际的边界条件等作为输入参数,对堆芯热工水力行为进行了数值模拟,经过数值求解得到了三维流场和温度场结果,并得到了冷却剂流量分配、压力分布、速度分布以及堆内慢化剂、端部及侧反射层等部件的温度分布。经比较,数值模拟结果与俄方设计结果符合较好,本研究为此类型研究堆热工水力设计优化积累了经验。

关键词： TOPAZ-Ⅱ 流场温度场计算机流体动力学

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气溶胶沉降模拟方法研究进展

军事医学 2011年第8期35卷 627-630页

作者：刘克洋李劲松军事医学科学院微生物流行病研究所病原微生物生物安全国家重点实验室国家生物防护装备工程技术研究中心北京100071

对吸入颗粒物致病作用的评估,需要了解气溶胶颗粒在呼吸道中的沉积特征。由于气溶胶进入呼吸道引发的呼吸道疾病致病机制研究和临床药物气溶胶吸入治疗的需要,人们越发关注如气溶胶颗粒在呼吸道特定区域滞留率,研究气溶胶粒子在呼吸道... 详细信息

对吸入颗粒物致病作用的评估,需要了解气溶胶颗粒在呼吸道中的沉积特征。由于气溶胶进入呼吸道引发的呼吸道疾病致病机制研究和临床药物气溶胶吸入治疗的需要,人们越发关注如气溶胶颗粒在呼吸道特定区域滞留率,研究气溶胶粒子在呼吸道中分布和沉降比例的关系。这些都需要借助沉降模型来模拟颗粒的区域沉积特征。沉降模型经过半个多世纪的发展,已经形成了成熟的分析模型。计算机流体动力学(CFD)模拟技术的出现,让沉降模拟进入了一个崭新的时代。该文综述了目前研究气溶胶沉降的主要方法和肺模型的发展趋势。

关键词：沉降模拟气溶胶计算机流体动力学肺模型支气管树

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鼻腔气流动力学研究进展

临床耳鼻咽喉头颈外科杂志 2017年第8期31卷 647-649页

作者：魏君李琳吉林大学中日联谊医院耳鼻咽喉头颈外科长春130033

鼻腔功能由其内流动的气流完成,但由于鼻腔及鼻窦分隔过多,且狭窄,因而对鼻腔内气流的特点无法通过直接测量进行描述分析。计算机流体动力学（computational fluid dynamics,CFD）是流体力学、数值数学和计算机科学结合的产物,以计算机... 详细信息

鼻腔功能由其内流动的气流完成,但由于鼻腔及鼻窦分隔过多,且狭窄,因而对鼻腔内气流的特点无法通过直接测量进行描述分析。计算机流体动力学（computational fluid dynamics,CFD）是流体力学、数值数学和计算机科学结合的产物,以计算机为工具,应用数学方程,完成流体力学的计算机模拟后的数值实验及分析研究。

关键词：计算机流体动力学鼻功能

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中小型水电站水轮机选型与优化的探讨

中国农村水利水电 2004年第7期 93-95页

作者：梁章堂甘肃省水利水电勘测设计研究院甘肃兰州730000

为了研究影响中小型水电站水轮机优化选型的主要因素 ,根据中小型水电站的特点及代表水轮机技术特性的各参数之间相互关系 ,论述了水轮机考虑抗磨蚀和运行稳定性时 ,其技术经济参数选择和优化的方法、途径 ,并对信息技术用于水轮机的选... 详细信息

为了研究影响中小型水电站水轮机优化选型的主要因素 ,根据中小型水电站的特点及代表水轮机技术特性的各参数之间相互关系 ,论述了水轮机考虑抗磨蚀和运行稳定性时 ,其技术经济参数选择和优化的方法、途径 ,并对信息技术用于水轮机的选型和优化做了初步探讨。

关键词：中小型水电站水轮机选型优化磨蚀运行稳定性计算机流体动力学

后交通动脉瘤的形态学因素与动脉瘤侧向剪切力分布的相关性研究

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后交通动脉瘤的形态学因素与动脉瘤侧向剪切力分布的相关性研究

作者：黄凯源浙江大学

学位级别：硕士

研究背景:脑动脉瘤(Intracranial Aneurysm)是颅内主要脑血管分支的病理性扩张,随着动脉成像技术的不断普及,未破裂其检出率逐年升高。大部分未破裂动脉瘤可以长期保持稳定而不进展,其中某些动脉瘤可能在短期内迅速增大导致破裂,造成严... 详细信息

