一个通用统一的流体力学计算软件及其考核 被引量：7

1

作者 黄典贵 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1699-1702,共4页

经多年努力,开发完成了一个通用统一的计算流体力学软件。该软件采用有限体积方法,基于焓、速度与压力为原始变量,构建了相应的流体力学预处理方法,用以焓与压力为自变量的任意工质状态方程或热力性质表格来封闭流体力学方程组;用Roe格... 经多年努力,开发完成了一个通用统一的计算流体力学软件。该软件采用有限体积方法,基于焓、速度与压力为原始变量,构建了相应的流体力学预处理方法,用以焓与压力为自变量的任意工质状态方程或热力性质表格来封闭流体力学方程组;用Roe格式离散对流项,通过Van Leer提出的状态插值法实现格式的高精度;软件采用多块网格、多重网格、拼接网格、重叠网格、嵌套网格、变形网格以及并行计算等技术,可以进行任意工质、各种复杂内流与外流的定常、非定常及流固耦合流场的模拟。 展开更多

关键词 计算流体力学 软件 复杂流场

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复杂流场中单纤维动力学计算的一种新算法 被引量：2

2

作者 刘春太 武向南 +1 位作者 陶沈健 赵振峰 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2009年第1期20-23,共4页

悬浮液中纤维的运动和旋转行为在许多现代工业领域都非常重要.Jeffery解析得到了牛顿流中椭球型纤维的动力学演化方程,但方程只有在平面简单剪切和拉伸流的条件下才有解析解.采用数值求解时,由于方程中cotθ的存在会出现奇异性.采用随... 悬浮液中纤维的运动和旋转行为在许多现代工业领域都非常重要.Jeffery解析得到了牛顿流中椭球型纤维的动力学演化方程,但方程只有在平面简单剪切和拉伸流的条件下才有解析解.采用数值求解时,由于方程中cotθ的存在会出现奇异性.采用随体坐标的方法,消除了方程的奇异性,算法的有效性通过与解析解的比较得到了验证,并为复杂流场下纤维的动力学数值计算提供了一个可行的方法. 展开更多

关键词 纤维动力学 复杂流场 随体坐标系

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加工流场中高聚物复杂流体内部结构的唯象定律

3

作者 周持兴 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期1-4,共4页

讨论了高聚物复杂流体的内部结构张量、热力学状态空间、自由能函数和非平衡热力学唯象定律，综述了唯象定律在处于流场力作用下的高聚物熔体的大分子构象结构、两相共混物的相结构、纤维填充高聚物复合体系的纤维取向结构的流变方程的... 讨论了高聚物复杂流体的内部结构张量、热力学状态空间、自由能函数和非平衡热力学唯象定律，综述了唯象定律在处于流场力作用下的高聚物熔体的大分子构象结构、两相共混物的相结构、纤维填充高聚物复合体系的纤维取向结构的流变方程的应用，指出了一条建立流场中高聚物复杂结构流变方程的途径。 展开更多

关键词 高聚物 复杂流体 内部结构 唯象定律 加工流场

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基于CFD的复杂形体超高层建筑风流场数值模拟 被引量：1

4

作者 李春祥 汪呈 谈雅雅 《四川建筑科学研究》 2014年第2期1-9,共9页

建立了某拟建复杂形体超高层建筑的全尺度模型,编写了其入口平均风速剖面、湍动能和湍流耗散率的UDF程序,并选取0度、30度和-30度三种来流风向角,考察了这三种典型来流工况下建筑绕流流场。比较分析表明,相对于标准k-ε模型,RNG k-ε模... 建立了某拟建复杂形体超高层建筑的全尺度模型,编写了其入口平均风速剖面、湍动能和湍流耗散率的UDF程序,并选取0度、30度和-30度三种来流风向角,考察了这三种典型来流工况下建筑绕流流场。比较分析表明,相对于标准k-ε模型,RNG k-ε模型和Realizable k-ε模型能更好地捕捉该复杂形体超高层建筑的绕流流场分布特征。同时,在钝体迎风面流动分离的拐角处,RNG k-ε模型和Realizable k-ε模型均可以给出其合理的湍动能分布形态;并且,在流动分离的负压区可以给出其具有满意精度的平均风压分布。 展开更多

