摘要：为了弥补传统烟雾模拟在一个力场作用下运动态势的单调性,提出一种基于欧拉模型的多烟雾自由融合实时仿真算法.首先根据场景和烟源位置等初始条件提出域划分算法,从结构上解决烟雾自由融合问题;然后以动量守恒与能量守恒定律为依据,采用局部控制与整体调整相结合的方式解决多烟雾融合时边界的不连续问题;并针对多烟雾的密度颜色绘制问题,提出了多种颜色融合策略来表现烟雾的绘制细节;最后利用GPU并行计算方法和D3D技术提高仿真效率,获得多个烟雾自由融合过程的实时绘制效果.实验结果表明,该模型能够快速逼真地表现出烟雾自由融合的过程.

摘要：本文运用欧拉多相流模型对该设计旋流气浮装置内两相流流体动力学实施数值模拟,实际中旋流气浮过程中油滴和气泡相互作用,通过碰撞黏附形成油气混合相,本文简化油–气–水三相流动为油气混合相和水相流动,在给定油气混合相密度700 kg/m3条件下进行浓度场、速度场分析,探究操作参数处理量和分流比对该装置分离效率的影响,模拟结果显示:在含油污水处理量1 m3/h~2.2 m3/h范围内,处理量为1 m3/h时,除油效果最佳,之后随着处理量增加,除油效率下降;当出油口分流比在(0.04~0.16)范围内时,装置的除油效率随着出油口分流比增大而提高,但顶部出油口液体中的含油体积分数下降,综合考量出油口分流比为(0.12~0.16)时,该装置的除油效果较好。This article uses the Euler multiphase flow model to numerically simulate the two-phase fluid dynamics in the designed cyclone air flotation device. In practice, the interaction between oil droplets and bubbles during the cyclone air flotation process forms an oil gas mixed phase through collision adhesion. This article simplifies the oil gas water three-phase flow into an oil gas mixed phase and a water phase flow. Under the given oil gas mixed phase density of 700 kg/m3, the concentration field and velocity field analysis are carried out to explore the influence of operating parameters, processing capacity, and diversion ratio on the separation efficiency of the device. The simulation results show that in the range of 1 m3/h~2.2 m3/h for oily wastewater treatment, the oil removal effect is optimal when the processing capacity is 1 m3/h, and then decreases with the increase of processing capacity;When the oil outlet diversion ratio is within the range of (0.04~0.16), the oil removal efficiency of the device increases with the increase of the oil outlet diversion ratio, but the volume fraction of oil in the liquid at the top oil outlet decreases. Taking into account the oil outlet diversion ratio of (0.12~0.16), the oil removal efficiency of the device is better.

摘要：在水平井分段多簇压裂中,支撑剂在不同射孔中的分布直接影响到裂缝中的支撑剂铺置,进而影响压裂效果.为研究不同影响因素对支撑剂在水平井筒不同射孔簇间分布规律,基于欧拉-欧拉方法的计算流体力学模型,对水力压裂过程中不同射孔簇内支撑剂的分布状态进行模拟,得到不同条件下不同射孔簇间支撑剂的分布规律.模拟结果表明,由于重力影响,底部射孔中支撑剂浓度高于顶部射孔;当压裂液黏度由5 mPa·s增加到100 mPa·s时,不同射孔簇中支撑剂浓度差降低,促进支撑剂在簇间均匀分布;当压裂液流速由4.3 m/s提高到10.6 m/s时,不同射孔中支撑剂浓度差增大,但利于相同射孔簇中支撑剂均匀分布;当支撑剂密度由1.50×10^(3)kg/m^(3)增加到3.00×10^(3)kg/m^(3),且支撑剂粒径由150μm增加到600μm时,支撑剂沉降速度加快,使不同射孔簇中支撑剂浓度差增大,影响支撑剂在簇间均匀分布.研究结果可用于指导水力压裂加砂设计.

摘要：针对线性控制器依赖局部线性化方法的缺点,提出并联型有源滤波器(SAPF)非线性无源控制策略。根据被控对象二极管钳位(NPC)型三电平三相四线制SAPF在dq0坐标系下的欧拉(EL)数学模型分析其无源性;从能量角度出发构造能量存储函数,得到能使被控量收敛至期望值的无源控制规律;以使内环电流解耦为目的,采用阻尼注入法对其简化,提高系统的动态性能;对所设计的NPC型三电平SAPF的非线性无源控制方法进行了仿真及硬件实验。结果表明,所设计的基于非线性无源控制策略的NPC型三电平SAPF能够实现电网平衡/不平衡情况下的电流低谐波、直流侧电压稳定及中点电压平衡;与传统的双环PI控制策略相比,具有较好的补偿效果。

