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太湖水动力学三维数值试验研究──1.风生流和风涌增减水的三维数值模拟 被引量:61
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作者 胡维平 濮培民 秦伯强 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 1998年第4期17-25,共9页
本文建立了太湖风生流和风涌增减水的一个三维数值模型.该模型可对垂直方向进行多层次划分,且各计算网格点层数一样,模拟计算了1997年8月的11三号台风对太湖水位和湖流作用.用环湖六个水位站水位过程资料对模型计算出的水位进行了... 本文建立了太湖风生流和风涌增减水的一个三维数值模型.该模型可对垂直方向进行多层次划分,且各计算网格点层数一样,模拟计算了1997年8月的11三号台风对太湖水位和湖流作用.用环湖六个水位站水位过程资料对模型计算出的水位进行了验证,并用太湖梅梁湖湾口的实测流速资料对模型计算出流场进行了检验.结果表明模拟计算的水位过程与实测资料吻合一致,模型基本上反映了实际流场的结构,模型的结果还显示太湖风生流存在垂直切变,底层湖流为补偿流,中间为转换层. 展开更多
关键词 三维数值模拟 风生流 风涌水 太湖 水动力学
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综放开采顶煤放出规律三维数值模拟 被引量:70
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作者 王家臣 魏立科 +1 位作者 张锦旺 李兆龙 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1905-1911,共7页
综放开采中支架上方顶煤在矿山压力作用下破碎成散体,其力学特性与均质岩体相比有较大差异。基于离散元的三维颗粒流程序(PFC3D)能真实地反映顶煤放出过程,建立了综放开采顶煤放出的三维数值模拟模型,进行了不同采放比、放煤步距和放出... 综放开采中支架上方顶煤在矿山压力作用下破碎成散体,其力学特性与均质岩体相比有较大差异。基于离散元的三维颗粒流程序(PFC3D)能真实地反映顶煤放出过程,建立了综放开采顶煤放出的三维数值模拟模型,进行了不同采放比、放煤步距和放出体形态等的模拟。初始放煤过程中,顶煤颗粒会形成稳定的速度场及二次松散区域;顶煤放出体呈现出支架限定的类偏转椭球体,放出体轴偏角随放煤时间增大呈指数关系减小,放出体高度随放煤时间增大呈幂函数关系增大;顶煤放出体切割煤矸分界面所形成的漏斗面是一个中心轴朝采空区偏移的三维漏斗曲面;不同采放比与放煤步距下,顶煤采出率随工作面的推进呈现出典型的渐进稳定效应。 展开更多
关键词 综放开采 三维数值模拟 离散元方法 PFC3D 放出体
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三维各向异性介质中弹性波方程交错网格高阶有限差分法数值模拟 被引量:51
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作者 裴正林 《石油大学学报(自然科学版)》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期23-29,共7页
三维数值模拟是研究各向异性介质中复杂弹性波波场特征和传播规律的重要手段。根据Taylor展开式,推导出了交错网格一阶空间导数的任意偶数阶精度有限差分近似式和相应的差分系数计算式,给出了三维各向异性介质中弹性波一阶双曲型应力速... 三维数值模拟是研究各向异性介质中复杂弹性波波场特征和传播规律的重要手段。根据Taylor展开式,推导出了交错网格一阶空间导数的任意偶数阶精度有限差分近似式和相应的差分系数计算式,给出了三维各向异性介质中弹性波一阶双曲型应力速度方程交错网格任意偶数阶精度差分格式和稳定性条件,并推导出了三维各向异性介质PML法吸收层边界条件公式和相应的交错网格差分格式。对方位各向异性介质模型和正交各向异性介质模型中弹性波的传播进行的三维数值模拟结果表明,弹性波在三维各向异性介质中传播时存在拟P波、拟SV波和拟SH波,并出现横波分裂、横波分裂盲区、波面三分叉等特殊现象,另外,弹性波场在空间是变化的,其拟P波、拟SV波和拟SH波的耦合关系比较复杂。 展开更多
关键词 弹性波 各向异性介质 高阶 偶数阶 Taylor展开式 交错网格 差分格式 横波分裂 方位各向异性 介质模型
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基于Flow-3D软件的消能池三维水流数值模拟 被引量:56
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作者 王月华 包中进 王斌 《武汉大学学报(工学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期454-457,476,共5页
基于Flow-3D软件,采用RNG k-ε三维水流数学模型、VOF方法和单相流体模拟消能池水流流动,应用GMRES方法求解离散方程.根据设计提出的闸下三级消能池方案,不仅验证了水闸的泄流能力,还计算了消能工况水流条件下消能池的水流情况,并且结... 基于Flow-3D软件,采用RNG k-ε三维水流数学模型、VOF方法和单相流体模拟消能池水流流动,应用GMRES方法求解离散方程.根据设计提出的闸下三级消能池方案,不仅验证了水闸的泄流能力,还计算了消能工况水流条件下消能池的水流情况,并且结合水工模型试验具体分析了消能池中的水流流态、流速分布、水面线和消能率等水力特性.结果显示计算的泄流能力、水流流态与模型试验的非常接近,流速和水面线的吻合度也很高.计算结果还提供了Fr值、紊动能分布图和流速矢量图,比较全面地反映了三级消能池的水流和消能情况,同时也表明该软件模型具有可行性与实用性. 展开更多
