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EAST PFCs气流烘烤设计及流体与传热计算

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核科学与工程 2006年第2期26卷 113-117页

作者：万小刚姚达毛李映斌中科院等离子体物理研究所安徽合肥230031 苏州热工研究院江苏苏州215004

根据聚变反应对真空度的要求,在EAST超导托卡马克装置中采用气流烘烤技术来实现对PFCs的真空烘烤。对PFCs烘烤进行了原理设计,对介质气体的参数进行了选择,分析并计算了烘烤时PFCs内部气体流动和传热状况,最后给出了模拟结果。

关键词： PFCs 真空烘烤计算流体传热

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计算流体动力学在海洋石油行业的应用

今日科苑 2010年第22期 121-121页

作者：董德国郭卓民焦楠大港油田公司滩海开发公司大港油田公司安全环保处海监科法利科瑞成<天津>安全技术公司

本文综述了计算流体力学的发展情况、基本思想和工作步骤,介绍了常用的商用CFD软件和CFD技术在海洋石油行业中的一些应用。

关键词：计算流体海洋石油

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飞行器伴随射流的电磁特征研究

飞行器伴随射流的电磁特征研究

作者：叶嘉伟西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着反隐身技术的深入,现有的手段已无法满足人们的需求,该领域逐渐形成了一个新的研究方向,即利用伴随射流区域大气折射率的变化从而探测隐身飞行器。伴随射流是飞行器在飞行时出现的显著流体力学特征,目前国内外主要针对飞行器后端的... 详细信息

随着反隐身技术的深入,现有的手段已无法满足人们的需求,该领域逐渐形成了一个新的研究方向,即利用伴随射流区域大气折射率的变化从而探测隐身飞行器。伴随射流是飞行器在飞行时出现的显著流体力学特征,目前国内外主要针对飞行器后端的尾流特性进行分析,而本文研究的飞行器伴随射流则是基于空气动力学理论,将尾流区域以及压缩、膨胀、剪切、摩擦大气的区域当作一个电大尺寸、介电参数分布不均的弱散射体,进而研究其电磁散射特征。本文系统深入地分析了机翼的气动特性、二维机翼涡流的离散涡方法模拟、三维飞行器伴随射流场的仿真模拟以及飞行器伴随射流的电磁散射特征四个方面,具体研究内容如下:第一,研究了机翼的气动特性。基于流体特有属性及边界层原理,分析得到边界层方程、内部剪切力特性以及界面上的空气流动情况。结合飞行器涡旋相关理论,实现了对涡旋中升力分布以及环量特性的计算,同时得出尾迹数学模型及其消散特征。选用NACA2412翼型并结合空气动力学理论,采用涡面元理论、薄翼理论和有限翼理论三种方法分别计算机翼升力系数、俯仰力矩系数等参数随攻角的分布情况。研究结果表明,升力系数、俯仰力矩系数与攻角呈正相关,且基于薄翼理论计算出的升力系数受攻角影响数值变化最为明显,基于有限翼理论计算出的俯仰力矩系数受攻角影响数值变化最为明显。第二,研究了不同攻角下二维机翼涡流场的演化过程。利用飞行器伴随射流中涡流场的特性,采用离散涡方法将机翼划分成多个有限强度的涡旋微元,并根据库塔定理及开尔文涡量守恒定理,得到每个微元的环量及升力系数。通过设定合适时间步长并结合环量矩阵,计算了每个时刻下所有配置点的速度矢量等参数,从而实现了对机翼周围涡流场从产生到消散完整过程的模拟,得出不同攻角下涡流场的产生原因及演化规律。结果表明,在飞行过程中机翼近表面产生顺时针旋转的附着涡,机翼尾部则形成逆时针旋转的起动涡,两者总涡量守恒,最终分别发展为较大的前缘涡和后缘涡。结合Ansys Fluent仿真图像对比后发现,离散涡方法模拟的涡流场结果与其较为吻合。第三,研究了三维飞行器在不同飞行情况下的伴随射流场特征。基于流体力学并结合Ansys Fluent软件,计算得到飞机和导弹在飞行高度8km、12km,飞行速度为200m/s、400m/s和250m/s、500m/s条件下伴随射流场中压强参数的空间分布。结果表明,飞机前端大气压强急剧增加,机翼顶部气压低于底部气压,飞机近表面出现大量涡流现象;并且同等高度下,飞行速度400m/s时相较于200m/s时,压强起伏值更大。当导弹飞行速度为500m/s时,前端气流会被急剧压缩,气压急剧增大,出现弓形激波现象;当气流流经尾部凸折面时,气体发生膨胀,压强降低,在导弹尾部形成膨胀波。第四,研究了不同条件下飞行器伴随射流的电磁散射特征。提出了一种针对电大尺寸、介电参数分布不均的弱散射体计算方法,即根据伴随射流介电参数的空间分布,将其剖分成多个小尺寸且介电参数均匀的散射体,并应用矩量法实现了对两种飞行器伴随射流在不同情况下散射强度的计算。结果表明,飞机在高度8km速度为200m/s时伴随射流散射回波强度最低值为-190d Bsm;导弹在高度12km速度250m/s时伴随射流散射回波强度最低值为-170d Bsm,均高于气象部门实测的晴空大气散射值至少20d B以上,从一定程度上验证了探测飞行器伴随射流的可行性。本论文研究分析了飞行器在飞行过程中伴随射流整体的电磁散射特征。除了对飞行器尾流的研究外,还重点分析了飞行器头部区域及身体近表面区域流体及电磁散射特性,提出了对飞行器周围伴随射流散射特征的研究方法。其中对流体及电磁散射的研究方法与之前的论文中的方法不同,该理论方法对拓展雷达反隐身技术有着重要意义。

