透风型挡风板不同孔隙度大小防风特性的二维数值模拟
用ANSYS实现二维翼型风洞试验数值模拟.
用ANSYS实现二维翼型风洞试验数值模拟.
用ANSYS实现二维翼型风洞试验数值模拟.
基于有限元的ANsYs软件,可以分析二维翼型流场,解决作用于气动翼(叶)型上的升力和阻力,并可以得到流场中翼型表面的压力与速度分布.与此同时,通过对ANSYs的`二次开发,编制相关的三分力系数求解模块,得到各系数曲线.现以标模翼型为例,利用此模块得到的三分力系数与NF-3风洞试验值作对比,验证了用ANSYS实现二维翼型风洞数值模拟的可行性.
作者：张鹏马玉清 ZHANG Peng MA Yu-qing 作者单位：西北工业大学国家翼型叶栅重点实验室,西安,710072 刊名：科学技术与工程ISTIC 英文刊名：SCIENCE TECHNOLOGY AND ENGINEERING 年，卷(期)： 2008 8(2) 分类号： V211.4 关键词：数值模拟风洞试验翼型。
某双层玻璃幕墙建筑自然通风的数值模拟研究
某双层玻璃幕墙建筑自然通风的数值模拟研究一、引言在建筑设计中，自然通风是一种重要的设计策略，可以提供舒适的室内环境，并减少对冷暖通风系统的依赖。
双层玻璃幕墙被广泛应用于高层建筑中，其通过形成一个夹层空间来提高隔热性能。
本文旨在通过数值模拟研究，探讨某双层玻璃幕墙建筑的自然通风效果，并分析不同参数对通风效果的影响。
二、研究方法2.1 模型建立本研究选择某个具体的双层玻璃幕墙建筑进行研究。
首先，通过建筑信息和材料特性，建立该建筑的数值模型。
模型应包括建筑外形、双层玻璃幕墙结构、室内布局等信息，并考虑到不同材料的热传导特性。
2.2 边界条件设定为了模拟真实环境下的自然通风情况，需要设置适当的边界条件。
考虑到建筑的实际使用情况，模型中应包括外部空气温度、湿度、风速等参数，并考虑到日照对建筑的影响。
2.3 数值模拟方法为了模拟建筑内部空气流动情况，可以采用计算流体力学（CFD）方法。
CFD方法基于流体力学原理，可以通过数值计算模拟流体在复杂几何结构中的运动和传热过程。
通过CFD模拟，可以获取建筑内部空气的速度、温度、湿度等信息，并评估自然通风效果。
三、结果分析3.1 不同天气条件下的通风效果通过数值模拟，我们可以分析不同天气条件下的通风效果。
可以模拟夏季高温天气和冬季低温天气下的自然通风情况，并分析温度、湿度等参数的变化。
结果显示，在适当的设计条件下，双层玻璃幕墙可以提供良好的通风效果，并有效降低室内温度。
3.2 影响通风效果的参数分析通过调整不同参数，如幕墙透明度、夹层空气流动方式等，可以评估这些参数对通风效果的影响。
数值模拟结果显示，透明度较高的幕墙能够提供更多的自然光照，但可能会导致室内温度升高。
同时，夹层空气流动方式的改变也会对通风效果产生影响。
3.3 自然通风与节能效果自然通风不仅可以提供舒适的室内环境，还可以减少对冷暖通风系统的依赖，从而降低能源消耗，提高建筑的节能效果。
数值模拟结果可以评估自然通风对建筑能耗的影响，并比较与传统通风系统之间的节能差异。
防风网气动特性参数的试验研究
防风网风载体型系数是确定风荷载的重要参数，其绝对 值随透风率增大而减小。当透风率较大时，迎风断体型系数
Ｆｉｇ．１
图ｌ多路同步测压系统流程图 Ｆｌｏｗ ｃｈａｒｔ ｏｆ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ ｍｕｌｔｉ－ｐｒｅｓｓｕｒｔ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ
模型
可变增益
同定截止频率低
天平
放人器
通滤波器
ＰＣＬ
计 ８１６
算
Ａ／Ｄ
板
机
南傺薹Ｈ鬻Ｈ篓
图２测力天平数据采集系统流程图
Ｆｉｇ．２
Ｆｌｏｗ ｃｈａｒｔ ｏｆ ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｆｏｒｃｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｂａｌａｎｃｅ
当透风率较小时为负值，较大时为ＪＦ值，即防风刚向后的吸力是上要
作用力。防风网的压力损失系数、风载体型系数和阻力系数相４紧密
联系，其值具有一·致性，随着前者的提高．后两者的值也提高，即防风 抑伞效果越好，抗风安伞性越差。防风网结构设计时。要统筹兼顾，权
衡利弊，选其最佳结合点。
关键词：结构丁程；防风网；阻力系数；风涧试验；风载体型系数； 压力损失系数
将不同孔径的平板网模型同定于测力天平七，为保证平 板网测力能够在二维流场中进行，在测力模型两侧布置补偿 模型，补偿模型Ｌｊ测力模璎之间保持２—３ ｌｎｌｎ的问隔，以避免 测力受到影响。
３试验结果
由图５可以看出，靠近洞壁的空风洞沿程静￡Ｅ损失要明 显高于风洞中间区域，这是由于流体与洞壁摩擦造成的能量 损失远大于流体内部力造成的能鞋损失。从数值卜看，风洞 横截面的静压差变化不大，不超过７．０ Ｐａ，远小于放置防风网 模型后的静压损失，因此认为静压差分布是均匀的。风洞的 每延米的静压损失即平均静压梯度为４．０ Ｐａ／ｍ。 ３．１测压试验结果
