高压氢气泄漏扩散数值模拟

氢气从高压储存系统的泄漏将在出口外形成高压、欠膨胀射流,并形成被称为马赫盘的激波结构。本文利用二维轴对称几何模型模拟了储存压力为10 MPa和20 MPa的高压氢气通过直径为1 mm的小孔向周围环境泄漏的问题,并与理论计算结果和实验数据进行了比较。模拟结果表明:由于存在黏性阻力,气流通过马赫盘后的速度低于理论计算的速度,马赫盘下游沿径向的气流参数分布并不均匀。氢气沿射流中心线的浓度分布与实验数据基本吻合。模拟还得到了不同滞止压力下氢气的最低可燃轮廓和泄漏出口外的危险区域范围。     

一种传导电磁泄漏源的等效模型研究

在网络作战体系中, 电磁泄漏探测是敌对双方都十分重视的领域。电磁泄漏探测分为主动探测和被动探测两种, 其中主动探测由发射源对外发射信号, 通过检测具体位置处的信号特征, 得到被测设备、系统或网络的泄漏信息或其它特征信息。针对一种主动传导电磁泄漏发射源进行分析, 结合其工作机理和具体的试验现象, 提出了对应的等效模型。该等效模型按工作频率的高低, 分为高频等效天线模型和低频等效电路模型两类, 通过理论分析了该模型的准确性, 通过电路仿真验证了等效模型的正确性。通过该模型研究, 可以为后续电磁泄漏探测的数据分析提供有力的分析手段。     

基于Bulk-Flow模型的迷宫密封泄漏模型适用性研究

本文基于单控制体等熵过程Bulk-Flow模型发展了直通式迷宫密封泄漏特性快速预测方法,并开发了相应的计算程序。通过与不同几何参数和运行工况条件下的实验结果对比,对72种泄漏模型开展了泄漏特性预测适用性研究,结果表明:采用Neumann泄漏方程、Chaplygin流量系数、Hodkinson-Modified(压比低于4.5)或Hodkinson(压比高于4.5)动能输运系数、Swamee Jain切应力系数的泄漏模型具有最佳预测精度,对泄漏量的平均预测误差约为5%。论文工作为Bulk-Flow模型在迷宫密封设计和泄漏特性分析中的应用提供理论参考。     

单螺杆压缩机泄漏模型研究综述

泄漏对单螺杆压缩机的性能有很大的影响,建立合理的泄漏模型可以很好的描述单螺杆压缩机在实际工作过程中的泄漏规律。文中回顾了近些年单螺杆压缩机泄漏模型的研究,首先,从泄漏工质的流态出发,对单螺杆压缩机泄漏模型的发展和应用现状进行了概述;其次,从泄漏通道复杂的空间几何结构出发,分三类进行整理讨论,详细地描述了各种泄漏模型的特点,并定性地分析了对应流量公式中的结构参数和物性参数;还简要论述了泄漏通道具体的工作条件对建立泄漏模型的影响,提出了多通道耦合的问题;最后,对单螺杆压缩机今后泄漏的研究方向提出设想。通过对单螺杆压缩机泄漏模型的总结分析,为单螺杆压缩机的深入研究提供理论指导,同时为单螺杆膨胀机的泄漏研究提供方法参考。     

InGaZnO薄膜晶体管泄漏电流模型

研究了非晶氧化锌镓铟薄膜晶体管(amorphous InGaZnO thin-film transistor,InGaZnO TFT)的泄漏电流模型.基于Poole-Frenkel热发射效应和热离子场致发射效应的泄漏电流产生机制,分别得到了高电场和低电场条件下的载流子产生-复合率.在此基础上推导得到了InGaZnO TFT的分段式泄漏电流-电压数学模型,并利用平滑函数得到了关断区和亚阈区连续统一的泄漏电流模型.所提出的泄漏电流模型的计算值和TCAD模拟值与实验结果较为吻合.利用所提出的InGaZnO TFT泄漏电流模型和TCAD模拟,讨论了InGaZnO TFT不同的沟道宽度、沟道长度和栅介质层厚度对泄漏电流值的影响.研究结果对InGaZnO TFT集成传感电路的设计具有一定参考价值.     

