基于可破碎颗粒的高填方碎石土地基强夯颗粒流数值分析

依托某碎石土地基强夯工程, 通过PFC2D建立模拟碎石土地基在单点多次夯击作用下碎石颗粒破碎的过程. 结果表明: 相比于不考虑颗粒破碎, 考虑颗粒破碎情况下造成的强夯沉降更大, 模拟效果更好. 强夯过程中, 初始阶段主要是夯坑底部碎石颗粒发生破碎, 随着夯击次数增多, 颗粒破碎带逐渐向夯坑两侧发展, 破碎的碎石颗粒的广度和深度一定程度上与夯击能大小成正相关. 夯坑底部主要由破碎的块石颗粒与土颗粒嵌合形成壳状结构起到加固作用.     

信号灯控制下的交通流数值模拟

为研究信号灯控制下的交通流特性,利用先前提出的一个改进的NaSch模型对信号灯控制下的单车道交通流进行了建模和模拟,模型中考虑了司机和车辆的敏感性．模拟得到的流量一密度图包括3个不同的密度区域,即畅通交通、饱和交通和拥挤交通．结果显示：当信号周期丁小于某个值时,饱和流量随着丁的增大而增大,这与大多数微观模型的模拟结果不同．随后通过车辆演化时空图分析了其中的微观机理,得出司机和车辆的敏感性对流量的变化起着重要的作用．同时对交通拥堵特性也进行了研究,表明当处于饱和交通时,信号灯不仅会引起局部拥堵,还会对整体交通造成影响．     

二维空腔运动边界STOKES流动的数值模拟

利用边界元方法数值研究二维空腔运动边界Stokes流动的流场变化问题。首先,在对称流动情形下利用有关文献的理论和实验结果作参考来验证该数值方法的有效性。然后数值研究非对称流动各情形矩形空腔内涡旋生成和发展的规律。数值计算结果表明：s=-1时的数值计算结果与理论分析结果以及实验结果比较一致。对非对称流动情形,在s的绝对值不太大的范围内,伴随s的增加,矩形空腔内涡旋的生成、发展过程可由s的5个临界点分成6个阶段。本方法适用于不同高宽比和任意速率比的矩形空腔对称和非对称流动问题。     

数值模拟相对论性朗缪尔湍动

为研究相对论性朗缪尔湍动特性,采用描述朗缪尔波与离声波非线性耦合过程的相对论性萨哈罗夫方程组,进行数值模拟,获得一系列朗缪尔波的时间演化图。图组形象地模拟出相对论性强朗缪尔湍动过程,图中给出不同相对论参数下朗缪尔波场强的最大值。研究表明,电子运动相对论性越强,朗缪尔波的演化耗时更长,朗缪尔波场越强,湍动越剧烈。这可为湍动加速或等离子体加热提供参考数据,对超强激光等离子体(或天体物理)中出现超热电子(或快离子流)的产生机制研究有一定的参考价值。更多还原     

基于PFC-CFD的双环径向反应器流场特性数值模拟

双环径向反应器是一种具有更低床层压降和更高节能效率的反应器,为研究催化剂床层和反应器结构对反应器内流场的影响,模拟了颗粒尺寸为10 mm、12 mm、16 mm和20 mm随机堆积床层和分布筒开孔率为0.044、0.087和0.121时反应器内流场变化规律.结果表明:用较小的催化剂颗粒填充的床层具有更高的流场均匀度,综...     

SSPH核近似的降元算法研究

本文首先介绍传统光滑粒子流体动力学（Smoothed Particle Hydrodynamics,简称SPH）方法的基本公式,用对称（Symmetric）光滑粒子流体动力学（SSPH）核近似方法函数.函数一阶导数和函数二阶导数的计算进行了研究,在SSPH方法的基础上提出了精度较高、计算量少和所占内存空间较低的降元算法.对SSPH核近似方法和降元算法的精度进行了分析,SSPH方法和本文提出算法用于一维函数的一阶导数和二阶导数的计算,并进行误差对比分析发现精度有所提高.最后本算法应用于非稳态热传导问题上,同时进行数值计算和对比分析,验证了本方法的有效性.     

梯级河岸人工湿地的数值模拟研究

通过梯级河岸人工湿地的数值模拟,以总磷(TP)在梯级河岸人工湿地的运移为例,通过流场、TP浓度场和TP运移归宿的分析,探讨了植物根系和填料对TP运移和去除效果的影响.研究结果表明,对TP而言,有植物湿地的去除率均大于相应无植物湿地的去除率;含豆石层(降解系数和渗透系数相对较大)湿地的去除率均略大于相应无豆石层湿地的去除率.     

基于三维数值模拟的高填方边坡强夯效应研究

根据某拟建变电站高填方边坡地质资料建立三维数值计算模型,计算分析不同夯击能和夯击位置条件下边坡土体的竖向位移、水平位移和加速度等响应随动力时间的变化规律.不同工况下的计算结果表明:夯击主要影响表层土体,夯击能越大夯击区域表层土体位移越大,不同夯击能下土体影响区变化较小;夯击引起的土体加速度峰值随夯击能的增大而增大;夯击点离边坡面越远,夯击影响区有所增大而夯沉量有所减小,且边坡顶部和边坡面中部水平位移下降十分显著.研究结论可为类似高填方边坡工程强夯施工设计提供参考.     