关键词 消能池 RNGk-ε紊流数学模型 VOF方法 三维数值模拟
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一次黄海海雾的三维数值模拟研究 被引量:48
5
作者 傅刚 张涛 周发琇 《青岛海洋大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2002年第6期859-867,共9页
本文利用 1个考虑了地形效应、植被影响、长波辐射、地表能量收支、液态水的重力沉降等影响雾的形成和发展主要因子的三维海雾模式 ,模拟了 1995 - 0 6 - 0 1发生在黄海的 1次实际海雾过程 ,分析了海雾生长、发展和消亡过程中液态水含... 本文利用 1个考虑了地形效应、植被影响、长波辐射、地表能量收支、液态水的重力沉降等影响雾的形成和发展主要因子的三维海雾模式 ,模拟了 1995 - 0 6 - 0 1发生在黄海的 1次实际海雾过程 ,分析了海雾生长、发展和消亡过程中液态水含量和其它物理量的三维时空分布变化特征。结果表明 ,该模式能较好地模拟出黄海海域实际的海雾生消过程 ,对海雾的三维结构有一定的模拟能力。 展开更多
关键词 黄海 海雾 三维数值模拟 地形效应 植被 长波辐射 液态水 重力沉降
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基于FVCOM的钦州湾三维潮流数值模拟 被引量:53
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作者 宋德海 鲍献文 朱学明 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期7-14,共8页
基于采用不规则三角网格和有限体积方法的FVCOM模式,建立钦州湾三维潮流数值模型来重现钦州湾的潮位和潮流变化状况。根据模拟结果计算得到了较以往更为精细的钦州湾K1、O1、M2、S2分潮的同潮图,潮汐最大振幅分别为112、96、50和15cm;... 基于采用不规则三角网格和有限体积方法的FVCOM模式,建立钦州湾三维潮流数值模型来重现钦州湾的潮位和潮流变化状况。根据模拟结果计算得到了较以往更为精细的钦州湾K1、O1、M2、S2分潮的同潮图,潮汐最大振幅分别为112、96、50和15cm;最大可能流速的分布基本与等深线一致,龙门港附近最大可能潮流流速可达200cm.s-1;钦州湾的外湾口海域开阔,一般为旋转流,近岸海区及水道、河口等多为往复流,K1和M2分潮流椭圆长轴的分布与地形密切相关,旋转方向均为顺时针,流速极值出现在龙门港区。由潮余流场的分布特点可以看出,钦州湾西槽和中槽的西侧区域是其主要的出水通道,东槽和中槽的东侧区域则是主要的进水通道。 展开更多
关键词 钦州湾 三维数值模拟 潮汐 潮流 余流
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太湖水动力学三维数值试验研究──2.典型风场风生流的数值计算 被引量:43
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作者 胡维平 濮培民 秦伯强 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 1998年第4期26-34,共9页
本文用垂直方向均分五层,水平网格距离为1km的压缩σ坐标系下的三维数值模型,计算了太湖典型风场SE,NW,SW风生流.分析了太湖湖流及由各层流场平均得到的整层平均流态在这三种典型风场作用下随时间的演变特征;探讨了风应力、水面... 本文用垂直方向均分五层,水平网格距离为1km的压缩σ坐标系下的三维数值模型,计算了太湖典型风场SE,NW,SW风生流.分析了太湖湖流及由各层流场平均得到的整层平均流态在这三种典型风场作用下随时间的演变特征;探讨了风应力、水面倾斜压强梯度力、湖底摩擦力三者对湖流垂直结构的影响,初步揭示了太湖湖流垂直结构形成的机理. 展开更多
关键词 三维数值模拟 风生流 太湖 风场 水动力学
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基于CAD/CAM/CFD的发动机气道研究 被引量:26
8
作者 王志 黄荣华 +1 位作者 王必 卢蓓 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期26-29,共4页
以实际产品为研究对象 ,提出了基于“CAD/CAM /CFD”的气道研制流程。研制出的气道已投入产品生产 ,发动机排放水平达到欧Ⅱ标准。本文使用三维工程设计软件Pro/EngineerTM完成柴油机气道的三维实体造型和模具加工 ,使用三维流体动力学... 以实际产品为研究对象 ,提出了基于“CAD/CAM /CFD”的气道研制流程。研制出的气道已投入产品生产 ,发动机排放水平达到欧Ⅱ标准。本文使用三维工程设计软件Pro/EngineerTM完成柴油机气道的三维实体造型和模具加工 ,使用三维流体动力学软件FireTM 完成稳流试验台中气道 -气缸流动的三维数值模拟计算 。 展开更多
关键词 螺旋进气道 三维 数值模拟 CAD CAM CFD
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数值模拟方法在柴油机进气道改进中的应用 被引量:28
9
作者 夏兴兰 杨雄 +1 位作者 朱忠伟 董尧清 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期424-428,共5页