SSM组播模型的扩展与仿真实现

介绍SSM组播服务模型,通过对NS2中的IP组播路由仿真模块结构的修改,实现对SSM协议的仿真扩展,并对组播行为进行实验分析。     

组分比例对闪沸射流相变诱导激波宽度的影响

闪沸射流发生欠膨胀并诱发激波间相互作用是汽油直喷喷油器的喷雾坍塌的主要原因,但液体组分比例对闪沸诱导激波的影响特性和机制尚不清楚。利用纹影法,在定容弹中研究了闪沸条件下乙醇/正己烷混合比例对激波宽度的影响,喷射温度(T_inj)从30℃到150℃,环境压力(P_amb)从10 kPa到200 kPa。结果表明,提升喷射温度和减小环境压力,均会增加激波宽度。在相同喷射温度和环境压力下,乙醇含量增加会导致激波宽度呈现先增后减趋势,其主要是因为相变吉布斯能差(?G)随乙醇含量增加呈现类似规律;通过进一步量化?G和激波宽度的关系,发现激波宽度和?G·P_amb^-0.5强线性相关,表明闪沸射流的激波宽度受到相变与环境阻力的控制。     

基于连续小波变换的地下天然气微泄漏点识别模型

天然气作为一种清洁、高效的低碳能源,消费占比日益增大。无论是地下输气管道还是储气库,由于管道腐蚀、老化、自然灾害,地下断层、注入井封存不好等因素,都会导致天然气泄漏。从安全、经济、环境等方面考虑,开展地下天然气管道和储气库微泄漏检测是十分必要的。利用高光谱遥感监测地表植被变化而间接探测天然气微泄漏点,通过野外可控系统模拟地下储存天然气微泄漏实验,以冬小麦为研究对象,采集了9期小麦冠层光谱数据,通过光谱分析探寻胁迫小麦光谱特征并构建指数识别模型。首先对小麦冠层光谱进行奇异值剔除和平滑处理,对连续统去除之后的冠层光谱进行连续小波变换,选用Mexihat母小波,在尺度参数为32时,小波系数有较少的峰值和谷值,能与原始光谱拟合较好,且小麦多期数据其峰值和谷值位置都比较稳定。受胁迫和健康小麦的原始光谱可分性较差,但小波系数在487,550和770 nm处受胁迫与健康小麦样本可分性较优,且具有明显的诊断性特征：(1）受胁迫和健康小麦的小波系数在487 nm处为“吸收谷”,其小波系数值为负值,健康小麦小波系数值大于受胁迫小麦的;(2）受胁迫和健康小麦的小波系数在550和770 nm处,有明显的“反射峰”,且受胁迫小麦的小波系数值较大。为更好突出差异性,增强受胁迫和健康小麦的小波系数差异特征,构建了CWT_mexh（CWT_mexh=CW2₇₇₀/(1-CW₄₈₇)·CW₅₅₀）指数用于胁迫与健康小麦的识别;然后分别与NDVI₇₀₅,mNDVI₇₀₅,ARI1,R₄₄₀/R₇₄₀,D₇₂₅/D₇₀₂指数进行对比分析,经J-M距离定量检验,结果显示CWT_mexh指数对天然气微泄漏胁迫下的冬小麦具有较好的识别效果,该指数在天然气胁迫发生20 d后可以稳定区分胁迫和健康两类小麦,且在全生育期都保持相同的规律,而NDVI₇₀₅,mNDVI₇₀₅,ARI1等指数在整个生育期内无法准确识别健康与胁迫小麦。CWT_mexh指数在稳定性、普适性与可识别性方面优于其他5个指数。因此,高光谱遥感监测地表植被间接识别天然气微泄漏点具有可行性,研究结果可为星载高光谱遥感监测地下储存天然气泄漏点提供理论依据和技术支持。     

A Physical Numerical Ionospheric Model and Its Simulation Results

This paper describes the construction of a one-dimensional time-dependent theoretical ionospheric model, which is based on numerical solution of continuity and momentum equations for O⁺, O₂⁺, N₂⁺, and NO⁺. The model is designed to have an option to incorporate the observational ionospheric characteristic parameters into the numerical model to indirectly determine the upper boundary condition when solving the transport equations of O⁺. A preliminary simulation result of the model when used to simulate the ionosphere during April 18 ～ May 10, 1998, which includes both quiet and disturbed periods, showed that the model constructed is able to reproduce the observational results reasonably well both for quiet and disturbed periods.     

基于Kriging代理模型的DBD等离子体控制叶顶泄漏流动研究

本文采用数值方法研究了布置于涡轮动叶叶顶的多个等离子体激励器组合对间隙泄漏流动的影响。结果表明:不同的极板数目和位置组合对间隙泄漏流量有着十分明显的影响。在叶顶沿吸力边布置等离子体激励器的最佳位置在大约55%S/Sps处,布置相同数目的等离子体激励器,在靠近尾缘处的控制效果要远好于在前缘附近的控制效果;等离子体激励器在叶顶靠近吸力边处产生诱导涡,阻碍了间隙内流体的流动,使泄漏流体的速度降低。同时还会使得分离泡的破碎提前,有利于减小掺混损失;对泄漏流动的控制效果不会随着等离子体极板数增加而持续增强,而存在一定限度,最优布置方式的泄漏流量较原型下降约46%,相应的出口截面能量损失下降了15.7%。     

