基于CFD-DEM的流-固耦合数值建模方法研究进展 被引量：4

1

作者 蔡国庆 刁显锋 +3 位作者 杨芮 王北辰 高帅 刘韬 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期17-32,共16页

随着土体渗流侵蚀研究的逐渐深入,对土颗粒流失和变形破坏机理的研究方法呈现出多尺度的特点。其中,计算流体力学-离散元耦合方法(CFD-DEM)为在细观尺度上研究流-固耦合相互作用对土体宏观力学特性的影响提供了一种行之有效的方法。针对... 随着土体渗流侵蚀研究的逐渐深入,对土颗粒流失和变形破坏机理的研究方法呈现出多尺度的特点。其中,计算流体力学-离散元耦合方法(CFD-DEM)为在细观尺度上研究流-固耦合相互作用对土体宏观力学特性的影响提供了一种行之有效的方法。针对CFD-DEM耦合方法在岩土工程领域应用现状,本文系统总结现有流-固耦合计算方法的优缺点,重点论述CFD-DEM耦合方法的建模策略,包括固相颗粒形状建模与粒间接触模型、流体相控制方程及参数计算方法,以及CFD-DEM耦合计算,并就相关问题进行深入探讨,最后提出了CFD-DEM耦合方法未来的发展方向。 展开更多

关键词 CFD-DEM 流-固耦合 颗粒建模 流体建模 流-固相互作用力

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管路系统中流体数学模型及其在虚拟现实中的应用 被引量：2

2

作者 周以齐 闫法义 陈宏 《机械与电子》 2005年第2期57-59,共3页

通过对典型管路系统中流体流动建立数学模型,为化工、航天和医药等过程装备的管路系统虚拟可视化提供力学基础。对管路中流体恒定流动和非恒定流动分别建立数学模型,选取特定管路,利用Ronge Kutta 法求解,得到管路系统中不同时刻不同... 通过对典型管路系统中流体流动建立数学模型,为化工、航天和医药等过程装备的管路系统虚拟可视化提供力学基础。对管路中流体恒定流动和非恒定流动分别建立数学模型,选取特定管路,利用Ronge Kutta 法求解,得到管路系统中不同时刻不同管路部位流体的流速、流量和压强等参数。 展开更多

关键词 虚拟现实 流体建模 稳态流动 瞬态流动

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复杂三维管网中流体实时可视化算法及其应用 被引量：2

3

作者 张越 李乾 +2 位作者 张世博 程芳 徐华 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第12期1247-1254,共8页

为解决复杂三维管网中难以实现流体实时可视化的问题,对复杂三维管网内各类管线和路口进行分析和归纳,提出了一种复杂三维管网中流体实时可视化算法。通过管网建模及中线获取得到管网中线数据,并确定管线和路口类型;针对各类管线和路口... 为解决复杂三维管网中难以实现流体实时可视化的问题,对复杂三维管网内各类管线和路口进行分析和归纳,提出了一种复杂三维管网中流体实时可视化算法。通过管网建模及中线获取得到管网中线数据,并确定管线和路口类型;针对各类管线和路口分别采用求交运算、管网底面重构等方法建立流体表面模型,以减少实时流体建模计算量。基于由传感器网络或数值模拟得到的实时流体深度信息与管网模型类别实时更新流体表面和流体深度,实现实时流体建模;采用渲染技术最终实现复杂三维管网场景下的流体实时可视化。以矿井突水为实例,验证算法可行性并进行可视化分析。 展开更多

关键词 复杂三维管网 重构 流体建模 流体实时可视化 矿井突水

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基于光滑粒子的流体仿真研究 被引量：1

4

作者 郭皎 鄢沛 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期44-48,共5页

为了提高流体仿真的效果,设计了一种基于光滑粒子流体动力学(SPH)理论的流体模型.该模型根据实际粒子物理特性对流体进行建模,提出了一个采用预测松弛方法的流体仿真算法,在仿真过程中直接面向实现,对粒子运动速度进行松弛预测.经仿真... 为了提高流体仿真的效果,设计了一种基于光滑粒子流体动力学(SPH)理论的流体模型.该模型根据实际粒子物理特性对流体进行建模,提出了一个采用预测松弛方法的流体仿真算法,在仿真过程中直接面向实现,对粒子运动速度进行松弛预测.经仿真实验证明,该模型能够满足流体粒子的物理特性,仿真效果具有真实感和稳定性,方法易于实现,提高了仿真效率. 展开更多

关键词 光滑粒子流体力学 纳维-斯托克斯方程 预测松弛 流体建模 流体仿真

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基于深度图的水面重建 被引量：1

5

作者 冯笑冰 朱登明 王兆其 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2020年第3期223-232,共10页