【国家自然科学基金】_二维数值模拟_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
科研热词 数值模拟 有限元 有限元分析 数学模型 元胞自动机 非线性 自然对流 湍流 流场 枝晶生长 边界层 格子玻尔兹曼方法 核废物 有限差分 有限体积法 数值计算 数值模型 微扰法 地质处置 喷射电沉积 各向异性 动边界 动网格 三维数值模拟 颗粒流 非定常流动 隐式推进 采空区 谱方法 肿瘤血管生成 翼型 粗糙度 离子发动机 直接数值模拟 电磁散射 瓦斯 燃烧 热应力 激波 温度 波动方程 格子boltzmann方法 栅极系统 有限元法 有限元方法 微观组织模拟 微喷管 应力 平面二维水沙数学模型 孔隙率 大地电磁 多孔介质
推荐指数 73 5 5 5 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
土壤水分运动 分层介质 光子晶体 传热 二维模型 二维数值模拟 二维t-s波 二维fbm分形粗糙面 三角形网格 三维模型 vof方法 level fluent ce/se方法 ansys 高阶均匀化方法 高能质子 骨重建 骨料模型 马赫盘 饱和砂土 风速 风生流 风力机二维翼型 风力机 颤振激励器 颤振临界风速 颤振 颗粒运动 颗粒轨道模型 频域有限差分法 颈动脉狭窄 预应力混凝土结构 顶弯段 非致命武器 非结构网格 非线性波 非线性有限元 非线性p波 非点源污染 非正交曲线坐标 非晶纳米团簇 非平行流 非对称激光束 非失速 非傅里叶热传导 青藏高原 随机边界扰动 随机超敏感性 随机行走 随机波 随机多边形骨料 降压开采 附加质量
有关防风网数值模拟成果和风洞实验成果
有关防风网数值模拟成果和风洞实验成果一、工程概况A, project overview浙能嘉兴独山煤炭中转码头工程为典型的煤炭“海河中转联运”项目，定位为大型专业公用煤炭中转码头。
工程建设地点为嘉兴港。
项目建设3个3.5万吨级海运煤炭接卸泊位（水工结构均按靠泊5万吨级船舶设计）、18个500吨级内河装船和待泊泊位（水工结构均按靠泊1000吨级内河船舶设计）以及相应配套设施，码头长694m，年通过能力3100万吨（其中接卸能力1560万吨，装船能力1540万吨）。
Zhejiang Jiaxing Dushan coal transfer terminal is a typical coal " transshipment transport " project, as a large professional public coal transfer terminal. Engineering construction sites for Jiaxing port. The project to build 3 35000 tons of shipping coal loading berth ( hydraulic structure according to berth 50000 ton ship design ), 18 500 tons of inland river shipping and waiting for berth to berth ( hydraulic structure design according to the ship berthing 1000 tons River ) and the supporting facilities, a long pier 694m, through 31000000 years tons (including loading and unloading capacity of 15600000 tons, loading capacity of 15400000 tons ).其中煤场长675m（平均），宽288m，面积为194400m2。
二维翼型风洞实验壁面效应的数值分析
中国工程热物理学会 流体机械学术会议论文 编号：087078 二维翼型风洞实验壁面效应的数值分析 李宏利1，2，杨科1，3，张永军1，毛火军1，3， 徐建中1，3 1，中国科学院工程热物理研究所，北京 100190 2，中国科学院研究生院，北京 1000803，河北省风电叶片工程技术研究中心，保定 071051E-mail：****************.cn摘要:受风洞壁面发展的边界层干扰的影响，大攻角下的二维翼型风洞的流场实际上不可能保持良好的二维性。
本文运用CFD的方法对一种典型的风力机翼型NREL S809风洞实验时风洞上下壁的壁面效应进行了三维数值模拟。
计算中使用了Spalart-Allmaras和k-ω(Shear-Stress Transport)两种湍流模型。
数值模拟结果同部分实验结果进行了对比，揭示了壁面效应引入了较强的三维性。
关键词: 翼型风洞试验; 壁面效应; 数值模拟1引言翼型在做风洞实验时，为保证测量结果的二维性，实验数据通常在翼型模型的50%展长截面处取得。
然而，实验时由于受风洞上下壁面附近发展起来的边界层的影响，流动的二维性会受到破坏，在模型50%展长截面上流动究竟多大程度上能够保持二维性是非常值得研究的一个问题，因为这直接影响了实验结果的可靠性。