关键词 复杂形体高层建筑 计算流体动力学 雷诺平均模型 边界条件 湍流模型 风流场 数值模拟

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新型高分辨率格式及其在CFD的应用

5

作者 吴俊宏 王保国 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第13期40-46,共7页

利用小波奇异分析构造了一种新型的高分辨率高效计算格式,借助小波奇异分析所找到的流场中奇异点区域和光滑区域,合理选择高分辨率、高精度WENO格式和高精度中心差分格式进行流场的离散求解;利用该格式对超声速二维前台阶流动问题、跨声... 利用小波奇异分析构造了一种新型的高分辨率高效计算格式,借助小波奇异分析所找到的流场中奇异点区域和光滑区域,合理选择高分辨率、高精度WENO格式和高精度中心差分格式进行流场的离散求解;利用该格式对超声速二维前台阶流动问题、跨声速RAE2822典型翼型的二维外流场、跨声速VKI-LS59涡轮叶栅的二维流场以及NASARotor37跨声速压气机转子和NASARotor67跨声速风扇转子的三维流场进行数值模拟,计算结果表明,采用这种新型格式可以用于内外流复杂流场计算。数值计算还发现,在采用相同网格的情况下,本文格式不仅具有通常WENO格式高分辨率的特点,而且计算效率较WENO格式高出3～5倍。 展开更多

关键词 新型高分辨率格式 复杂流场计算 计算效率

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复合叶轮离心泵数值模拟正交试验设计方法 被引量：42

6

作者 沈艳宁 袁寿其 +2 位作者 陆伟刚 张金凤 袁建平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期22-26,共5页

按无过载离心泵设计要求,选择对复合叶轮离心泵性能影响比较关键的叶片出口安放角β2、叶片出口宽度b2、喉部面积Ft和短叶片进口直径Di的4个参数为变化因素按正交方案设计了9台复合叶轮离心泵模型。采用F luent全流场数值模拟方法对设计... 按无过载离心泵设计要求,选择对复合叶轮离心泵性能影响比较关键的叶片出口安放角β2、叶片出口宽度b2、喉部面积Ft和短叶片进口直径Di的4个参数为变化因素按正交方案设计了9台复合叶轮离心泵模型。采用F luent全流场数值模拟方法对设计的9台模型泵进行正交试验,得到了各几何参数对复合叶轮离心泵各性能指标影响的主次顺序,并得出模型泵的最优设计方案。对最优设计方案的样机试验表明,全流场数值模拟方法的选优结果在实现无过载的同时,保持了较高效率,达到了试验目的。研究结果验证了全流场数值模拟正交试验选优的可行性。 展开更多

关键词 离心泵 复合叶轮 数值模拟 正交试验 全流场

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光学干涉层析仪的设计与信息处理研究 被引量：11

7

作者 贺安之 王振东 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期707-711,共5页

本文在光学层析术 (OCT)的数学模型多维 Radon变换的基础上 ,设计了基于 F- P干涉仪的多方向采样的旋转扫描光学干涉 CT仪。分析了 OCT问题和重建中 5个关键参数对重建精度的影响 ,以对实验仪器设计和实验方案拟定精度指标提供指导。同... 本文在光学层析术 (OCT)的数学模型多维 Radon变换的基础上 ,设计了基于 F- P干涉仪的多方向采样的旋转扫描光学干涉 CT仪。分析了 OCT问题和重建中 5个关键参数对重建精度的影响 ,以对实验仪器设计和实验方案拟定精度指标提供指导。同时还研究了在对超音速风洞中复杂流场数据严重不完全的情况下的重建 ,提出了正交窗口小角度范围采样和充分利用先验知识的多信息融合重建方案。 展开更多