研究背景:脑动脉瘤(Intracranial Aneurysm)是颅内主要脑血管分支的病理性扩张,随着动脉成像技术的不断普及,未破裂其检出率逐年升高。大部分未破裂动脉瘤可以长期保持稳定而不进展,其中某些动脉瘤可能在短期内迅速增大导致破裂,造成严重的后果。[1-3]动脉瘤破裂导致蛛网膜下腔出血,具有极高的致死率和致残率,受累的人群也更为年轻,对家庭和社会造成巨大的负担。据目前的研究数据表明,动脉瘤的这种增长模式往往是间断的、随机的,而不是随着时间呈线性增长,破裂风险难以凭经验简单预测。[4-6]然而,目前处理动脉瘤的成本也较为昂贵,并且具有一定的风险。[7]因此,在临床工作中决定是否对一个未破裂动脉瘤进行处理是一个难题。近年来,随着3D影像技术的发展和计算机流体动力学(computer fluiddynamics,CFD)广泛被应用于脑血管血流动力学的研究,脑血管的各种形态学和血流动力学因素与动脉瘤的发生、发展与破裂的关系逐渐被揭示。就血流动力学因素而言,越来越多的研究和证据表明,壁面侧向剪切力(Wall Shear Stress,WSS)在动脉瘤的病理性过程中扮演者关键性的因素。研究表明,动脉瘤的发生往往在那些长期受到高WSS作用的血管区域,而动脉瘤的破裂与动脉瘤壁面上低WSS的作用密切相关。在临床工作中,神经外科医生接触到的往往是血管重建或是DSA造影获得的动脉瘤及其载瘤动脉的形态学因素。因此,本研究希望通过研究这些形态学因素与动脉瘤WSS的分布之间的相关性,从血流动力学角度分析哪些形态学因素更具危险性,为临床上对未破裂动脉瘤的临床决策提供一定的血流动力学依据。目的:通过研究这些形态学因素与动脉瘤WSS的分布之间的相关性,从血流动力学角度分析更具危险性的形态学因素,为临床上对未破裂动脉瘤的临床决策提供一定的血流动力学依据。方法:回顾性研究本院于本院行3D旋转DSA的后交通动脉瘤病人,导出其血管模型,通过Mimics、Geomagic和ANSYS软件逐步加工运算,实现动脉瘤及其载瘤动脉模型的重建和血流动力学的运算,并进一步获取后交通动脉瘤、颈内动脉及后交通动脉的各形态学参数,包括颈内动脉、后交通动脉的内径,颈内动脉与后交通动脉的转角,颈内动脉的后交通段的弯曲程度,后交通动脉瘤的颈宽、顶径、Aspect Ratio、体积、Size Ratio、表面积、规则程度和入流角;并获取动脉瘤壁面上的WSS的分布模式,即动脉瘤上平均WSS、受低WSS和正常及高WSS作用的区域面积。然后,通过SPSS进行统计学相关性分析,寻找各形态学因素与WSS分布相关的是否存在显著相关性。最后,本研究通过血流动力学的结果和相关文献,分析这些形态学因素的生理病理学效应。结果:本研究最终共2纳入了 25名于本院行3D旋转DSA的后交通动脉瘤病人,其中男性病人8个,女性病人17个;动脉瘤为破裂的11个,未破裂的14个。动脉瘤的顶径、Aspect Ratio 均与 Area(WSS ≤ 0.4Pa)、Area(WSS ≤ 0.4Pa)%正相关,而与Area(WSS ≥ 1.5Pa)%负相关;动脉瘤的大小指标Volume、总Area均与Area(WSS≤0.4Pa)正相关,而与Area(WSS≥1.5Pa)%负相关;动脉瘤的颈宽和Size Ratio与Area(WSS≥1.5Pa)正相关。通过流量分析可以发现,动脉瘤的流量与 Area(WSS ≤ 0.4Pa)、Area(WSS ≤ 0.4Pa)%正相关,而与 Area(WSS ≥ 1.5Pa)%、Area(WSS ≥ 1.5Pa)%负相关。结论:本文通过研究后交通动脉瘤及其载瘤动脉形态学因素与动脉瘤上血流动力学的分布特点,发现动脉瘤的大小、Aspect Ratio与动脉瘤上受低WSS作用的区域大小显著性相关,这些低WSS区域缺乏血流的直接冲击,提示低WSS区域血液的淤滞状态引起的生物学效应可能是导致动脉瘤破裂的原因,为临床上未破裂动脉瘤的处理提供了血流动力学的依据。

