流管实验装置中声传播计算的模态方法

流管实验装置是测量有流动情况下航空发动机消声短舱内声衬声阻抗的主要装置。本文发展了一种解析的模态匹配方法进行在平均流有声衬条件下矩形流管中声传播的计算。用同伦方法求解特征值问题,并与用环绕积分求解的结果进行比较。声场通过轴向阻抗间断面的声压和声质点速度积分相等计算。第一个算例是无流动、硬壁、有限长、考虑端口反射的情况,并与北航流管实验台测量数据进行了对比;第二个算例为有流动情况下有限长声衬管道不考虑端口反射的声场计算,它与文献中NASA流管实验结果和CAA计算结果符合得很好。     

随机起伏冰面三维声散射的Kirchhoff近似数值计算模型

针对随机起伏冰面的声散射问题,建立了随机起伏冰面三维声散射的Kirchhoff近似数值计算模型。利用Delaunay三角剖分方法对随机起伏冰面进行三角面元剖分,然后采用Z-buffer算法进行面元的遮挡消隐,得到处于声波照射亮区的面元,最后采用Gordon面元积分的板块元方法计算得到随机起伏冰面的散射强度。数值计算模型中,将冰面认为是局部阻抗表面,直接代入起伏冰面局部反射系数进行散射声场的计算,避免了解析计算模型中对反射系数的近似处理。对比分析了数值和解析计算模型在小粗糙起伏冰面、大粗糙起伏冰面及不同声波入射角和不同声波频率时的散射强度。相比解析模型计算结果,数值模型计算结果与实测结果更吻合。     

气幕对潜艇声屏蔽作用的数值计算

本文利用惠更斯-菲涅尔原理和虚源方法建立了均匀海水中障碍物后声传播损失的计算模型,对模型进行了数值实验验证,并与海上试验数据对比,得到了较为合理的结果。     

涡流管内三维强旋转流场数值模拟与分析

涡流管内可压缩气体的强旋转流动是涡流管能量分离的根本原因和驱动力,因而涡流管内流场研究是揭示涡流管能量分离物理机制的首要关键问题。由于涡流管内可压缩气体的三维强旋转湍流流动,实验测量中存在诸多问题,而CFD数值模拟技术对此具有很大的优势。文中以涡流管内部流场为研究对象,建立了涡流管计算域模型并进行网格划分,讨论了边界条件、湍流模型以及线性方程组求解策略等问题,对不同冷气流率下的涡流管内三维强旋流流场结构特性进行数值模拟,获得了不同冷气流率下的旋转运动、轴向运动、径向运动和循环流的分布特性。研究表明Realizableκ-ε湍流模型能够充分反映强旋流动特点,数值模拟结果与文献中实验值基本吻合。     

金属切削过程的三维数值仿真

近年来国内外对金属切削工艺的有限元模拟的研究已有较多的研究报道，但是这些研究大多局限于二维模型，在三维切削过程的数值模拟方面有待于进一步深入研究。在实际切削过程中，工件和刀刃都具有三维几何形状；它们的相对移动也不总是正交的；因此切削是在三维状态下形成的。利用动态显示积分有限元程序，建立率相关的热弹塑性模型模拟材料在高温区的热、力学行为；采用侵蚀接触算法描述刀具与工件以及刀具与切屑之间的相互作用；同时利用单元删除法实现切屑的分离与破坏，从而实现了金属块体切削过程的三维数值仿真。     

基于FW-H方程的Hartmann哨辐射声场数值研究*

该文基于声类比法,通过求解FW-H方程,对不同喷口与谐振腔位置关系的Hartmann哨的声场分布进行了分析,计算了不同位置关系的Hartmann哨的声指向性。得到了以下结论:喷口与谐振腔位置关系对Hartmann哨的发声基频几乎不产生影响。对称位置关系的Hartmann哨的声场呈对称趋势,且在垂直于喷流方向上达到最大;非对称位置关系的Hartmann哨不再呈现对称趋势。Hartmann哨的最大声压级随着偏离对称位置的距离的增加有小幅增加,最大声压级出现的方向向着谐振腔方向移动。     

水平薄层包围的流体井孔中声波场的数值模拟

针对声波测井薄层探测的需要,用半解析方法求解了地层为水平多层介质时柱状井孔内脉冲点源激发的声场。通过模式解求出了层间的广义反射矩阵,使得各水平区域的场用层间的广义反射矩阵表出,最后给出了井外为。层介质的形式解,并在井外为三层介质出现一薄层时,对接收器纵向位置位于层下、层间和层上记录的波形进行了数值模拟,得到了首波波至的正确显示。讨论了薄层对波至与幅度的影响。     