关键词 光学干涉层析仪 RADON变换 旋转干涉仪

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俯仰-滚摆耦合复杂流场试验研究 被引量：10

8

作者 唐敏中 张伟 何宏丽 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2001年第1期47-55,共9页

给出 8 0°三角翼模型在低速风洞中实施俯仰 滚摆耦合大幅度振动的复杂流场测量结果 ,包括静态和动态、单自由度俯仰和滚摆、俯仰 滚摆耦合运动条件下的流动显示结果和强迫俯仰、自由滚摆条件下的滚转角时间历程测量结果。分析了... 给出 8 0°三角翼模型在低速风洞中实施俯仰 滚摆耦合大幅度振动的复杂流场测量结果 ,包括静态和动态、单自由度俯仰和滚摆、俯仰 滚摆耦合运动条件下的流动显示结果和强迫俯仰、自由滚摆条件下的滚转角时间历程测量结果。分析了耦合运动对前缘分离涡和气动特性的影响 ,以及不同相位角和不同频率对耦合气动特性的影响。结果表明 ,双自由度的耦合运动比单自由度运动具有更为明显的动态迟滞特性 ,进一步推迟分离涡的破碎 ,推迟开始滚摆的攻角αwr。 展开更多

关键词 俯仰-滚摆耦合运动 复杂流场 滚转角时间历程 战斗机 大攻角机动飞行 气动特征

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封闭式建筑群内天然气管道泄漏扩散特性研究 被引量：5

9

作者 梅苑 帅健 任飞 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期62-68,共7页

为研究周边建筑物对天然气管道泄漏扩散的影响,基于计算流体力学(CFD)软件,在不同风速下对封闭式建筑群内天然气管道泄漏扩散过程进行了数值模拟,探究封闭式建筑群内天然气管道的泄漏扩散特性。结果表明:建筑物作为天然的障碍物,导致风... 为研究周边建筑物对天然气管道泄漏扩散的影响,基于计算流体力学(CFD)软件,在不同风速下对封闭式建筑群内天然气管道泄漏扩散过程进行了数值模拟,探究封闭式建筑群内天然气管道的泄漏扩散特性。结果表明:建筑物作为天然的障碍物,导致风场绕流时在建筑物背风面及建筑群空腔区域内形成湍流涡,影响天然气管道的泄漏扩散特性;在天然气管道泄漏初期,建筑群空腔区域内,气流顶端绕行形成的反向封闭涡旋导致天然气气云在建筑群空腔区域内积聚;在天然气管道泄漏后期,建筑群与风场作用下流场运动对天然气气云产生积聚作用;小风速条件下,天然气气云随风向向下风口扩散,而在大风速条件下,绕流形成的涡团规模逐渐增大,其产生的卷吸作用导致天然气气云整体在建筑区附近发生下沉。因此,当天然气管道泄漏事故发生时,根据风速条件和泄漏源附近的居民建筑物分布情况,可以判断事故的主要影响区域及其严重程度,从而制定合理的应急预案。 展开更多

关键词 封闭式建筑群 天然气管道 泄漏扩散 流场特性 气云积聚

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豪华邮轮上层建筑开敞区域流场特性分析

10

作者 章刘俊 吴卫国 +1 位作者 林永水 胡五龙 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期249-259,共11页

[目的]豪华邮轮上层建筑开敞区域具有复杂的空间布置及外观造型,需精确模拟开敞区域的风载荷与流场特征以指导邮轮设计。[方法]采用雷诺时均(RANS)方法中的Realizable k-ε湍流模型和类子结构法模拟思路,对邮轮整船及上层建筑开敞区域... [目的]豪华邮轮上层建筑开敞区域具有复杂的空间布置及外观造型,需精确模拟开敞区域的风载荷与流场特征以指导邮轮设计。[方法]采用雷诺时均(RANS)方法中的Realizable k-ε湍流模型和类子结构法模拟思路,对邮轮整船及上层建筑开敞区域的流场特性进行数值模拟,并开展风洞实验进行验证。[结果]研究表明,上层建筑开敞区域的外型及空间布置对邮轮的流场特性具有重要影响,提出的类子结构法模拟思路可以精确模拟局部区域的流场特性。[结论]在设计邮轮时,应使上层建筑整体造型呈流线型,且开敞区域相邻结构之间的高度差和间距不宜过大,所做研究对邮轮设计具有指导作用。 展开更多

