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基于3211多阶跃激励CFD模型的颤振导数识别研究

引言颤振导数是桥梁颤振稳定性分析的重要气动参数,可通过节段模型风洞试验或CFD模拟获得[1~7]。与风洞试验相比,CFD数值方法不受试验条件制约,无需风洞及试验设备,可重复性好,便于流场可视化,研究周期相对较短,费用较低。传统CFD方法识别颤振导数须在每一给定折算风速下分别进行。如通过改变强迫模型振动的频率或来流风速获得不同折算风速。因此通过CFD识别一定折算风速范围的颤振导数,必须重复进行CFD计算,因此工作量非常大。文献[8]率先提出了一种基于指数脉冲位移时程强迫CFD模型运动的颤振识别法,该法仅需在竖弯和扭转方向分别进行一次CFD模拟,就可得到任意折算风速下的气动导数,显著提高了CFD识别颤振导数的效率。本文采用一种频率成份比指数脉冲更为丰富的3211多阶跃函数,并以速度激励的形式强迫模型运动,通过系统识别获得气动模型并由模型仿真的输入和输出识别颤振导数。1 CFD控制方程和数值求解方法考虑二维刚性断面在来流风速是U的均匀...  (本文共6页) 阅读全文>>

《中山大学学报(自然科学版)》2008年S2期
中山大学学报(自然科学版)

双层玻璃幕墙的CFD模拟与设计优化

双层玻璃幕墙作为最新的建筑节能技术之一,从20世纪90年代开始就已经在欧洲得到比较广泛的应用,它既能满足建筑美学的要求,同时又具有自然通风、隔声、节能等效果。双层玻璃幕墙系统的设计相对复杂,只有结合当地气候条件和建筑使用要求,在计算流体力学(CFD)模拟计算的基础上,为双层玻璃幕墙选择合适的设计参数,才能达到节能和改善室内环境的目的。图1双层玻璃幕墙结构示意图[9]F ig·1 Construction of doub le sk in fa ade双层玻璃幕墙单元的构造如图1所示[1],它主要由外层玻璃、内层中空玻璃以及两层玻璃所夹的热通道组成。冬天,由于室外阳光的照射,热通道内空气温度升高,温室效应可以提高内侧幕墙的外表面的温度,从而减少建筑物采暖的运行费用;夏天,热通道内由于热烟囱效应产生的气流带走热量,降低了内侧幕墙外表面温度,从而减少空调负荷,降低能耗,节省了能源。双层玻璃幕墙的一个重要优点就是能够自然通风,如果设计合...  (本文共4页) 阅读全文>>

《中国陶瓷工业》2008年05期
中国陶瓷工业

基于CFD的轴流泵内部流场模拟

日(puu)a(pvu)十—十—十1箭音1月J不J at ax ay az月}日u{刁{au丫月{au;{丹n。子一}协二厂,】十子一}林~百二,{十二厂一}协,叹二一}一长兴一十) dx\dx/dy\dy尹口z\dZ/dxi近几年快速发展起来的计算流体动力学的理论和方法,给我们认识轴流泵的湍流流动及其性能预测提供了一种新的途径,用数值模拟的方法研究轴流泵内部流场已经成为改进和优化轴流泵叶片和其他过流部件设计的重要手段。研究方法也从早期的二维势流转向二维、三维的粘性流体。如果只对各个过流部件进行单独分析,而不考虑过流部件间的匹配关系,CFD分析结果必然与实际流动存在较大差别,也无法真实的模拟轴流泵内部流动的三维特性。本文利用Fluent对一种轴流泵的内部湍流流动规律进行了三维全流道数值模拟,使用混合面来模拟交接面的相互干涉,并对数值计算结果进行了分析,在分析的基础上预估了该泵的扬程、容积效率和水力效率,为深入了解轴流泵内部流动规...  (本文共3页) 阅读全文>>