对于翼型风洞实验来讲，上下壁面的壁面效应比左右侧壁的堵塞效应更为严重。
近年来，国内外很多学者开展了用三维Navier-Stokes方程计算风洞壁面效应的研究[1-4]。
已有的研究成果主要集中在对航空高速翼型的风洞实验的数值研究上，对风力机低速翼型的风洞实验的数值研究却非常少。
本文应用NUMECA软件计算了放置在风洞中的NREL（美国国家可再生能源实验室）S809翼型模型处于一定攻角来流条件下的绕流流场情况，对风洞壁面效应的影响有了较深入的认识。
2数值模拟方法2.1 计算方法本文借助NUMECA软件计算了放置在风洞中的S809翼型模型处于临界攻角来流条件下的绕流流场情况。
高速铁路防风栅的挡风效果数值模拟研究①
高速铁路防风栅的挡风效果数值模拟研究①沈广旭;金阿芳;闻腾腾【摘要】为了保证高速列车在强风环境下的安全运行,设置合理的挡风结构十分必要.以兰新高速铁路防风栅为研究对象,应用FLUENT软件,对3种孔隙率的防风栅挡风效果进行了研究,结果表明:不同孔隙率防风栅的挡风效果存在明显的差异,当防风栅的孔隙率从12. 56%增加到20. 60%时,铁路中心线上距地面0-6m范围内,压力变化较大;当防风栅的孔隙率从20. 60%增加到30. 66%时,0-6m范围内,压力变化较小;随着防风栅孔隙率的增加,防风栅对风压的减弱效果变差,建议防风栅的孔隙率不宜过大;4m高的防风栅挡风范围在1. 5倍防风栅高度,即6m高.%In order to ensure the safety operation of high speed train in strong wind environment, it is nec‐essary to set up a reasonable windshield structure.To an wind gate double-track high-speed railway as the re‐search object, using FLUENT software, wind grid wind effect of three kinds of porosity are studied, the results show that the different porosity wind grid wind effectis obvious differences, when the wind gate poros ity in‐creased from 12. 56% to 20. 60% , the center of railway line 0 to 6 m range, from ground pressure change;When the porosity of windscreen increases from 20. 60%to 30. 66% , the pressure changes less within the range of 0-6m. With the increase of the porosity of windbreak grille, the effect of windbreak grilleon wind pressure weakening becomes worse. It is suggested that the porosity of windbreak grille should not be too large. The wind‐shield range of 4m high windscreen is 1. 5 times the height of windscreen, namely 6m high.【期刊名称】《佳木斯大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(037)004【总页数】4页(P569-572)【关键词】FLUENT;防风栅;高速铁路;数值模拟;孔隙率【作者】沈广旭;金阿芳;闻腾腾【作者单位】新疆大学机械工程学院,新疆乌鲁木齐830047;新疆大学机械工程学院,新疆乌鲁木齐830047;新疆大学机械工程学院,新疆乌鲁木齐830047【正文语种】中文【中图分类】X1690 引言我国于2014年底开通的兰新第二双线铁路，全长1776km，其中兰新线风区长525km。
综采工作面采空区漏风规律数值模拟