关键词 豪华邮轮 复杂上层建筑 流场特性

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低比转速离心泵内部流场数值模拟 被引量：6

11

作者 史佩琦 崔宝玲 +1 位作者 陈洁达 黄达钢 《浙江理工大学学报（自然科学版）》 2012年第4期575-579,共5页

采用三维定常雷诺时均Navier-Stokes方程和Spalart-Allmaras湍流模型,对复合叶轮离心泵内部三维流场进行整机定常数值模拟,得到了复合叶轮离心泵内部流场的速度分布和压力分布。分析在不同流量点下复合叶轮和蜗壳内部流场,揭示离心泵内... 采用三维定常雷诺时均Navier-Stokes方程和Spalart-Allmaras湍流模型,对复合叶轮离心泵内部三维流场进行整机定常数值模拟,得到了复合叶轮离心泵内部流场的速度分布和压力分布。分析在不同流量点下复合叶轮和蜗壳内部流场,揭示离心泵内部的重要流动特征,证实了过流部件间相互作用引起的离心泵内部流场的不对称性。数值模拟结果表明,复合叶轮离心泵的整机数值模拟分析能够较准确地预测出离心泵内部的流场结构及性能参数。 展开更多

关键词 低比转速 离心泵 复合叶轮 内部流场 数值模拟

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高品质不锈钢管坯的连铸技术优化 被引量：5

12

作者 谢恩敬 李靖宇 +2 位作者 刘卫东 陈洋 卫敏 《连铸》 2018年第4期17-22,共6页

针对不锈钢管坯洁净度不足、穿孔裂纹、起皮、轧制表面裂纹等缺陷特征,研究和改进了不锈钢管坯连铸的相关工艺,通过采用复合脱氧、调整中间包结构、优化结晶器流场、增加末端电磁搅拌等工艺措施,提升了连铸钢水的洁净度和不锈钢管原料... 针对不锈钢管坯洁净度不足、穿孔裂纹、起皮、轧制表面裂纹等缺陷特征,研究和改进了不锈钢管坯连铸的相关工艺,通过采用复合脱氧、调整中间包结构、优化结晶器流场、增加末端电磁搅拌等工艺措施,提升了连铸钢水的洁净度和不锈钢管原料坯的低倍、表面质量,有效保证了高品质不锈钢管的品种开发和质量控制。 展开更多

关键词 不锈钢管 连铸工艺 复合脱氧 流场优化 电磁搅拌

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复杂流场中孔板流量计测量多组分流体实用模型推导与不确定度分析

13

作者 罗云川 张楚昂 李伦 《计量与测试技术》 2023年第11期108-113,117,共7页

各类气体中存在工业煤气组分和现场工况复杂等问题,实现准确计量难度较大。本文以高炉煤气为研究方向,探究复杂流场环境中,孔板流量计为代表的差压式流量计测量多组分流体体积流量的实用测量模型与不确定度评定方法。该研究成果可为后... 各类气体中存在工业煤气组分和现场工况复杂等问题,实现准确计量难度较大。本文以高炉煤气为研究方向,探究复杂流场环境中,孔板流量计为代表的差压式流量计测量多组分流体体积流量的实用测量模型与不确定度评定方法。该研究成果可为后续常规流体和简单流场的研究提供参考。 展开更多

关键词 复杂流场 流量 实用模型 不确定度

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基于卷积神经网络的Bolund岛流场重构

14

作者 李怡锋 薛明 +2 位作者 吴定聪 张伟 倪章松 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第9期38-47,共10页