《固体力学学报》2008年S1期
固体力学学报

固体火箭发动机尾部燃气流对周围环境影响的CFD分析及研究

0引言固体火箭发动机在点火时所产生的巨大的冲击波、固体杂质等对其发射平台及其周围设备会产生着严重的冲击,往往出现超压、噪声、高温、气体和碎片。这些物理效应对发射区域周围的平台结构,人员安全和设备工作能力产生影响,甚至危及相关人员的安全,影响设备的正常工作与安全。对于发动机点火时周围的物理场环境的变化,如温度、压力的分布也可以通过现场实测的方法获得,但往往受到测量仪器量程,采样频率等因素的制约,并且成本比较昂贵。本文通过对于固体火箭发动机尾流场的温度、压力在发射平台上的分布进行数值计算,分析其对固体火箭发动机尾部发射平台的影响。近年来随着CAE的HPC(高性能计算)应用软件的广泛应用,计算流体动力学(CFD)技术在流体机械内部流场计算中应用日益广泛,CFD成为优化设计的重要工具[1],目前,国内外已经对航空发动机外围流场流动的数值模拟做了大量研究工作[2,3],利用CFD软件通过数值模拟的方法可得到复杂流场中温度、压力等物理量值及...  (本文共4页) 阅读全文>>

《中国科技论文在线》2008年12期
中国科技论文在线

鼓泡塔内气含率分布与流场的CFD模拟

0引言鼓泡塔由于其结构简单、无机械传动部件、相间接触面积大和操作方便等诸多优点而被广泛应用于化工及相关领域。许多研究者对鼓泡塔内的相含率、流场等进行了研究[1-5],但由于实验装置和操作条件的不同而导致研究的结果存在很大的差异,由实验得到的关联式也只在一定的鼓泡塔结构或操作条件下适用[6]。近年来,随着计算流体力学技术及软件的迅速发展,已经可以通过CFD模拟的方法对鼓泡塔内的流场、温度场和浓度场等详细信息进行获取[7,8]。利用CFD模拟的方法,可以对不同结构和操作条件下鼓泡塔内的局部信息进行分析,为鼓泡塔的设计和优化提供方便。本文采用CFD商业软件,对一种管式气体分布器鼓泡塔进行了数值模拟,考察通气量、单层分布器、双层分布器和导流筒对塔内相含率和流体流动的影响。1鼓泡塔结构模拟比较的3种鼓泡塔的结构如图1所示。采用内径d为25mm的管式气体分布器,通气管在鼓泡塔内对称均布,管口距边壁的距离为25mm,单层通气为4个通气管,双层...  (本文共5页) 阅读全文>>

《建筑节能》2008年12期
建筑节能

真空玻璃房间与普通玻璃房间的CFD模拟对比研究

1真空玻璃现状及展望1.1真空玻璃基本构造真空玻璃是基于保温瓶原理研发而成的新型节能玻璃,其基本结构如图1所示。图1真空玻璃的基本结构1.2真空玻璃的优点(1)由于热阻高,防结露结霜性能更好。(2)由于中间是真空间隔,所以隔声性能好。(3)由于两片玻璃形成刚性连结,抗风压强度略低于同等厚度玻璃,是同等厚度中空玻璃的1倍以上。(4)由于是全玻璃材料密封,内部又加有吸气剂,所用的Low-E膜是“硬膜”,不是易氧化变质变色的离线“软膜”。其寿命比真空玻璃长的多。(5)厚度比中空玻璃薄1倍以上,不仅可节省窗框材料,而且如前所述,可以和其他玻璃深加工技术组合成“复合真空玻璃”。具有其他深加工技术的兼容性。1.3真空玻璃产业化的关键技术(1)支撑物的制造和布放。(2)真空的获取和保持。(3)生成过程中应力控制问题。(4)热导和应力精密测量。(5)玻璃原片必须是非常平整而自身应力很低的玻璃。1.4真空玻璃的推广应用北京新立基公司是在在边科研边...  (本文共3页) 阅读全文>>