基于Ansys中的Fluent软件,对普渡大学CVRC模型发动机中的高频纵向燃烧不稳定进行仿真计算,对比分析了 RANS 和 SBES 两种方法的计算结果差比。结果发现:RANS 和 SBES 方法都能捕捉 1L 模态燃烧不稳定性,但 SBES 获得了更精细结果, 其中湍流混合过程和涡破碎过程可以被识别。而在 RANS 模拟中,流场的非定常特征被严重忽略。RANS 和 SBES 两种方法均可用于发动机研制过程中过程中的仿真模拟,在实际计算时应针对相应需求指标进行选取。
航空器发动机经常会由于吸入砂石、碎片等“硬物颗粒”,对叶片等部件造成“外物冲击损伤”(FOD)。而在这些损伤部位一般都会产生应力集中、残余应力,甚至产生一些初始微小裂纹,这可能会导致叶片过早发生疲劳断裂,给飞行安全带来巨大的危害。 本研究针对发动机转子叶片FOD问题展开数值模拟研究。首先基于材料实验数据,建立一种发动机叶片常用金属材料钛合金(TC4)的Johnson-Cook本构及失效模型,并借助数值模拟的手段进行验证;而后开展模拟件FOD有限元预测并通过实验比对进行校核,对FOD的失效模式、损伤特征、残余应力等进行分析;最后建立真实航空发动机风扇叶片FOD预测模型,并对损伤进行预测。
非能动余热排出系统是反应堆重要安全系统。研究非能动余热排出系统的运行机理特性、评价其排热性能和事故缓解效果,对于工程设计和安全分析具有重要意义。基于ANSYS Workbench平台,建立了气冷微堆堆芯和非能动余热排出系统一体化计算模型,分析了正常运行稳态以及失流未失压事故瞬态工况下,非能动余热排出系统与堆芯之间的整体耦合效应和动态响应特性,并给出精细三维温度场和流动场的分布。通过将参与优化设计的进出口,内外腔,压力容器等关键变量进行参数化,综合考虑核物理、热工水力、材料、辐射安全等因素的影响,实现了非能动余热排出系统设计优化,提升了反应堆安全性,确定了非能动余热排出系统的总体设计方案。
由于国内大部分煤层群存在多工作面开采的情况,群组工作面间存在的特殊压茬关系导致保护层开采所引起的覆岩应力演化规律复杂。本研究以平煤八矿丁、戊、己三组具有特殊压茬关系的煤层多工作面开采过程为研究对象,利用FLAC软件开展数值模拟实验,研究得到保护层开采所形成的卸压区、增压区、过渡区范围;在己组煤层工作面采动影响下,上覆岩层的应力场和位移场的演化规律以及戊9,10-21070工作面风巷受到己组煤层采动影响下,应力场和位移场变化规律。
在全球变暖和海平面上升的背景下,沿海地区台风风暴潮灾害风险已经成为国际社会和学术界普遍关注的热点问题和科学前沿。本作品采用流固耦合数值仿真的手段,开展了沿海地区风暴潮风险分析。通过气象实测筛选了极端台风,并基于气象数值模式WRF模拟台风与暴雨,为风暴潮计算提供风场边界条件。基于Lattice-Boltzmann方法进行沿海城市风暴潮数值仿真,并通过仿真分析结果进行风险评价。
轧制方案:由原材料尺寸Φ170x 200(mm)到目标尺寸厚度(mm) 一阶段:4mm每道次轧制到厚度60mm; 二阶段:2mm每道次轧制到厚度30mm; 三阶段:0.5-1mm每道次轧制到厚度25mm。 蛇形轧制和同步轧制同步进行。
本作品在潮流涡轮三维模型的基础上,采用CFD数值仿真与空泡水洞模型试验的方式分析池壁效应对涡轮水动力性能的影响,将数值仿真结果与五种池壁效应修正结果进行对比,并进一步分析了池壁效应对涡轮桨盘以及尾流区流场的影响。
液体火箭发动机是液体推进剂火箭的心脏,备受各国重视。而在液体火箭发动机中广泛采用的双组元液体火箭发动机,由于气液之间的相互作用能够显著增强喷嘴的雾化性能,因此这种发动机普遍采用气液同轴式喷嘴。尽管近几十年来,对气液同轴喷嘴喷雾和自激振荡特性的研究逐渐深入。通过理论、实验和仿真方法研究了喷嘴结构参数、喷注工况、背压等因素对雾化锥角、破碎长度、液滴SMD等喷雾特性的影响。但目前在对气体中心式同轴剪切喷嘴包括自激振荡特性在内的喷雾特性研究方面却鲜有文献发表。本作品基于Coupled Level Set+VOF(CLSVOF)及网格自适应的数值模拟方法对气体中心式同轴剪切喷嘴不同工况和缩进比(RR)下的喷雾特性进行了三维仿真研究。结果表明:同一液体质量流率下,无缩进工况下,雾化锥角随气体质量流率的增大而先增大后减小;有缩进工况下,雾化锥角随气体质量流率的增大而增大,并通过仿真分析将有缩进时雾化锥角的变化规律归因于中心气流的第二次膨胀作用。某些工况下,有缩进与无缩进时喷嘴会产生自激振荡现象,同时伴有强烈的啸叫声,且自激振荡频率随气、液质量流率的增大而增大。但自激振荡频率随缩进比的增加而减小。同时
通过对充电桩进行流固耦合仿真,充分考虑了空气绕流对充电桩的影响;对仿真软件进行二次开发,实现对充电枪多角度跌落的快速建模,且考虑了每次跌落之后枪头的应力状态;对充电枪进行汽车碾压仿真并进行了实车碾压试验,有很好的一致性,通过仿真可以快速识别充电设备的风险项,大大提升了研发进度,降低研发成本。