关键词：飞行器伴随射流电磁散射涡流计算流体

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小型发射箱激波开盖过程数值仿真

装备环境工程 2024年

作者：白云杜弘明廖茂雄李健甄慧强周三合张韬北京理工大学机电学院北京新风航天装备有限公司大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室中国运载火箭技术研究院

目的发射箱的小型化和轻量化对激波开盖技术提出了新的要求。为了研究极小尾部空间发射箱的内部激波分布，通过数值仿真方法计算了某导弹在小型发射箱发射时的内外流场。方法在Fluent中建立了导弹和发射箱的三维计算模型，通过多组分... 详细信息

目的发射箱的小型化和轻量化对激波开盖技术提出了新的要求。为了研究极小尾部空间发射箱的内部激波分布，通过数值仿真方法计算了某导弹在小型发射箱发射时的内外流场。方法在Fluent中建立了导弹和发射箱的三维计算模型，通过多组分运输模型模拟燃气和空气域，利用动网格技术模拟外流场，使用二阶迎风格式进行求解。结果获得了激波开盖过程中小型发射箱内流场的压力分布和导弹出箱后外流场的压力和温度，通过与同类文献比较证明了结果可靠。其中，小型发射箱内的激波传播规律与常规箱体一致，但前盖压力峰值下降较大，该结论与前人研究中尾部距离对后盖所受冲击力的影响规律结论一致。结论过小的尾部距离减少了燃气射流在后盖上的垂直反射，导致传播到前盖的压力峰值降低，有前盖开启失败的风险。该研究为小型发射箱激波开盖技术提供了参考。

关键词：小型发射箱激波数值仿真计算流体易碎盖燃气射流

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滑阀式温控阀的结构优化仿真研究

机床与液压 2019年第2期47卷 86-91页

作者：施哲栋顾燕萍王江张济民刘冈云徐涛上海卫星工程研究所上海200240

为设计出小流阻、小轴向液动力的滑阀式温控阀,采用拉丁超立方抽样法对V形槽式滑阀进行设计参数优选。通过某航天器流体回路的系统仿真,发现等百分比型滑阀的控制超调量最小,通过正交试验法筛选出等百分比型开度-流量曲线滑阀。综合阀... 详细信息

为设计出小流阻、小轴向液动力的滑阀式温控阀,采用拉丁超立方抽样法对V形槽式滑阀进行设计参数优选。通过某航天器流体回路的系统仿真,发现等百分比型滑阀的控制超调量最小,通过正交试验法筛选出等百分比型开度-流量曲线滑阀。综合阀芯和阀腔的设计参数,得到优化设计方案,为三通滑阀式温控阀的定量化设计提供参考。

关键词：温控阀计算流体轴向液动力试验研究

压水堆核电厂事故工况下最大上充流量的数值研究

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核动力工程 2010年第S1期31卷 73-76,82页

作者：王志刚王晓江李丽娟李军中国核电工程有限公司北京100840

使用计算流体软件Flowmaster 7.5模拟了某压水堆核电站的化学和容积控制系统(RCV)以及安全注入系统(RIS)。通过将正常工况下的模拟计算结果与设计参考值进行对比,验证了模型的可靠性。使用该模型预测了发生蒸汽发生器传热管破裂事故(SG... 详细信息