液排渣粉煤旋风燃烧器内流场的数值模拟

本文采用数值计算的方法对液排渣粉煤旋风燃烧器内的流场进行了模拟。在研究中运用分散颗粒群模型建立了燃烧器内三维等温流场的数学模型。流场的计算采用了ＳＩＭＰＬＥ及其系列方法，其中湍流计算采用ｋ－ε模型。模型计算结果与实验结果基本吻合，证明了模型的可靠性。     

场协同理论在椭圆型流动中的数值验证

本文用数值模拟的方法，通过四个椭圆型流动传热的例子验证了场协同理论的正确性．结果表明，场协同理论不仅适合于抛物型流动，亦适合于复杂的有回流的椭圆型流动．     

四角切向燃烧煤粉锅炉炉膛内空气动力场的数值研究

1前言四角切向燃烧煤粉锅炉是目前应用较为广泛的一种炉型，在实际运行中有一些较为突出的优点。为深入研究煤粉在炉内的燃烧特性，炉内空气动力场的研究至关重要，本文数值模拟了四角切向燃烧煤粉锅炉炉内冷、热态情况下的流场，对其时均、湍流特性进行了分析，对气流的分布特性进行了研究．2研究对象本文的研究对象是锦州电厂二期工程的HG－670／14ty9型煤粉锅炉，燃烧器为多层四角切向布置，每角有4个一次风喷口，6个二次风喷口，1个三次风喷口。锅炉各部分尺寸及燃烧器的布置见图1、图2。热态流场的模拟对象是实际锅炉。模拟工况基本按…     

流化床燃烧声发射与气固两相流特性研究

１引言燃烧流化床声发射是一个极其复杂的过程,它是气因流态化两相流运动,气体湍动和燃烧化学反应复合作用的结果,其发射声谱中包含了上述运动过程的丰富信息山,对其发射声谱进行系统深入的研究,对寻求流态化两相流的运动规律有重要意义。本文试图以大量的实验研究为基础,以声波数字计算技术和现代分析理论手段,对气因流态化两相流运动规律进行了研究。２实验简介实验装置主要有燃煤流化床燃烧实验台和声波测量系统组成。燃煤流化床燃烧实验台如图１所示,声波测量系统见图２,从燃烧室不同位置测得的声波信号,一路送声波数字化处理…     

圆柱振荡绕流中涡旋运动模式(pattern)的数值模拟

提出并发展的一种基于区域分解思想,综合了解N-S方程的有限差分法及涡法各自优点的新数值方法,计算了各种 Keulegan-Carpenter数下(Kc=2~24)振荡流绕圆柱的流动。系统地研究了振荡流中涡旋运动模式随Kc数变化的规律,模拟了不对称区、单对涡区(或模向区)、双对涡区(或对角区)和三对涡区四种不同的涡旋运动模式。将计算所得的阻力系数C_D、惯性系数C_M与国外近期发表的计算结果进行了比较。     

声波测井复模式波求取方法的改进与算例

讨论了声法石油测井中井孔声波频散方程复根求取方法的改进,并给出应用算例。     

气冷涡轮级叶栅非定常流场数值模拟

采用具有三阶精度TVD性质的有限差分格式、自由型曲面网格技术、分区算法以及双时间步长的方法,对某型涡轮级叶栅流场进行了非定常NS方程数值求解,考察了在有、无冷气喷射条件下涡轮级气动性能的非定常变化。结果表明,上游静叶栅是否喷射冷气对下游动叶栅超音速区域的影响具有明显的区别,有冷气喷射时动叶栅前缘气动负荷降低,级效率下降约1%,但是不同动叶通道内气动性能随时间周期性变化的幅度明显减小了。     

1.5级跨音速压气机内部流场数值分析

本文以正在建设的1.5级跨音压气机试验台所采用的压气机为研究对象,利用NUMECA软件计算了该压气机在不同转速下的特性曲线,并在设计转速下,对其内部流场进行了分析研究.研究表明:激波位置和强度随压气机运行工况的变化而变化;在近失速工况和堵塞工况时,压气机内部流动出现分离;在设计工况时,压气机内部流动状况良好.上述结论,可以为试验台建设中,探头位置的确定和激光测窗位置的选取等提供指导和帮助.此外,该算例作为一盲解,将来同实验结果对比后,可以用来检验和校准CFD程序,为国内F级燃机设计平台的建设打下良好的基础.