一、温度场的模拟计算 二、浓度场的模拟计算

为获得轴向均匀的温度场,利用Fluent有限元仿真软件,对无缝钢管控冷设备中喷嘴布置情况进行了三维建模及数值模拟,研究了喷嘴直径、喷嘴个数、喷嘴排数、喷嘴入口速度和入口方向等参数对钢管外壁冷却均匀性的影响.结果表明,喷嘴直径和布置情况、以及喷嘴入口方向对钢管外表面冷却均匀性影响较大;喷嘴入口速度仅影响冷却速率,对钢管外表面冷却均匀性影响不大

第一章概论 计算流体力学在近二三十年中有了突飞猛进的发展,而且正 在以更快的速度前进。推动这一发展的原因一方面是实际问题 的需要,特别是宇航事业的需要另一方面是计算技术的飞速发 展和巨型计算机的出现。 计算流体力学是多种领域的交叉学科,它所涉及的学科有流 体力学、偏微分方程的数学理论、计算何、数值分析、计算机 科学等。它的发展促进了这些学科的进一步发展。最终体现计算 流体力学水平的是解决实际问题的能力

射频等离子体反应器适用于气相法快速合成高纯纳米微晶.针对小流量TiCl4氧化合成TiO2纳米微晶反应体系,在Matlab软件中采用有限差分法,以求解温度场的二阶偏微分方程模拟出反应器内的温度分布.通过将温度场与长大过程动力学方程偶联,沿每条气体流线计算,模拟出最终TiO2纳米微晶粒径及其粒度分布.不同进料浓度条件下的数值解与实验结果基本吻合.由于流动状态和浓度分布过于理想以及未考虑长大过程中传质因素的影响等,数值解与实验结果还存在一定的差距

为解决综采割煤粉尘质量浓度高的问题，获取粉尘控制的合理参数，改善作业环境，以邢东矿2225工作面为研究背景，依据气固两相流理论，运用Fluent软件对综采工作面割煤粉尘运动规律进行数值模拟，并与现场实测的粉尘质量浓度分布情况进行对比分析，模拟结果与实际数据基本一致.研究结果表明：工作面风速、采煤机滚筒转速、溜子速度以及壁面条件是影响综采工作面粉尘质量浓度分布的几个重要因素.当工作面平均风速在1.4m·s-1，滚筒转速不超过2.5rad·s-1，溜子速度不超过1.5m·s-1，防降尘效果最佳.同时洒水保持煤壁湿润也起到一定的捕尘作用

采用格子Boltzmann方法对钢液中夹杂物上浮及上浮过程中的碰撞行为进行直接数值模拟研究.结果表明,不同尺寸夹杂物颗粒上浮速度的模拟结果和理论值基本一致,表明本文所采用的数值算法能够精确有效地对钢液中固相夹杂物颗粒运动行为进行研究.当钢液中直径为80μm的夹杂物颗粒位于直径为40μm的下方并一起上浮时,直径为80μm的夹杂物颗粒会逐渐追赶上直径为40μm的夹杂物颗粒并发生碰撞形成大尺寸凝聚体,凝聚体的上浮速度显著大于二者单独上浮时的上浮速度.对于直径为40μm的夹杂物来说,形成凝聚体后的上浮速度比单独上浮时的上浮速度增加300%.实际炼钢过程中,采取必要的措施增加夹杂物颗粒之间上浮过程中的碰撞凝聚,对于提高夹杂物颗粒的上浮速度,尤其是小尺寸夹杂上浮去除速度,提高钢液的洁净度具有重要的意义

工业中常用带埋管的移动床来加热或冷却固体颗粒物料,其过程涉及颗粒流与管壁间的复杂传热,而颗粒绕流圆管的流动过程对其传热效果起着决定性作用.为简化描述颗粒的流动过程,通过分析颗粒绕流圆管的特性,建立了拟漏斗流模型,并给出了模型所需颗粒绕流圆管描述参数的取值范围,模型可用以求取颗粒绕流圆管的速度场和时长等参数.建立了埋管移动床实验系统,考察了颗粒绕流顺排管束的过程;同时利用离散单元法(DEM)对该过程进行数值模拟,获得了颗粒绕流圆管的流动过程,并利用移动床实验结果对比验证了离散单元法数值模拟结果;最后,对比了基于拟漏斗流模型的计算结果和离散单元法数值模拟结果,并根据此结果对拟漏斗流模型的描述参数进行了确定

通过对一个三维不稳定线性系统添加非连续状态反馈控制项,即一个分段线性控制开关,从而构造出一种新的几何对象,实现了三线性系统耦合混沌控制.对一类三维耦合混沌系统的动力学性质进行了理论分析,给出了与此类系统动力学性质相关的三个定理.数值模拟及计算全部Lyapunov指数验证了该三维耦合系统确实存在混沌

综合利用复变函数理论、解析延拓法和Schwarz交替法揭示相邻水平并行隧道的应力分布特征.在此基础上,结合考虑了中间主应力效应的D-P屈服准则建立相邻水平并行隧道力学模型.提出并行隧道塑性区贯穿半径的概念,建立求解方程,并通过数值模拟证明其正确性.采用隧道间塑性区临界贯穿状态下的间距作为隧道合理间距,与数值模拟软件FLAC3D计算得到的围岩位移量和沉降量随间距变化至基本不发生变化时所对应的隧道间距有较高的吻合性,从而表明其作为相邻水平并行隧道合理间距的可行性

基于奇函数，提出了一类新的四维混沌系统，通过调整该系统的参数，使其在某些平面上形成四翼.对该类系统进行了数值模拟，对其一些基本的动力学行为进行了分析，如平衡点、耗散性和Lyapunov指数.研究了混沌系统的参数敏感性，讨论了系统相图随参数变化所呈现的周期、混沌等状态.设计了一个混动系统的振荡电路，通过MULTISIM得到的相图与数值模拟结果具有良好的一致性