大面积水面及波浪的快速建模是计算机图形学研究的热点问题之一,但是由于天然波浪运动的复杂性与不规则性,现有的波浪模拟及重建方法无法在计算效率与真实感之间很好地权衡。针对此问题,本文以室外波浪为对象,以深度图像序列为输入,通... 大面积水面及波浪的快速建模是计算机图形学研究的热点问题之一,但是由于天然波浪运动的复杂性与不规则性,现有的波浪模拟及重建方法无法在计算效率与真实感之间很好地权衡。针对此问题,本文以室外波浪为对象,以深度图像序列为输入,通过对图像缺失部分的修复,快速重建连续变化的水面模型。本文使用RealSense摄像头,捕获水面深度图并进行预处理,对无效数据区域进行标示;根据连续变化的水面深度信息,通过帧间点云追踪算法计算速度场,并以物理运动连续性为约束,同步优化深度图与速度场数据,实现水面重建。最终在室内外采集的数据场中进行实验,实验结果表明,本方法相比于图像修复方法,可以更好地保证重建水面序列的连续性和真实感。 展开更多

关键词 深度图 流体建模 数据驱动 实测数据 物理方程

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多声道超声波气体流量计声平面安装角度对测量影响的模型仿真和实验研究 被引量：19

6

作者 唐晓宇 张宏建 +1 位作者 谢翔 周洪亮 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1923-1929,共7页

采用计算流体力学(CFD)方法,建立90°单弯管道内气体流动的仿真模型,获得管道内流场分布情况,通过对声路上每个网格内声波传播时间逐个累计的方式模拟超声波流量计原理计算渡越时间。搭建超声波气体流量计量实验系统,通过实验验证... 采用计算流体力学(CFD)方法,建立90°单弯管道内气体流动的仿真模型,获得管道内流场分布情况,通过对声路上每个网格内声波传播时间逐个累计的方式模拟超声波流量计原理计算渡越时间。搭建超声波气体流量计量实验系统,通过实验验证仿真结果。研究结果表明:在90°单弯管道下游,随直管段距离增加,多声道超声波气体流量计的计量偏差逐渐减小。以90°单弯管下游10D位置安装的六声道超声波流量计为例,声平面角度变化使计量相对误差发生变化。相对于与弯管平面平行或者垂直安装的方式,与弯管平面倾斜安装能有效避开流速分布的低速区,降低计量误差。在实际应用中,当管道内流场分布非对称时,多声道流量计声平面安装角度的变化会影响流量计量效果。在阻流件下游安装多声道超声波流量计,需根据流场分布特点选择适当的声平面安装角度,降低非对称流速分布对精度带来的影响。 展开更多

关键词 气体流量计 超声波多声道流量计 声平面安装角度 计算流体力学建模和仿真

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密封式电子设备散热装置设计研究 被引量：11

7

作者 张平 唐良宝 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2010年第2期139-141,149,共4页

本文针对户外电子设备恶劣的工作环境设计了一种空空热交换器散热装置,该装置同时具有智能控制和自诊断功能,可以有效地调节机柜内部温度,并隔绝外部环境潮湿、砂尘和盐雾的影响,保证设备长时间的正常运行,且结构紧凑、维修更换方便。同... 本文针对户外电子设备恶劣的工作环境设计了一种空空热交换器散热装置,该装置同时具有智能控制和自诊断功能,可以有效地调节机柜内部温度,并隔绝外部环境潮湿、砂尘和盐雾的影响,保证设备长时间的正常运行,且结构紧凑、维修更换方便。同时,采用了流体网络建模(FNM)技术对其进行仿真和实验验证,结果表明:在-40℃～55℃环境下,该空空热交换器能有效控制机柜于正常的工作温度范围内,显示了该空空热交换器可为户外通讯、电子、电力设备营造良好和可靠的工作环境,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 密封 空空热交换器 热设计 电子散热 流体网络建模

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基于FNM技术的风冷电子设备散热性能分析

8

作者 杨明冬 赵小博 +3 位作者 罗勇 胡文娟 全本庆 姜展翔 《机械工程师》 2024年第6期18-21,26,共5页

为了快速有效地分析电子设备的散热性能,提出一种CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体力学)分析和流动阻力网络分析的耦合方法,基于低计算成本CFD分析的结果,开发了流动阻力网络模型,通过使用初步CFD分析结果开发的流动阻力网络... 为了快速有效地分析电子设备的散热性能,提出一种CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体力学)分析和流动阻力网络分析的耦合方法,基于低计算成本CFD分析的结果,开发了流动阻力网络模型,通过使用初步CFD分析结果开发的流动阻力网络模型,预测电子设备中每个流道中的流量分布。该方法对采用风冷的电子设备的热设计具有很好的设计指导意义。 展开更多