摘要：针对固液两相软性磨粒流加工时间长,效率低的缺陷,提出一种软性磨粒流超声强化方法。该方法基于流场的欧拉-欧拉多相流模型和k??双方程湍流模型,将Navier-Stokes方程的声场模型与流场模型进行耦合。利用CFD流体分析软件,在有无加载超声波的两种情况下,对两者流场内的压力、速度及湍动能等相关参数进行对比研究分析,通过流体方程的求解得到流道内磨粒流的压力和速度分布情况。运用canny边缘检测算法对模拟图进行轮廓提取,结合Bwmorph等功能函数对轮廓图降噪去毛刺,得到处理后的数值模拟分析图,在数值模拟的基础上,利用粒子成像测速(Particle image velocimetry,PIV)系统观测流道内的流场变化,同时设计软性磨粒流循环加工系统,搭建其试验平台,对有无加载超声波两种情况下的加工效果进行对比试验。数值模拟和试验结果显示:数值模拟中加载超声波的矩形流道出现了大量速度较小、压力较大的空化区域,不断发展撞击壁面,并且数值模拟结果与PIV试验结论相一致;超声波作用于软性磨粒流,明显缩短了加工时间、提高了加工精度及效率。

摘要：利用FLUENT软件对新型的伞罩型湿法除尘脱硫塔内的三维二相流场进行数值模拟,气相采用κ-ε湍流模型,颗粒相采用离散相模型(DPM)和欧拉模型,选择SIMPLEC算法进行计算。分析塔内x=0截面的气固二相的浓度,体积分数、速度矢量和压力等参数的分布。结果表明,伞形罩使烟气在塔体内分布得更均匀,延长了气体在塔内停留时间,从而实现高效净化气体的目的;在入口粉尘浓度很低的情况下,DPM更适合气固二相流。模拟结果对设备的优化设计和实际运行有一定的指导作用。

摘要：以Li-SF_(6)反应射流为能量来源的闭式循环动力系统在水下推进以及航空航天等领域具有广阔的应用前景。本文在欧拉模型和组分输运模型的基础上,结合涡耗散反应速率模型和Lee相变模型对Li-SF_(6)反应射流过程进行了三维稳态计算,研究了相变常数对反应射流流场以及气羽结构的影响。研究结果表明,反应射流气羽穿透长度随蒸发常数的增加而增加,随凝结常数的增加而减小;在蒸发常数为10^(4)以及凝结常数为10^(6)下,气液界面与饱和温度分布一致,模拟计算结果与实验结果符合较好。本文研究结果将为Li-SF_(6)反应射流的数值模拟奠定基础,也将对Li-SF_(6)射流反应器的设计和安全运行提供指导。

摘要：采用层流模型和欧拉粒子多相流模型,运用Phase Coupled SIMPLE(PC-SIMPLE)算法,对分离鳃内的水沙两相流流场进行了数值模拟,将计算结果同PIV测量结果进行了定性和定量对比,发现两者吻合较好,由此证明了数值计算的准确性和可靠性,进而采用该数值模型进行分离鳃的结构优化。考虑鳃片间距d、倾斜角α与倾斜角β这3个因素对分离鳃的水沙分离效果的影响,采用正交设计进行数值模拟试验。通过极差和方差分析的方法,以泥沙速度和清水速度作为考核指标,对影响分离鳃水沙分离特性进行了分析。结果表明:鳃片间距是影响该装置沉淀效率的主要因素,其次是倾斜角β,最后是倾斜角α,最终得到分离鳃的最优组合:d=5cm、α=60°,β=45°。所得结果为分离鳃在工程中的实际应用提供了设计参数,对分离鳃的应用具有实际意义。

摘要：飞机客舱内病菌传播规律的数值模拟主要包括2个阶段,先模拟密闭空间内部空气流场,然后再在该流场基础上,研究呼吸液滴在其中的扩散。大多数研究采用湍流模型来仿真内流场,文中对比分析了各类湍流模型的特点及适用条件。离散相模型分析呼吸液滴在内流场内的扩散传播轨迹,欧拉模型分析呼吸液滴在内流场内随时间的扩散浓度变化,综述了离散相模型和欧拉模型的研究进展和应用现状。同时综述了解决旅客在客舱中移动影响病原体液滴传播规律的动网格技术,最后提出了数值仿真分析过程中亟待解决的问题。

摘要：基于欧拉-欧拉多相流模型,以雨滴谱及雨滴降落末速度确定雨滴体积分数并构成雨相组分边界;采用Realizable k-ε湍流模型封闭求解N-S方程的新型WDR数值方法,模拟研究了单体多层、高层建筑及群体布局建筑的迎风面雨量分布特性。分析结果表明:单体建筑WDR抓取率分布呈由下至上、由中间向两侧增加的规律,整体WDR抓取率随风速和雨强的增大而呈增大趋势;群体布局时,前排建筑迎风面WDR抓取率分布仍类似于单体,随间距减小而减小;后排建筑在迎风面顶端两侧仍出现较大抓取率,其值随前后间距(顺风向)减小而大致减小,随左右间距(横风向)减小而大致增大;后排建筑迎风面与前排建筑等高的两侧区域,WDR抓取率出现突增,其值随前后间距减小而增大,随左右间距减小而先增大后减小;交错布局时,后排建筑迎风面顶端拐角区域的WDR抓取率较单体增加显著。模拟分析获得的建筑迎风面雨量分布规律及布局干扰特性可为相关领域的研究与设计提供指导。