使用计算流体软件Flowmaster 7.5模拟了某压水堆核电站的化学和容积控制系统(RCV)以及安全注入系统(RIS)。通过将正常工况下的模拟计算结果与设计参考值进行对比,验证了模型的可靠性。使用该模型预测了发生蒸汽发生器传热管破裂事故(SGTR)后安全注入模式转为上充模式时最大上充流量与一回路压力的关系,并定量比较了采用不同数量的低压安注泵为上充泵增压时最大上充流量和相应主泵密封注入流量与一回路压力的关系。

关键词：压水堆蒸汽发生器传热管破裂计算流体一回路系统化学和容积控制系统安全注入系统

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组合桨微波反应釜内流动混合特性数值模拟

食品与机械 2018年第11期34卷 82-88页

作者：张玉金光远崔政伟宋春芳陈海英江苏省食品先进制造装备技术重点实验室江苏无锡214122 江南大学机械工程学院江苏无锡214122

针对微波反应釜搅拌混合均匀性问题,设计具有不同桨型组合的双层搅拌结构微波反应釜,其组合方式上下桨为推进式搅拌桨A100(A1)、上桨A200下桨A100(A2)和上桨A100下桨A200(A3)。基于计算流体力学CFD(Computational Fluid Dynamics)方法,... 详细信息

针对微波反应釜搅拌混合均匀性问题,设计具有不同桨型组合的双层搅拌结构微波反应釜,其组合方式上下桨为推进式搅拌桨A100(A1)、上桨A200下桨A100(A2)和上桨A100下桨A200(A3)。基于计算流体力学CFD(Computational Fluid Dynamics)方法,采用层流模型、组分扩散模型和多重参考系方法对微波反应釜内醇油混合液的流动混合特性进行数值模拟,获得了具有3种不同组合桨反应釜内混合液的流动特性和不同加料位置下的混合时间特征。结果表明:组合桨A1釜内上下桨间存在一个轴向速度趋近于零的环流面,该面影响了釜内混合液的轴向流动混合;而组合桨A2、A3,改善了该环流面上的轴向速度分布,其最大轴向速度分别是组合桨A1的1.22,2.28倍,增强了上下桨间混合液的轴向迁移能力;加料点的位置会影响反应釜内混合液的混合时间,在理想加料点B加料时,组合桨A3的混合时间最短。

关键词：微波反应釜组合桨组分扩散混合时间计算流体力学环流

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桥位地形风场数值模拟方法

公路 2016年第2期61卷 107-112页

作者：薛亚飞刘志文湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室长沙市410082 甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司兰州市730030

采用计算流体动力学方法结合地形数字模型建立了桥位地形风特性数值模拟方法,针对单峰山丘分别采用RNGk-ε和SSTk-ω两种湍流模型进行数值模拟,然后以某拟建大桥为背景采用RNGk-ε湍流模型进行桥位地形风场数值模拟。研究表明,采用RNGk... 详细信息

采用计算流体动力学方法结合地形数字模型建立了桥位地形风特性数值模拟方法,针对单峰山丘分别采用RNGk-ε和SSTk-ω两种湍流模型进行数值模拟,然后以某拟建大桥为背景采用RNGk-ε湍流模型进行桥位地形风场数值模拟。研究表明,采用RNGk-ε和SSTk-ω模型进行单峰山丘风场计算结果较为接近;实际地形桥位风场特性计算结果与现场实测值相近,计算精度满足工程需要。

关键词：桥位地形风场特性单峰山丘计算流体动力学

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导弹发射筒盖开启过程数值计算及试验

弹道学报 2008年第3期20卷 33-35页

作者：姜毅耿锋张强北京理工大学机电工程学院北京100081

为了研究导弹发射时燃气产生的压力开启前后易碎盖的方式,利用计算流体技术和试验方法对某型导弹发射时开盖技术进行了数值模拟和试验,建立了导弹和发射筒的二维和三维计算模型,研究结果表明,某型导弹采用易碎前后盖技术,后易碎盖由发... 详细信息

为了研究导弹发射时燃气产生的压力开启前后易碎盖的方式,利用计算流体技术和试验方法对某型导弹发射时开盖技术进行了数值模拟和试验,建立了导弹和发射筒的二维和三维计算模型,研究结果表明,某型导弹采用易碎前后盖技术,后易碎盖由发动机燃气直接冲破,前易碎盖靠发射时产生的扰动波打开,通过合理配置发射筒前后易碎盖开盖条件,能可靠保证发射筒盖的正常开启.

关键词：导弹易碎盖射流计算流体