热采耦合数学模型定量化研究及数值模拟

针对稠油油藏开发过程的薄弱环节,提出了油藏热质传递过程的黑箱分析法和白箱分析法,建立了包含蒸汽相的稠油热采耦合黑箱模型和白箱模型,使得储层温度场模型得以完整化和系统化。应用CMG软件进行数值模拟,验证了所建数学模型的合理性,并得到了孔隙度对油藏温度的影响关系。最后,对油藏热流体的指进现象进行了机理分析,并总结了热流体指进现象的产生范围。     

往复搅拌流场中气体射流两相流数值研究

应用欧拉-欧拉双流体模型,与动网格技术相耦合数值分析往复搅拌流场中气体射流两相流的流动特性及气泡在往复流场内的分布规律。通过调整过程中吹气头的往复运动频率、气体射流速度来分析这些因素对于气泡分布和流场流动特性的影响。数值模拟结果表明,往复搅拌流场中气体射流两相流呈现与搅拌频率一致的周期性,气泡分布随吹气头位置的移动呈螺...     

混凝土HJC模型抗侵彻参数敏感性数值模拟研究

 混凝土是一种应用广泛的复合材料,其动态性能及抗侵彻毁伤效应的研究越来越依赖于数值模拟,其中混凝土HJC模型是应用最广泛的本构模型之一。在介绍HJC模型的基础上,应用LS-DYNA数值模拟方法进行HJC本构模型抗侵彻性能的参数敏感性研究,通过大量数值模拟得出HJC模型的抗侵彻敏感参数有：无侧限单轴抗压强度f_c、压实点压力p_lock、特征化粘性强度A、特征化压力硬化因子B和压力硬化指数N。在混凝土的抗侵彻数值模拟过程中,重点是确定敏感参数的取值,以提高数值模拟的精度和质量,做到合理地选择试验方法和安排试验量。     

湍流分层燃烧的直接数值模拟和小火焰模型研究

湍流分层燃烧广泛应用于工业燃烧装置,但是目前还比较缺乏适用于湍流分层燃烧的高精度数值模型。本文利用直接数值模拟数据库,对高Karlovitz数分层射流火焰的小火焰模型表现进行了先验性评估。考虑了两种小火焰模型,一种是基于自由传播层流预混火焰的小火焰模型M1,另一种是基于分层对冲小火焰的小火焰模型M2。研究发现M1和M2在c-Z空间的结果与直接数值模拟在定性上是一致的。在物理空间,M2对过程变量反应速率脉动值的预测结果要优于M1.     

泡沫混排解堵数学模型及数值模拟

建立泡沫井筒流动模型与泡沫地层渗流模型,得到完整的泡沫混排解堵数学模型;利用数值方法对模型进行耦合求解,得到泡沫压力,质量,密度在井筒中的分布及井口井底压力的变化规律.在固定井口回压情况下,得到井底压差的变化规律.结果表明:随着井深的增加,泡沫压力增加,质量减小,密度增加;固定井口回压,井底压差则逐渐变小.     

近壁面气泡运动特性的数值计算

采用体积加速度模型确定水下爆炸气泡运动的初始条件,基于MSC.DYTRAN有限元软件开发了定义流场初始条件和边界条件的子程序,对气泡在水平刚性壁面附近的运动特性进行了数值模拟,通过对比发现数值计算结果与实验结果具有较好的一致性,证明了初始条件定义、子程序开发和有限元模型建立的正确性和数值计算的准确性。以此为基础,研究了水深、泡心与刚性底面之间的距离对气泡动态特性和射流速度的影响,通过数值计算得到了一些有规律的曲线。计算模型、方法及结果对相关的工程研究和计算具有一定的参考价值。     

注气驱替煤层气数值模拟

建立一种注气驱替煤层气的双重介质数学模型,考虑注气驱替煤层气中多组分气体渗流、吸附/解吸、扩散及孔隙度和渗透率敏感性等多物理场的耦合,用有限差分方法对数学模型数值求解,并验证模型的有效性.通过实例模拟,对比分析注入CO₂、N₂和70%N₂+30%CO₂提高采收率、产出组分动态及储层物性.计算表明:注入CO₂、N₂及其混合气体均能显著提高煤层气藏采收率,提高程度可达28%以上;N₂在注入后迅速突破产出,而CO₂突破时间较晚;注气后基质的收缩/膨胀效应在孔隙度和渗透率敏感性中起主导作用,CO₂吸附造成孔隙度和渗透率减小,而N₂吸附将增大孔隙度和渗透率.     

燃气泄漏报警系统仿真设计与实验

给出以单片机为核心的燃气泄漏报警系统仿真设计与实验的完整流程:包括设计要求、总体方案、Proteus环境下的原理图设计及软硬件仿真调试实验等。可以为温度、压力、光强等其它常见物理量测量控制系统仿真设计与实验提供参考。