关键词 流体网络建模 电子设备 热设计 散热

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数值仿真生成的汽车后空调气动噪声预测及评价

9

作者 黄毅 王伟江 +3 位作者 秦望 谢然 龙书成 李智 《应用声学》 CSCD 北大核心 2023年第2期282-291,共10页

为解决需要项目开发后期样车完成后才能进行整车空调气动噪声性能测试及评价的滞后性问题,针对某SUV整车后空调高档范围工作产生的气动噪声,提出了一种基于空调整车计算流体动力学和FW-H声类比方程的气动噪声仿真计算分析和神经网络的... 为解决需要项目开发后期样车完成后才能进行整车空调气动噪声性能测试及评价的滞后性问题,针对某SUV整车后空调高档范围工作产生的气动噪声,提出了一种基于空调整车计算流体动力学和FW-H声类比方程的气动噪声仿真计算分析和神经网络的主观评价预测方法。首先采用计算流体动力学和FW-H声类比相结合的方法仿真计算和验证后空调高档运行时车内产生的气动噪声特性;然后将仿真得到的时域气动噪声样本转化成声频格式,并开发GUI程序界面进行噪声样本主观评价和客观参数计算;最后建立基于遗传算法优化的主客观映射神经网络预测模型以实现车内后空调气动噪声性能的预测评价。仿真计算及预测评价结果表明:该方法计算的气动噪声仿真误差在10%以内,主观预测误差在0.5分以内,可有效指导汽车空调气动噪声性能的前瞻性预测开发。 展开更多

关键词 汽车空调HVAC气动噪声 计算流体动力学建模 FW-H声类比 神经网络预测 遗传算法

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流体网络建模——快速精确的散热设计分析手段 被引量：1

10

作者 Roger R.Schmidt Walter A Schindler Kanchan M.Kelkar 《电子产品世界》 2003年第08B期48-49,共2页

关键词 流体网络建模 散热设计 气冷电子系统 液冷电子系统 FNM

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FNM结合CFD在电子设备热设计中的应用 被引量：2

11

作者 许敏 张平 《计算机工程与科学》 CSCD 2008年第11期134-136,共3页

本文通过对一高密度电子设备的热设计实践,将基于FNM技术的MacroFlow软件和CFD分析软件相结合,建立起系统级的流体网络模型;阐述了流体网络建模技术(FNM)结合CFD的设计思想,预测出整个系统中流量的分布情况。实测表明,此方法比仅用CFD... 本文通过对一高密度电子设备的热设计实践,将基于FNM技术的MacroFlow软件和CFD分析软件相结合,建立起系统级的流体网络模型;阐述了流体网络建模技术(FNM)结合CFD的设计思想,预测出整个系统中流量的分布情况。实测表明,此方法比仅用CFD技术高效、快速、成本低。这些优点显示了流体网络建模技术具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 流体网络建模 热设计 CFD 电子设备

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简易肝血管模型灌注过程中的流体动力学行为初探 被引量：1

12

作者 刘军 范勇 刘懿禾 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期260-267,共8页

针对肝移植术前清洗器官的灌注环节所引发的血管内流体动力学行为进行研究,为术前清洗的相关操作提供理论指导。构建了带有异物的一级直血管、弯曲血管实体模型和血管内液体湍流的控制方程。实验测定医用灌注液的物理参数,提出了估算灌... 针对肝移植术前清洗器官的灌注环节所引发的血管内流体动力学行为进行研究,为术前清洗的相关操作提供理论指导。构建了带有异物的一级直血管、弯曲血管实体模型和血管内液体湍流的控制方程。实验测定医用灌注液的物理参数,提出了估算灌注技术参数的方法,实现了不同条件下的灌注仿真。基于构建的流体控制方程和血管模型进行计算,其初步结果符合医疗现场实际操作值,结果较为清晰地显示了灌注过程中(尤其是管内异物周围)的流体动力学行为,如回流滞留现象等。同时,结果也显示了血管内各处流速场大小和管壁面压强值分布。随着入口初始灌注速度的增加,两种类型的血管模型内的压强值和流速场均增大,在异物处产生壁透压和回流滞留区,同时由于弯曲血管形状的影响,其内部流体动力学行为比直血管更加复杂。 展开更多

关键词 肝脏一级血管 血管流体动力学建模 灌注 流-固耦合计算 机制研究

原文传递

一种基于CFD建模的主蒸汽隔离阀减振降噪方法研究

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作者 傅仁浦 董玉领 +3 位作者 刘德军 邱磊 钟俊良 邱洪喻 《产业与科技论坛》 2022年第6期40-42,共3页

某核电厂主蒸汽隔离阀长期存在振动大、噪音高的情况,频繁造成阀门本身部分部件损坏,附近设备缺陷率高。本文在对设备运行状况长期不懈的跟踪分析的前提下,先后两次对主蒸汽隔离阀开展计算流体动力学(COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS,简称... 某核电厂主蒸汽隔离阀长期存在振动大、噪音高的情况,频繁造成阀门本身部分部件损坏,附近设备缺陷率高。本文在对设备运行状况长期不懈的跟踪分析的前提下,先后两次对主蒸汽隔离阀开展计算流体动力学(COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS,简称CFD)建模分析,确定主蒸汽隔离阀喉径过小为阀门振动和噪音高的根本原因。对现有阀门阀座的改进方向进行探索,最终形成新阀座的解决方案,彻底解决振动大、噪音高问题,保障核电机组安全稳定运行。 展开更多

关键词 主蒸汽隔离阀 计算流体动力学建模 阀座

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