摘要:目的 为分析并比较不同结构的折流板对热交换器温度场、压力场和流场的影响,提高热交换器的换热效果,采用 ANSYS FLUENT 软件对热交换器进行数值模拟。 方法 基于某工业园区分布式能源系统,针对系统内的立式热交换器进行数值模拟研究,并根据数值模拟研究结果对热交换器进行结构优化。 结果 折流板的开口夹角越小,空气出口温度越高,当折流板的开口夹角从 180°减小至 30°时,空气出口温度提升 11. 82%,但同时在热交换器出口处空气速度明显升高,导致外筒承受的冲击较大;折流板的间距越小,空气出口温度越高,当折流板的间距从220 mm 减小至 110 mm,空气出口温度提升 14. 99%,烟气通过内筒壁面与空气换热接触时间变短,且烟气速度在烟气出口明显上升;折流板的开口面积越小,空气出口温度越高,当折流板外圆直径从 2 170 mm 增大至 2 770 mm,空气出口温度提升 9. 22%。 结论 对立式换热器进行结构优化时,应应适当减小折流板的开口夹角或减小折流板的开口面积,同时减小折流板的间距,使空气能够在热交换器内部进行充分地换热。

摘要:为了研究扩散层孔隙率对质子交换膜燃料电池的性能影响,采用计算流体动力学商业软件 ANSYS Fluent在不同扩散层孔隙率(0. 3、0. 5、0. 7)的条件下,对传统平行流场和斜坡平行流场的性能曲线、气体浓度分布、液态水分布进行数值模拟分析;结果表明:在高电位下各案例对应的性能差异较小,在中低电位性能差异较大,随着扩散层孔隙率越大,质子交换膜燃料电池性能越好,且孔隙率在 0. 3~ 0. 5 时电流密度增长率最大,最大可达 9. 03%;当扩散层孔隙率较高时,有利于反应气体穿过扩散层,使得催化层氧气浓度增大,促进了燃料电池内部的电化学反应;随着扩散层孔隙的增大,能够更有效地促进反应气体的传输,流道内水含量越高,越有利于液态水的排出;相比传统平行流场,斜坡平行流场电池性能更好,氧气分布更均匀,流道中气体流速更大,排水效果更好,且孔隙率为0. 7 时电流密度增长率最大,最大可达 28. 79%。

摘要:为降低微型轴流风扇叶根端壁区域二次流所引起的损失，根据涡流发生器的流动控制思想，提出一种在叶根前缘压力面侧设置微型直板的新型流动控制方法；以某微型轴流风扇为研究对象，采用数值模拟结合实验的方法，重点分析了不同安装角的涡流发生器对轴流风扇气动性能及内部流场的影响；研究结果表明：涡流发生器存在提高风扇静压与静压效率的最佳几何安装角，涡流发生器会对叶轮内部流场产生影响，由涡流发生器所形成的诱导涡与压力侧马蹄涡分支进行掺混，会削弱马蹄涡的强度，在一定程度上抑制了由马蹄涡参与演变成的通道涡的发展，使叶轮流道中流体进行再分配；在宏观方面，结构匹配的涡流发生器可提高风扇的气动性能，当涡流发生器安装角度为15°时，在风扇高效运行区间内同原型风扇相比，安装涡流发生器的风扇其静压最多提高8％，静压效率最大可提升2.4％。对于大轮毂比微型轴流风扇，由通道涡所引起的二次流损失不容忽视，同时在对叶轮进行设计优化时应重视叶根端壁处的结构设计。

摘要:针对以系统裂隙性质对含裂隙基坑边坡渗流特性的影响，利用Geo-studio软件对不同裂隙特性含裂隙边坡的渗流特性影响进行数值模拟，结果表明:降雨条件下含裂隙边坡裂隙面孔压及体积含水率上升幅度及范围要大于完整边坡，且湿润锋进展得更加彻底；不同深度下，裂隙的深度越深，裂隙内部的高孔压及体积含水率区越大，同时最大孔压也越大；裂隙位于边坡上部及中部时，裂隙面孔压呈现线性增大的规律，在裂隙高程以下，孔压则逐渐降低，降雨对下部裂隙内部的孔压变化无明显影响，孔压呈现线性增大趋势；裂隙角度与土体内部含水量与孔压上升速率呈负相关。

摘要:分析了Barnsley M F的经典文献中递归仿射分形插值的数值模拟问题，利用Matlab与随机迭代算法，给出了递归仿射分形插值算例的随机迭代算法，得到相应分形插值曲线。递归仿射分形插值把较长的原像区间Ji′=［xl,xm］压缩映射到更短的像区间Ji=［xi－1,xi］时，有3种情况:(1) JiJi′; (2) JiJi′且Ji∩Ji′=Φ;(3) JiJi′，但是Ji∩Ji′≠Φ。根据递归仿射分形插值与分片分形插值，对以上3种情形进行了随机迭代数值模拟，给出了算法流程与详细的程序代码，这些数值分析是对分形插值理论的补充。最后，利用粒子群最优化算法给出仿射分形插值函数的盒维数最优解。

摘要:考虑裂隙介质中溶质运移问题的数学模型，建立离散的广义差分格式，给出不同的裂隙介质阻滞系数下的数值算例，并将数值解与解析解进行比较；比较结果表明：利用所建广义差分格式求解裂隙介质中的溶质运移问题是可靠的，且该格式具有稳定性和可实用性，可以用来数值模拟更加复杂的裂隙介质中溶质运移的物理过程.

摘要:建立了二级垂直流人工湿地的二维非恒定微生物动力学模型，针对淹没出流方式、不同的等间隔淹没出流方式和定水头出流方式，采用数值模拟的方法研究二级垂直流人工湿地处理重庆市径流雨水的效果;结果表明：在相同工况下，间隔较大的淹没出流方式能达到最大的有效体积比和水力效率，水流在三层填料中与各种类微生物接触更加充分、持久，出流方式促进了溶解氧的传质，复氧后溶解氧浓度回升更快、浓度峰值更大、高浓度维持时间更长，因此促进了由微生物主导的生物化学降解反应，二级垂直流湿地对COD、氮和磷的去除效果也优于其他出流方式。

摘要:商业区建筑结构日益复杂，严重影响建筑群通风和周围气体污染物的扩散，选取重庆一商业区建筑群作为研究对象，以三维湍流模型为基础，采用CFD软件对商业区建筑的通风能力以及周围连续排放的气体污染物扩散情况进行数值模拟，对比分析基于气象条件的天变化和季节变化对建筑群通风能力和污染物扩散在水平方向和竖直方向的影响；分析得到建筑群通风能力和污染物扩散速率与大气混合层高度正相关；研究结果可为改善建筑通风效果和降低建筑周围污染物浓度提供参考。

摘要:阐述了管道中水击压力波传播的原理,在考虑管壁和流体粘性摩擦的条件下,建立水击2-方程模型进行数值模拟,并与经典水击模型进行了对比仿真分析。结果表明:水击过程中,两模型的阀门处最大压力增值和周期均相同,分别为127m水柱和72s;2-方程模型的管路压力值逐渐衰减,直至消失。

摘要:研究了一个新的不同于Lorenz系统、Chen系统和Lu系统、T系统、Ui系统的五维自治混沌系统 该系统有1个参数，6个非线性乘积项 得到了该系统的一个五维椭球最终有界集和正向不变集界估计。最后，结果应用到混沌同步之中去，数值仿真显示了方案的可行性。