以实际产品为研究对象 ,将三维数值模拟方法应用于柴油机螺旋进气道的改进设计中。根据模拟计算结果对气道流场结构进行了分析 ,找出了气道结构中不合理的部位 ,对此部位进行修改 ,再进行三维数值模拟。结果表明 :修改后的气道具有更合... 以实际产品为研究对象 ,将三维数值模拟方法应用于柴油机螺旋进气道的改进设计中。根据模拟计算结果对气道流场结构进行了分析 ,找出了气道结构中不合理的部位 ,对此部位进行修改 ,再进行三维数值模拟。结果表明 :修改后的气道具有更合适的流场结构 ,从而具有更高的流量系数和更合适的涡流比。将原气道和修改后的气道分别进行气道稳流试验台试验 ,试验结果与计算结果吻合良好。 展开更多
关键词 数值模拟方法 柴油机 进气道 三维数值模拟 流场 涡流比
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直接数值模拟三维气固两相混合层中颗粒与流体的双向耦合 被引量:35
10
作者 樊建人 罗坤 +1 位作者 金晗辉 岑可法 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期153-157,共5页
该文对随时间发展模式的三维气固两相混合层中颗粒与流体的双相偶合作用进行了直接数值模拟。气相流场采用拟谱方法对N-S方程组进行直接求解,计算颗粒场时,选取Stokes数等于5的颗粒,采用Lagrangian方法跟踪其运动。重点考察了颗粒相与... 该文对随时间发展模式的三维气固两相混合层中颗粒与流体的双相偶合作用进行了直接数值模拟。气相流场采用拟谱方法对N-S方程组进行直接求解,计算颗粒场时,选取Stokes数等于5的颗粒,采用Lagrangian方法跟踪其运动。重点考察了颗粒相与流体相间的相互作用,分析了不同质量携带率的颗粒对流场特性的修正以及对颗粒扩散的影响。模拟结果表明:混合层流动在考虑颗粒的反作用时大涡结构的卷起和配对仍然占支配地位;颗粒延滞了混合层中大涡结构的发展,降低了大涡结构的长度尺寸;在大涡卷起过程中,颗粒会衰减气相湍流的能量,衰减的程度随颗粒质量携带率的增大而增大。而在大涡配对过程中,颗粒使气相湍流的能量增加,并且增加的程度随颗粒质量携带率的增大而增大。此外,颗粒的出现,增加了流体的混合程度,削弱了颗粒在流场中的扩散程度。 展开更多
关键词 数值模拟 三维气固两相混合层 颗粒 流体 两相流场 双向耦合
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Fuzzy interface treatment in Eulerian method 被引量:40
11
作者 NING Jianguo1 & CHEN Longwei1,2 1. National Key Laboratory of Protection and Control of Explosive Disaster, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China 2. The Faculty of Land Resource Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China Correspondence should be addressed to Ning Jianguo 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2004年第5期550-568,共19页
In this paper, we incorporate fuzzy mathematics approach into the Eulerian method to simulate three dimensional multi-material interfaces. In particular, we propose a fuzzy interface treatment for describing interface... In this paper, we incorporate fuzzy mathematics approach into the Eulerian method to simulate three dimensional multi-material interfaces. In particular, we propose a fuzzy interface treatment for describing interfaces, designing transport plans, and computing transport quantities. Using a set of three-dimensional inviscid isothermal elastic-plastic hydrodynamic equations, we simulate shaped charge jet in different filled dynamite structures. Strain and stress have been under consideration in simulations. Numerical results demonstrate that the fuzzy interface treatment is correct and efficient for three-dimensional multi-material problems. 展开更多
关键词 EULERIAN method multi-material fuzzy interface SHAPED CHARGE jet three-dimensional numerical simulation.