基于卷积神经网络的流场重构方法是风资源评估领域的一种新兴方法,具有成本低、周期短、精度高等优点,在风电场建设评估和风资源利用等领域具有较强的学术价值和工程应用背景。以风资源评估中常用的Bolund岛为研究对象,采用CFD数值模拟... 基于卷积神经网络的流场重构方法是风资源评估领域的一种新兴方法,具有成本低、周期短、精度高等优点,在风电场建设评估和风资源利用等领域具有较强的学术价值和工程应用背景。以风资源评估中常用的Bolund岛为研究对象,采用CFD数值模拟的输入风廓线和输出流场为样本标签,构建了以多层融合卷积神经网络为基础的流场重构方法。以缩短计算时间为目标,研究了样本量对流场重构方法精度的影响,同时对重构方法的外插能力进行了分析。研究结果表明:建立的基于卷积神经网络的流场重构方法可以较好地还原流场信息;当重构目标处于训练样本范围内,全场最大重构误差不高于2%,且在样本量从100减小到25时,全场最大重构误差仍在5%以内;构建的重构方法具有一定的外插能力,但其能力有限,当重构目标超出训练样本范围,全场最大重构误差增加到20%以上。 展开更多

关键词 风资源评估 复杂地形 风廓线 深度学习 卷积神经网络 流场重构

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交指型阴极流场的微生物燃料电池性能 被引量：4

15

作者 张亮 李俊 +4 位作者 朱恂 廖强 付乾 王永忠 叶丁丁 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1578-1580,共3页

本文采用多碘离子(I_3^-)作为阴极电子受体,实验比较了传统"H"型微生物燃料电池(MFC)和带交指型阴极流场的MFC(IMFC)的性能。结果表明,与"H"型MFC相比,IMFC在启动后具有较高的工作电压和最大功率密度。这主要是由于... 本文采用多碘离子(I_3^-)作为阴极电子受体,实验比较了传统"H"型微生物燃料电池(MFC)和带交指型阴极流场的MFC(IMFC)的性能。结果表明,与"H"型MFC相比,IMFC在启动后具有较高的工作电压和最大功率密度。这主要是由于IMFC具有较小的电池内阻和较佳的传质特性所致。IMFC最大产电功率密度低浓度范围内随阴极电子受体的浓度的增加而增加,几乎不受阴极水力停留时间的影响。 展开更多

关键词 多碘离子 交指流场 微生物燃料电池 阴极

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多喷嘴射流抛光系统材料去除率分析 被引量：2

16

作者 罗银川 李秀龙 张蓉竹 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期360-364,368,共6页

为了提高射流加工效率,提出使用多喷头结构来提高工件的去除效率。根据流体力学原理,从理论上分析了多喷嘴冲击射流复合流场的结构特性,对不同喷嘴数目复合流场的流场分布进行了定量计算;针对复合流场的特性进行了模拟研究,得到工件壁... 为了提高射流加工效率,提出使用多喷头结构来提高工件的去除效率。根据流体力学原理,从理论上分析了多喷嘴冲击射流复合流场的结构特性,对不同喷嘴数目复合流场的流场分布进行了定量计算;针对复合流场的特性进行了模拟研究,得到工件壁面流体速度、压强的分布曲线。建立了单喷嘴、三喷嘴和七喷嘴的材料去除理论模型,并对去除量分布进行了计算和比较。结果表明,当冲击高度为10d,喷嘴间距为5d时(d为射流喷嘴直径),三喷嘴模型材料去除率是单喷嘴模型材料去除率的2.16倍,七喷嘴模型材料去除率是单喷嘴模型材料去除率的4.25倍。 展开更多

关键词 射流 多喷嘴 复合流场 流场分布 去除率

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综采工作面配风量对其风阻的影响规律分析 被引量：2

17

作者 侯建军 《煤炭工程》 北大核心 2019年第8期106-110,共5页

为了揭示综采工作面配风量对其风阻的影响规律,以河南新郑煤电有限责任公司11208综采工作面为研究对象,现场实测不同配风量下工作面风阻,利用CFD方法构建11208工作面风流场计算模型,通过模拟分析工作面内气压场与风速场结构特征论证了... 为了揭示综采工作面配风量对其风阻的影响规律,以河南新郑煤电有限责任公司11208综采工作面为研究对象,现场实测不同配风量下工作面风阻,利用CFD方法构建11208工作面风流场计算模型,通过模拟分析工作面内气压场与风速场结构特征论证了工作面通风阻力属于局部阻力,并模拟计算不同配风量下工作面风阻值,拟合得到二次抛物线型的工作面风量-风阻特性曲线,风量-风阻拟合函数计算结果与实测结果之间相对误差小于6%,研究所得的工作面风量-风阻特性曲线可用于矿井通风网络解算。 展开更多