关键词：未破裂动脉瘤壁面侧向剪切力高宽比计算机流体动力学血流动力学

椎—基底动脉MRA、血液流动及力学特性数值研究

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椎—基底动脉MRA、血液流动及力学特性数值研究

作者：梁（王莹）河北医科大学

学位级别：硕士

脑血管疾病是严重威胁人类健康的主要疾病之一,临床研究发现,脑血管疾病的发生与脑循环系统血.流动力学参数的异常改变密切相关。随着生物医学图像处理技术的飞速发展,以及大容量、高速度、多功能电子计算机软件和数值计算理论的不断完... 详细信息

脑血管疾病是严重威胁人类健康的主要疾病之一,临床研究发现,脑血管疾病的发生与脑循环系统血.流动力学参数的异常改变密切相关。随着生物医学图像处理技术的飞速发展,以及大容量、高速度、多功能电子计算机软件和数值计算理论的不断完善,结合这些技术,利用计算流体力学的方法对血液血流动力学的参数进行数值模拟,研究脑血管系统的血流动力学机理,脑血管疾病发生与发展的过程,并对结果进行处理分析。计算机数值模拟作为研究与预测相结合的一种手段,可以提供病变部位详细的数值参数及流动图像,可以从多种角度和侧面为医学研究提供目前实验方法所不能得到的可用信息。而且在进行数值计算的过程中,能够根据各种变化的条件(如改变几何形状等)进行数值模拟,探索这些条件变化因素对人体血液流动产生的具体影响。本课题通过临床采集的MRI医学影像图像,以3.0T磁共振血管成像(Magnetic Resonance Angiography, MRA)进行三维重建,构建了一例个体化的正常椎-基底动脉的物理模型,通过快速电影相位对比磁共振成像(Fast CINE phase contrast MR imaging, Fast CINE PC MRI)方法测得血流动力学模型参数,采用国际上通用的计算机流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)的技术,依据不同心动周期来研究不同形态椎-基底动脉血流动力学的变化,建立不同形态椎-基底动脉的血流动力学理论分析模型,重点研究各种形态的椎-基底动脉血.液对的流体动力学的影响,从而为椎-基底动脉疾病的治疗和预防提供了科学依据,有利于脑血管病的早期防治。研究中主要采用医学、力学、计算机学等多学科的交叉研究,内容包含了大量的力学科研思维及逻辑结构,应用计算流体动力学技术方法进行个体化颅内椎-基底动脉的血流动力学研究,能够得到其血流动力学的重要参数,如血液流动对血管壁的应力、剪切力以及运动轨迹等。随着进一步研究,可建立用于椎-基底动脉血流动力学仿生的脑血管分析系统,该系统可将医学图像数字化处理、CFD血流分析、三维立体重建、以及流动的可视化等方法集成在一起,形成一个方便、快捷的血流动力学仿真集成的软件环境,为医生和研究人员对脑血管疾病起因和发展的研究提供套专业而又便捷的技术方法和研究思路,并能对脑血管疾病的临床和基础的深入研究产生重大的促进作用。

关键词：椎-基底动脉快速相位对比磁共振血管成像计算机流体动力学血液动力学数值模型

Modeling of Fluidized Bed Gasification:Assessment of Zero-dimensional and CFD Approaches

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Journal of Thermal Science 2015年第4期24卷 378-385页

作者： Nuno Couto Valter Silva Eliseu Monteiro P.S.D.Brito Abel Rouboa University of Tras-os-Montes and Alto Douro INEGI/Faculty of Engineering University of Porto C3i-Interdisciplinary Center for Research and Innovation Polytechnic Institute of PortalegreLugar da AbadessaApartado 1487301-901PortalegrePortugal MEAM Department University of Pennsylvania

In modeling fluidized bed gasification experiments,equilibrium and CFD models are valuable *** existence of multi-dimensional effects inside the reactor vessel due to the kinetics of the process and the fluid dynamics phenomena could result in deviation from the zero-dimensional *** models integrating kinetics and hydrodynamics are being developed by using a computer fluid dynamics(CFD)*** objective of this investigation is to assess and compare the adequacy of zero-dimensional and CFD approaches in modeling fluidized bed gasification regarding a semi-industrial scale(numerical results are validated under experimental runs).Results show that the zero-dimensional model based on the approach of dual stage equilibrium performs reasonably well in adequately predicting the product gas composition at different operating conditions and for different feedstocks,although with quantitative ***,the discrepancy depends on the oxygen content of the oxidation agent and on the steam-to biomass ratio decreasing when these parameters *** models provide deeper information being able to estimate the syngas composition or other operating parameter at any point of space and *** of some quantitative discrepancy,the zero-dimensional modeling approach is deemed satisfactory from the viewpoint of the determining design conditions simulation.

关键词：计算机流体动力学流体力学模型流化床气化零维模型气化模型 CFD模型结合动力学数值模拟