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采用遗传算法的离心叶轮多目标自动优化设计 被引量:34
12
作者 刘小民 张文斌 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期31-35,共5页
针对离心叶轮多目标自动优化设计,首先提出了一种离心叶轮参数化方法,通过对离心叶轮型线数据进行转换,分别建立了圆柱坐标系下叶轮控制参数与归一化长度参数之间的关系,采用非均匀有理B样条进行叶型重构,获得叶片和叶轮子午流道构型.... 针对离心叶轮多目标自动优化设计,首先提出了一种离心叶轮参数化方法,通过对离心叶轮型线数据进行转换,分别建立了圆柱坐标系下叶轮控制参数与归一化长度参数之间的关系,采用非均匀有理B样条进行叶型重构,获得叶片和叶轮子午流道构型.将离心叶轮参数化方法、多目标遗传算法及商业化数值计算软件NUMECA相结合,建立起离心叶轮自动优化设计平台.以总压比和效率为设计目标,在设计工况下,采用该方法对Krain高速离心叶轮进行气动优化设计,获得一系列优化叶轮,并采用数值模拟方法对叶轮内部流动特性及其气动性能进行了比较分析.结果表明,优化叶轮的总体气动性能有不同程度的改善,在叶轮出口截面上流场分布更加均匀,总压比和等熵效率约提高了2.5%和1.0%,同时也验证了所发展的多目标离心叶轮自动优化设计方法的有效性. 展开更多
关键词 离心叶轮 三维重构 多目标优化设计 参数化 数值模拟
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三维溃坝洪水在复杂淹没区域演进的数值模拟 被引量:34
13
作者 王晓玲 张爱丽 +1 位作者 陈华鸿 孙蕊蕊 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期1025-1033,1041,共10页
溃坝数值模拟为溃坝洪水的灾害性分析提供科学依据。针对溃坝洪水在复杂淹没区域中的演进过程,建立了耦合VOF法的三维k-ε紊流数学模型,采用等效糙率法处理了复杂下垫面,兼顾考虑了建筑物群的滞水及阻水作用。运用无结构贴体网格划分技... 溃坝数值模拟为溃坝洪水的灾害性分析提供科学依据。针对溃坝洪水在复杂淹没区域中的演进过程,建立了耦合VOF法的三维k-ε紊流数学模型,采用等效糙率法处理了复杂下垫面,兼顾考虑了建筑物群的滞水及阻水作用。运用无结构贴体网格划分技术,建立了六面体单元网格模型。离散格式为二阶LUD空间离散格式和二阶Crank-Nicholson时间离散格式,并采用PISO算法进行了数值求解。通过Testa等人的物理模型的实验结果验证了该模型的准确性。结合东武仕水库溃坝在下游复杂淹没区域中的洪水演进过程进行了数值模拟和分析,并绘制了溃坝洪水风险图。 展开更多
关键词 溃坝洪水演进 复杂淹没区域 VOF法 等效糙率 三维数值模拟 洪水风险图
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桥墩群对河道水流影响的三维数值分析 被引量:32
14
作者 何国建 方红卫 府仁寿 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2007年第3期345-351,共7页
该文采用具有自由水面和河床切应力计算的三维数学模型分析了桥墩群对河道水流的影响。计算利用标准的k-ε紊流模型求解N-S方程得到三维流场,通过对运动方程的垂向平均积分得到求解水位的泊松方程,将该模型应用到不同收缩比条件下桥墩... 该文采用具有自由水面和河床切应力计算的三维数学模型分析了桥墩群对河道水流的影响。计算利用标准的k-ε紊流模型求解N-S方程得到三维流场,通过对运动方程的垂向平均积分得到求解水位的泊松方程,将该模型应用到不同收缩比条件下桥墩的绕流壅水计算,结果与物理试验值拟合较好。在实际应用中,模型比较了凉水河北京南站段桥墩群修建前后河道水位和三维流场的变化情况,分析了桥墩群对河道三维水流与水位的影响,为该段河道的整治以及规划设计提供参考。 展开更多
关键词 三维 数值模拟 桥墩群 绕流 自由水面