关键词 综采工作面 复杂空间结构 流场模拟 现场实测 风量-风阻特性曲线

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表面流场的PyrLK“角点-质心”法在复杂流场中的应用 被引量：1

18

作者 凃洋 曹文洪 +1 位作者 刘春晶 王向东 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期367-372,共6页

粒子匹配方法是准确获取表面流场的关键。本文详细阐述了新近提出的基于光流算法PyrLK"角点-质心"法的基本原理及具体实现过程,采用该方法对弯道水槽中较复杂的表面流场进行计算,并与目前较为先进的匹配几率法进行了对比。结... 粒子匹配方法是准确获取表面流场的关键。本文详细阐述了新近提出的基于光流算法PyrLK"角点-质心"法的基本原理及具体实现过程,采用该方法对弯道水槽中较复杂的表面流场进行计算,并与目前较为先进的匹配几率法进行了对比。结果表明,对于本文所示的复杂流场,匹配几率法计算结果很大程度上依赖于对运动矢量允许偏差等参数的选取,且还会出现由于提取到非示踪粒子的质心并使其参与计算而产生的误匹配;而PyrLK"角点-质心"法只与运动图像特征信息相关,无示踪粒子特定匹配规则的假定,在复杂流场中能较好地实现粒子的跟踪与匹配。与匹配几率法相比,PyrLK"角点-质心"法对于复杂表面流场计算具有更好的适应性。 展开更多

关键词 表面流场 复杂流场 金字塔光流法 匹配几率法 PTV

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复杂流场下平均风速变化规律研究 被引量：2

19

作者 鹿广利 周浩 +1 位作者 梁秀峰 刘传印 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2021年第8期144-148,共5页

矿井风速是支持矿井生产的重要指标之一。基于模拟矿井通风模型以及Fluent数值模拟技术,构建了拐弯巷道下的模拟矿井通风实验室以及三维物理模型,模拟在风流拐弯流场下距离对流场的影响,并用巷道直径作为划分影响流场的判断标准,通过试... 矿井风速是支持矿井生产的重要指标之一。基于模拟矿井通风模型以及Fluent数值模拟技术,构建了拐弯巷道下的模拟矿井通风实验室以及三维物理模型,模拟在风流拐弯流场下距离对流场的影响,并用巷道直径作为划分影响流场的判断标准,通过试验与数值模拟得到风速传感器在距离拐弯后10倍巷道直径处,得到的测量值近似于平均风速值,此处平均风速受巷道拐弯的影响较小;在拐弯后2~8倍巷道直径范围内,半圆形巷道存在一部分区域风速值接近平均风速,区域位置在距底板长度的1/4处,沿着巷道中线往巷道外侧偏移,偏移范围为底板长度的1/4;矩形巷道同样存在近似平均风速范围,只是移动范围较小,偏移范围为底板长度的1/5。 展开更多

关键词 矿井通风 数值模拟 复杂流场 风速传感器 平均风速

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基于CFD技术对复杂流场的测量研究 被引量：2

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作者 邢英迈 苏睿明 《电力勘测设计》 2019年第3期27-32,共6页

针对火电厂烟风道内部的复杂流场流量测量,选取CFD数值模拟技术,对烟风道内部速度场进行三维模拟计算。对比流量分配测试数据,验证了CFD模拟计算的准确性,依据分析结果设计并优化流量计,并给出相应的安装建议。

关键词 复杂流场 计算流体力学 数值模拟 流量计

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