13-bit格子气自动机模型对流场的模拟
13-bit格子气自动机模型是一种基于FHP Ⅱ模型基础上的新模型,为了验证其正确性,文中通过建立在该模型基础上的数值试验方法,对圆柱绕流、方柱绕流和多柱体绕流等典型流体流动,采用该模型模拟了它们的流场分布,与文献中用有限差分、有限元、边界元等方法的模拟结果相比较,发现13-bit格子气自动机模型能够较为真实、客观、详细的模拟流体流场;并进一步采用该模型模拟了焦炭多孔介质内流体流动,发现其能够便捷、清晰地模拟具有复杂几何边界条件的流场.
充满多孔介质的变截面圆管内流体流动分析
写出了多孔介质内不可压缩流体流动的基本方程组,利用流线迭代法对充满多孔介质的变截面圆管内的流体的流动进行数值计算,并通过算例对充满多孔介质管道中的流动情况进行分析.
基于梯度塑性模型的多孔介质应变局部化分析的基本理论
讨论了引入梯度塑性模型情况下的含液多孔介质双重内尺度律的特征以及相互作用问题。在引入梯度塑性小构模型的情况下,一方面材料应变局部化分析数值结果的正则性得到保证:而另一方面,含液多孔介质会出现双重内尺度律参数的共同作用问题。本文给出了此时内尺度律预测的一个基本方法,并对稳定性问题进行了分析,讨论了不同情况下实波速存在的条件,给出了对于给定的渗透系数情况下实波速存在的波数区间,并对相关现象进行了解释。
基于遗传算法的双层发散冷却优化
描述了基于遗传算法的双层多孔介质骨架发散冷却的优化方法.冷却剂在固定压差(Be数)与多孔介质特征尺寸的条件下被注入固体骨架,通过改变多孔介质的材料、孔隙率和厚度比例,在满足固体骨架的质量和成本等约束条件下,以最低热端表面温度为优化目标,利用遗传算法找出可行的最优冷却结构设计.计算结果表明,靠近冷端的第一层多孔介质孔隙率应当尽可能的大以提高冷却剂流量,但是其组成材料对热端表面温度影响很小,而第二层靠近热端的多孔介质的组成材料对热端表面温度有很重要的影响,它的孔隙率取决与其对有效导热系数、冷却剂流量和内部热交换系数三方面影响的平衡.
Scholte波波速和孔隙度关系的建立及实验验证
随着声学技术的快速发展,界面波在无损检测及环境参数反演领域的应用越来越广泛,但是目前理论与实践之间还存在一些差距,首先对基于Biot理论的流体饱和多孔介质声传播特性的理论进行了仿真分析,然后运用势函数结合多孔介质固体-流体边界条件建立了两半无限空间流-固界面Scholte波理论模型,最后对这一理论模型进行了实验验证。仿真结果表明:声波频率对各种波速几乎没有影响,但各种波速随孔隙度的变化较大;通过实验验证:Scholte波波速理论值与实际测量值之间的相对误差不超过0.24%。
往复流多孔介质燃烧换热器热量提取的数值研究
通过一维双温模型,研究多孔介质中的燃烧特性和换热器的热量提取。预测的气体和固体温度曲线基本上为M型分布。数值结果表明,在往复流多孔介质燃烧器系统中,甲烷的贫可燃极限可以扩展到当量比0.15。当换热器的长度从6mm增大到14mm时,热效率由0.39增加到0.61。随着换热器长度和当量比的增大,热量提取效率增大。
Approaches for representing hydro-mechanical coupling between sub-surface excavations and argillaceous porous media at the ventilation experiment, Mont Terri
At the Mont Terri Underground Research Laboratory (Switzerland), a field-scale investigation has been conducted in order to investigate the hydro-mechanical and chemical perturbations induced in the argillaceous formation by forced ventilation through a tunnel. this experiment has been selected to be used for processing model development and validation in the international project DECOVALEX-2011. the conceptual and mathematical representation of the engineered void, which itself forms a major part of the experiment and is not simply a boundary condition, is the subject of this paper. A variety of approaches have been examined by the contributors to DECOVALEX and a summary of their findings is presented here. Two major aspects are discussed. Firstly, the approaches for the treatment of the surface condition at the porous media/tunnel interface are examined, with two equivalent but differing formulations successfully demonstrated. Secondly, approaches for representing the tunnel with a...
滤毒罐内多孔介质的气动特性数值模拟研究
滤毒罐内装填滤纸和活性炭具有多孔介质特性,为了研究活性炭层内流场结构,提高活性炭利用率,采用三维纳维-斯托克斯方程和RNG(Re-normalization group)k-ε湍流模型求解,主要研究了气流流量、活性炭层厚度和上网板开孔方式对滤毒罐气动特性的影响。通过对活性炭层气流速度和滞留时间的分析,能够确定活性炭层优先流和死区的位置。研究结果表明,数值模拟与实验结果符合较好;活性炭层厚度减小时,滤毒罐整体通气阻力减小,气流在滤毒罐外侧滞留时间增加,滤毒罐中间部分气流速度增加。当上网板开孔数量和分布方式变化时,对弧形滤毒罐的通气阻力和气流分布影响较大。
太阳能干燥箱中风速场分析
太阳能干燥箱内流场的均匀性对干燥效果影响巨大。针对物料层的多孔介质干燥模型,采用计算流体力学方法(CFD)进行数值模拟,并以设计的太阳能干燥箱作为实验平台,进行枸杞干燥实验,测量多测点风速。结果表明数值模拟方法是可行的,可以为太阳能干燥箱结构优化提供依据。
基于Fluent的纤维过滤器内部流场数值模拟
为了研究滤层结构和滤速对纤维过滤器过滤效果的影响,针对不同工况,运用计算流体动力学软件Fluent中的多孔介质模型对纤维过滤器滤层的边界条件和计算参数进行设置,对过滤器内部压力场和速度场进行数值模拟,对计算结果进行分析与讨论。以圆柱形滤层结构为研究对象,详细分析半径、厚度及滤速对过滤器内部流场的影响规律。结果表明,压力损失随滤速和厚度的增大而增大,近似呈线性关系;滤层上部滤速稳定,中下部速度波动大,半径对滤层压力损失和速度的影响较小。