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深基坑开挖变形的三维数值模拟研究 被引量:21
15
作者 李俊才 张倬元 许强 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2005年第3期1-7,共7页
采用三维快速拉格朗日差分分析方法(FastLagrangianAnalysisofContinua3D)将南京A、B大厦支护结构(悬臂支护结构、单层支点混合支护结构、钻孔灌注桩连拱支护结构)与一定范围内的土体(长、宽、高)作为一个整体,结合基坑实际开挖降水及... 采用三维快速拉格朗日差分分析方法(FastLagrangianAnalysisofContinua3D)将南京A、B大厦支护结构(悬臂支护结构、单层支点混合支护结构、钻孔灌注桩连拱支护结构)与一定范围内的土体(长、宽、高)作为一个整体,结合基坑实际开挖降水及施工工序,模拟和反映支护结构体的空间受力特征和变形,周围土体的位移、沉降及其相关关系,并将模拟结果与实测资料进行对比分析,得出了一些有益的结论,为三维数值模拟研究在深基坑工程中的应用作了有益的尝试。 展开更多
关键词 数值模拟研究 深基坑开挖 三维 变形 单层支点混合支护结构 Analysis 悬臂支护结构 连拱支护结构 钻孔灌注桩 深基坑工程 差分分析 拉格朗日 施工工序 空间受力 周围土体 相关关系 对比分析 实测资料 模拟结果 特征和 结构体
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焊接过程三维应力变形数值模拟研究进展 被引量:22
16
作者 张建强 赵海燕 +2 位作者 吴甦 鹿安理 蔡志鹏 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期91-96,共6页
焊接非平衡加热、冷却过程导致产生焊接应力与变形,严重影响焊接过程及结构的服役行为,是焊接结构生产制造过程中必须解决的关键技术问题之一。作者对目前国内外焊接过程中焊接应力与变形的数值模拟研究及工程应用进行了分析。结合研究... 焊接非平衡加热、冷却过程导致产生焊接应力与变形,严重影响焊接过程及结构的服役行为,是焊接结构生产制造过程中必须解决的关键技术问题之一。作者对目前国内外焊接过程中焊接应力与变形的数值模拟研究及工程应用进行了分析。结合研究小组的研究工作,对大型复杂结构焊接过程中三维焊接应力变形数值模拟存在的困难、需要解决的主要技术问题进行了评述,并介绍了几个工程应用实例。 展开更多
关键词 焊接应力 焊接变形 三维数值模拟 研究进展
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柴油机喷嘴结构优化的数值模拟分析 被引量:27
17
作者 何志霞 袁建平 +1 位作者 李德桃 梁凤标 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期35-41,共7页
柴油机喷嘴头部细微结构的变化对内部流动有显著的影响,进而影响到喷雾油束雾化性能。利用混合多相流空穴模型对STD(Standard)标准型、VCO(Valve Closed Orifice)无压力室型及IMPROVED改进型的垂直多孔喷嘴内部完全发展了的空穴流动进... 柴油机喷嘴头部细微结构的变化对内部流动有显著的影响,进而影响到喷雾油束雾化性能。利用混合多相流空穴模型对STD(Standard)标准型、VCO(Valve Closed Orifice)无压力室型及IMPROVED改进型的垂直多孔喷嘴内部完全发展了的空穴流动进行了不同针阀升程下的三维数值模拟,通过对比分析得出改进型喷嘴能在低喷油速率下获得相对良好的喷雾性能,综合特性优于STD标准型和VCO无压力室型喷嘴。 展开更多
关键词 柴油机 喷嘴 结构优化 空穴流动 三维数值模拟
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自然通风湿式冷却塔配水优化的三维数值研究 被引量:29
18
作者 金台 张力 +4 位作者 唐磊 易超 高翔 罗坤 樊建人 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期9-15,共7页
