摘要：液压泵产生的振动和噪声沿管路传播,严重影响系统的工作性能。设计一种流-固耦合结构共振式液压滤波器,在研究滤波器对管路脉动衰减原理的基础上,用传递矩阵法建立滤波器的声学模型。从频率特性角度分析共振滤波器对压力脉动的衰减作用,并在此装置基础上对滤波器建立仿真模型,得到的仿真结果与实际工况相符合,同时也验证了该模型的有效性。

摘要：文章总结了Helmholtz共振式滤波器和多自由度共振滤波器的结构特点和工作原理,分析了两种滤波器的工况应用和使用不足;设计了一种流-固耦合共振式流体滤波器,理论计算得出了滤波器的固有振动频率,在试验台上测试了滤波器入口和出口压力时域信号。结果表明,压力脉动衰减幅度最大可达44.7%,在泵的压力脉动基频与振动体固有振动频率相差50Hz的情况下,压力脉动衰减幅度仍达到了28.3%,显示该滤波器对压力脉动良好的抑制效果,具备很好的开发应用价值。

摘要：随着油田的大量开发,油气井的工作情况更加复杂,一些出砂井常用螺杆泵,为了满足不同井深和产液量的需求,需要对压力调节阀进行检测。此次设计一种直通调节阀,在进出口压力一定的情况下,模拟仿真所设计的调节阀是否具有一定的稳定调节性能。调节阀又称控制阀,基于SOLIDWORKS三维模型,利用Fluent软件对其进行数值模拟,通过不同开度下的阀芯进行对比,通过分析压力云图、速度云图和流线图分析其流动规律。结果表明:(1)随着阀门开度的增大,阀芯阀座间流通面积变大,流速随着阀门开度的增加而减小。(2)随着阀门开度的不断增大,内流场压力会出现明显的变化。(3)随着阀门开度的增加,调节阀内流场会出现明显的漩涡。利用ANASYS软件进行流-固耦合,联合使用流场模块、静力场模块和温度场模块对调节阀内流场进行应力形变,当流体进入时,调节阀内流场发生应力形变比较稳定。以上所有模拟结果均符合实际情况,具有良好的稳定调节性能。

摘要：新一代高超声速飞行器流-热-固耦合问题研究对准确评估与设计飞行器热防护系统结构尤为重要。回顾了高超声速飞行器流-热-固耦合问题的发展历程与现状。从物理含义出发,对高超声速流-热-固耦合问题各学科间的耦合关系以及各自的建模方法进行了归纳。对高超声速飞行器流-热-固耦合问题的研究进展,特别是流-热-固多场耦合分析策略/方法进行了总结。从平台框架、功能模块、耦合方法和技术特点等方面,对中国空气动力研究与发展中心自主研发的热环境/热响应耦合计算分析平台(FL-CAPTER)进行了阐述。最后,对高超声速飞行器流-热-固耦合发展所面临的问题和发展趋势进行了讨论。

摘要：降雨是诱发滑坡的重要原因,滑坡灾害造成了大量的人员和财产损失。以教师新村滑坡为例,基于有限元方法和非饱和土力学理论建立滑坡流-固耦合计算模型,分析滑坡在降雨条件下的渗流、应力应变和稳定性变化规律。结果表明,教师新村滑坡稳定性受降雨影响较大。降雨受斜坡地形因素控制很难直接入渗至滑体深部,在强降雨条件下滑坡整体稳定性变化较小,滑坡中后部易发生浅表层变形,模拟结果与野外实际调查情况一致。研究成果对降雨诱发滑坡的监测预警和防治工作有一定指导作用。

摘要：层状盐岩中天然气储库围岩存在节理裂隙或断层,可能会增大天然气渗漏的风险.为研究断层对盐岩天然气储库流-固耦合特性及稳定性的影响,建立了有断层的盐岩天然气储库数值模型,分析储库围岩的扩容、渗流深度、塑性区扩展范围和流变变形.结果表明,围岩断层附近围岩应力、应变集中和扩容现象明显,渗透率增大;在地应力和渗流压力(洞室天然气内压)共同作用下,断层岩体渗流深度、塑性区深度和变形均比其他部位大;加大天然气内压渗流深度增大,但可提高围岩稳定性.研究成果对遇断层盐岩储气库的设计和安全运行具有一定的指导作用.

摘要：水电站引水隧洞开挖过程中流-固耦合效应对隧洞开挖的影响不容忽视。依托邵阳某水电站引水隧道工程,基于渗流-应力双向耦合理论,建立了流-固耦合作用下的引水隧洞开挖数学模型,并借助多场耦合软件COMSOL对引水隧洞开挖过程中进行了仿真分析,得到了流-固耦合作用下引水隧道开挖过程中地层应力场、渗流场以及位移场的变化规律。计算结果表明:引水隧洞开挖后,四周围岩孔隙水压力均产生了一定的下降,地下水从围岩四周向隧洞内渗透,最终形成漏斗状;地下水在压力差作用下向隧洞内渗透,渗水部位大部分集中在隧洞顶部和边墙位置;渗流场的改变会导致地表产生一定的沉降,不利于开挖区域周边建筑的安全,实际施工时应避免地层孔隙水压力变化较大。实际施工过程应考虑流-固耦合的影响,并采取一定的施工措施确保引水隧洞施工安全。研究成果可为类似工程提供设计和施工经验。

摘要：水基动力无杆抽油系统是一个全新的抽油系统,系统受力变形是失效的主要因素之一,因此对此新型系统进行受力分析非常有意义,有助于找到系统的薄弱环节。因此针对系统的动力缸,基于流体动力学理论与流固耦合理论,运用有限元分析方法进行了系统不同压力和流速下的结构应力分析。结果表明:系统最大应力处与流体最大液压冲击处不重合,改变压力和流速都会对最大应力产生影响,且应力变化具有非线性性。研究得到了动力缸最大应力变化规律,这有利于进一步开展系统故障分析,并对系统优化设计有理论意义和实际价值。

摘要：以某烧结砖隧道窑为研究对象,为获得隧道窑冷却带散热温度场数据,建立了隧道窑窑壁-砖块-流体耦合传热物理模型与数学模型,采用FLUENT流体计算软件对其进行了隧道窑窑壁-砖块-流体耦合传热仿真,获得了窑内整体比较精确直观的温度场分布。仿真的结果表明:风速为5 m/s、孔隙率为0.5以及砖块适当稀码时,隧道窑冷却带降温效果较好,其与隧道窑烧成曲线冷却段吻合也较好,为风速调整、码砖方式和孔隙率的选择提供了理论依据,提高了烧成质量和生产效率。

摘要：多孔储液介质是启发自关节软骨的仿生摩擦材料,因具有良好的自润滑性能,在工业生产中发挥着重要作用。早期多孔储液介质多是针对不同基体材料及骨架结构进行优化设计,或是根据单因素理想边界建立润滑数值模型,对多孔储液介质的润滑机理缺乏系统的理论描述,限制了其大规模的工业应用。根据不同的结构形式和润滑机理,将多孔储液介质分为有限直孔储液介质和随机多孔储液介质,总结了有限直孔储液介质中空化现象、流体运动、惯性效应、气-液耦合对润滑性能的影响,论述了基于渗流力学、流-固耦合作用的随机多孔储液介质自润滑理论的发展,以及多孔储液介质的应用现状。分析和讨论了多孔储液介质自润滑机理研究的难点问题,对推动多孔储液介质润滑机理的研究和工程实践应用具有重要的参考意义。