双层滤料颗粒床除尘器预热过程的仿真研究

颗粒床除尘器在脱除含尘热解煤气粉尘前需要进行预热工作, 从而避免因携带的焦油冷凝造成设备损坏无法工作. 为研究此过程, 采用FLUENT软件对一个大型颗粒床除尘器的预热过程进行数值模拟. 该除尘器壳体内径4.8m, 高度22m, 壳体内沿垂直中心线上安装6个内径3.4m、高1.8m的过滤床. 模拟结果表明, 当预热气在过滤床流速为0.1m?s-1时, 壳体内壁面上下最大温差为76.9℃, 除尘器从10℃加热至500℃需要98880s. 本次模拟采用的阶跃式分段预热制度使除尘器壳体内壁面上下温度差较小, 减小了因温度不均匀造成的材料变形, 模拟中的滤料和壳体温度及预热所需的时间也可给实际的工程应用提供参考.     

一次强沙尘暴长距离输送的数值模拟研究

利用HYSPLIT-4传输,扩散模式对2003年4月9日发生在我国西北的强沙尘暴进行长距离输送的数值模拟研究,并进行轨迹和浓度分析.研究结果表明:(1)2003年4月9日强沙尘暴过程的沙尘来源并非某单一地区;(2)此次沙尘暴长距离输送过程中,主要有两个高浓度中心向东传输.一个在北纬35度附近,主要在1 500～3000m高空传输,另一个在北纬40度附近,且主要在1 500m以下传输.后期两者合二为一.     

钱塘江河口弯道潮流场的数值模拟

钱塘江河口潮流错综复杂．依靠零星的实测潮流资料无法全面描述其流场特征．本文采用Dcldt3D模型对钱塘江河口闻家堰至仓前河段的潮流场进行二维数值模拟．着重研究了河口弯道的流场特性．结果表明．河口弯道流场具有跟无潮河流弯道显著不同的特性．如弯道流速向下游递增；涨、落急主流线分歧；涨、落潮流对丁坝工程的响应不同．以及下游弯道水面横比降大于上游弯道．     

冲击压缩载荷下大尺寸混凝土力学响应的数值模拟

利用Ansys/Ls-dyna有限元软件模拟打击气压为0.6、0.8、1.2MPa下大尺寸混凝土的SHPB束杆试验. 试验结果表明, 模拟得到的冲击试验过程中束杆传播的入射、反射及透射应力波信号与实测结果比较, 波形总体吻合较好, 入射波偏差很小, 反射波和透射波差异略大; 打击气压越大, 试样破损速度越快. 数值模拟给出了不同打击气压下大尺寸混凝土破坏形貌变化的规律.     

在相对论性等离子体中横振荡色散关系的数值分析

对Mikhailovskii的横振荡色散关系的物理模型进行数值模拟。所得结果在极端相对论下（α=0．3）不仅与Mikhailovskii的理论相吻合,还得到了Mikhailovskii没得到的1〈-↑vp〈10范围内的色散关系,而且将α取不同值的色散关系全数据化地模拟了出来。     

港池波浪绕射的数值计算

将缓坡方程引入到SWAN波浪谱模型,修改了波浪谱方程中传播速度的表达式,从而改进其在计算波浪绕射作用的不足.选用美国Delaware大学波浪水池实验资料对改进后的SWAN模型进行检验,计算结果与实测值吻合较好,表明SWAN模型能有效模拟近岸复杂地形下的波浪传播.将模型应用于琵琶门电厂港池内波浪的传播计算,分析防波堤4种不同的布置方式下港池内波浪有效波高分布图.研究发现,防波堤走向布置对改善港池内的泊稳条件有显著作用,而防波堤口门大小的作用相对较小,为有效掩护整个港池,防波堤布置方式应尽量垂直于波浪传播方向.本文成果对类似海岸工程有借鉴意义.     

高频雷达海洋回波谱的数字模拟

根据Barrick导出的一阶和二阶高频雷达诲洋回波截面方程,以二阶雷达截面方程为基础、在极坐标条件下,把参与散射的二维海浪波数空间分解为无数一维海浪波数空间之和,与之对应．并将二阶海洋回波谱的模拟转化为固定波数下二阶回波子谱的模拟,再将各二阶回波子谱叠加就得到完整的二阶海洋回波谱．这一算法避免了传统的回波谱模拟过程中需求解非线性方程——等频线方程的麻烦．文中给出的模拟结果与其它模拟算法结果相一致,提出的模拟算法简洁,编程简单．模拟结果的精度容易控制．运算速度大大提高．     

混凝土动态劈裂拉伸试验的数值模拟

采用LS-DYNA有限元编码程序，对混凝土的动态劈裂拉伸试验进行了数值模拟，给出了混凝土试样在不同类型加载情况下应力分布之间的差异，证实了动态劈裂拉伸试验的有效性，提出了改进试验方法的若干结论．     

复合运动扑翼气动特性的数值模拟

为了研究扑翼的气动特性,对ALE格式的可压缩Navier-Stokes方程的时间导数项进行预处理,用双时间步推进方法,求解复合运动扑翼的低雷诺数非定常流场问题。结果表明,具有上下扑动、前后划动和俯仰运动的扑翼能够产生较大的升力和推力;有较强的前缘涡,是产生高升力的主要原因;上扑