基于两相传热传质理论和FLUENT软件特点,采用自定义函数添加源项方法,开发了适用于自然通风湿式冷却塔热力特性计算的三维数值模拟平台。经过实验验证后,将该平台应用于实际工程中常采用的分区配水研究,详细模拟了均匀配水、内外圆区分... 基于两相传热传质理论和FLUENT软件特点,采用自定义函数添加源项方法,开发了适用于自然通风湿式冷却塔热力特性计算的三维数值模拟平台。经过实验验证后,将该平台应用于实际工程中常采用的分区配水研究,详细模拟了均匀配水、内外圆区分区配水、内方区配水3种配水方式下某一冷却塔内部流场、温度场的变化,及其对冷却塔出塔水温的影响。结果发现,采用分区配水的方法可以降低出塔水温,提高冷却塔效率。 展开更多
关键词 自然通风冷却塔 热力性能 分区配水 三维数值模拟
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含孔洞岩石试样三维破裂过程的并行计算分析 被引量:29
19
作者 谢林茂 朱万成 +1 位作者 王述红 牛雷雷 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1447-1455,共9页
岩石破裂过程中裂纹的萌生、扩展、贯通和相互作用都呈空间三维分布,采用三维数值模拟才能更真实地模拟岩石的破裂过程。基于东北大学的大规模并行计算环境,利用RFPA3D-Parallel程序进行了含孔岩石试样在单轴、双轴和三轴加载条件下破... 岩石破裂过程中裂纹的萌生、扩展、贯通和相互作用都呈空间三维分布,采用三维数值模拟才能更真实地模拟岩石的破裂过程。基于东北大学的大规模并行计算环境,利用RFPA3D-Parallel程序进行了含孔岩石试样在单轴、双轴和三轴加载条件下破裂过程的数值模拟。数值模拟表明:①数值模拟再现了单轴载荷作用下孔洞周边裂纹区的分布规律,这证实了数值模拟程序的正确性;②在双轴压缩载荷作用下,试样的承载能力的提高非常有限,含孔试样的破裂模式为劈裂破裂,破裂面大致平行于加载平面;③在三轴压缩条件下,试样的承载能力大幅度提高,试样的破裂模式与最大主应力的作用方向有关,在平行于孔轴的高压应力和侧向约束条件下孔周围岩才会发生分区破裂。 展开更多
关键词 岩石破裂过程 三维数值模拟 并行计算 分区破裂
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岩石损伤破坏过程中分形与逾渗演化特征 被引量:27
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作者 梁正召 唐春安 +2 位作者 唐世斌 徐涛 左宇军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1386-1391,共6页
通过细观非均匀单元破坏事件的累积来反映岩石宏观上的逐渐损伤,而通过分析破坏单元的三维空间位置来建立岩石破坏过程中的分形和逾渗模型,并采用RFPA3D软件来模拟不同随机分布的岩石在单轴加载条件下的破裂过程,研究岩石在逐渐损伤破... 通过细观非均匀单元破坏事件的累积来反映岩石宏观上的逐渐损伤,而通过分析破坏单元的三维空间位置来建立岩石破坏过程中的分形和逾渗模型,并采用RFPA3D软件来模拟不同随机分布的岩石在单轴加载条件下的破裂过程,研究岩石在逐渐损伤破裂过程中的微破裂的分形与逾渗演化特征。微破裂的分形和逾渗特征反映了岩石的非均匀程度,岩石损伤破裂分形维数随着均质度和单轴抗压强度的增加而变小。逾渗分析也表明,在非均匀程度较高的岩石中破坏单元分布更为弥散。当外加载荷逐渐增加时,破裂集团和分形维数都表现出逐渐增加的趋势,但外载达到临界值时,应力突然下降的同时伴随着破裂单元急剧增多、破裂集团合并减少以及微破裂、分形维数增加等突变行为。模拟结果表明,岩石破裂过程中的分形和逾渗变化的规律性并不是偶然的,不同层次(不同尺寸)的岩石材料其力学行为具有的自相似性才是问题的本质。 展开更多
关键词 分形 逾渗 非均匀性 三维数值模拟 破坏集团 突变行为
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