综采工作面采空区漏风规律数值模拟唐明云;戴广龙;秦汝祥;陈清华【摘要】In order to obtain fully mechanized face and its goaf air flow field distribution, the ventilation network theory was involved to establish the air leakage resistance coefficient model in goaf, which considers the effects of the speed of coalface's retreat, the rock characteristic of roof and the different collapse extent of the roof in the gradient direction, etc. The fluid mechanics calculation software FLUENT and its grid adaptive technique were applied to simulate the air flow field status in the 121103 coalface and its goaf of Liuzhuang Mine of SDIC XINJI. Comparing the simulative air flow quantity distribution with metrical value of coalface on the gradient direction, the air flow quantity distribution trend is uniform on the whole. The simulative results show that the main air leakage district of coalface is 0-25 m in the gradient direction and there is some air flow back to coalface in this district. There is little change of the air flow in the district of 25-215 m. The contours of flow field are not symmetrical in the gradient direction, and there is a low-speed zone in the district of 0-10 m in the strike direction and 20-30 m in the gradient direction.%为得到综采工作面及其采空区的流场分布,基于通风网络理论推算得出采空区漏风阻力系数模型,该模型综合考虑采面的回采速度,顶板岩性,采空区倾向上顶板的沉降量等因素影响,利用FLUENT软件及其自适应网格技术,对国投新集能源股份有限公司刘庄煤矿121103工作面及其采空区漏风流场进行数值模拟,并对模拟结果与现场实测工作面风量分布进行比较,工作面风量分布趋势吻合较好.模拟结果表明:该工作面向采空区漏风主要发生在倾向0～25m区域内,在该区域内,漏入采空区内的风量有部分返回至工作面；在倾向25～215m区域内,工作面风量变化不大;采空区漏风流场等值线在倾向上并不是对称分布的,在采空区走向0～10m及倾向20～30m区域内存在低速区.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(043)004【总页数】5页(P1494-1498)【关键词】综采面;数值模拟;自适应网格技术;工作面风量分布【作者】唐明云;戴广龙;秦汝祥;陈清华【作者单位】安徽理工大学能源与安全学院,安徽淮南,232001;安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽淮南,232001;安徽理工大学能源与安全学院,安徽淮南,232001;安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽淮南,232001;安徽理工大学能源与安全学院,安徽淮南,232001;安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽淮南,232001;安徽理工大学能源与安全学院,安徽淮南,232001;安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽淮南,232001【正文语种】中文【中图分类】TD721掌握综采工作面采空区漏风流动规律，对预防采空区自然发火具有重要作用。
太阳风的二维数值模拟技术方法综述
太阳风的二维数值模拟技术方法综述作者：张超超来源：《大东方》2016年第01期摘要：日球子午面内的二维模型广泛运用于定态太阳风的数值模拟研究。
我们最近将多步隐格式用于日球子午面内太阳风的二维数值模拟，以阿尔文波作为主要的供能机制，据此获得的定态太阳风解较好地拟合了Ulysses和SoHo飞船的有关观测结果。
本文将就数值模拟中所取得的新结果和采取的计算技巧进行简要综述。
关键词：太阳风日球子午面；二维数值模拟太阳，作为太阳系的中心天体，直接影响地球上的环境和生命。
太阳表面剧烈的爆发活动，如太阳耀斑，日珥爆发，日冕物质抛射等，当其到达地球附近的时候，强烈的影响地球空间环境，进而引发强地磁暴、损害地球轨道飞行器、伤害宇航员并威胁电力和通讯系统的安全运行等冯学尚等特别是近二、三十年来航天和通信等空间技术的快速发展使得太阳与地球之间的空间环境，即日地环境，越来越受到人们的普遍重视。
为此，一些国家相继发射与之相关的科学实验卫星和空间环境监测卫星，如SOHO，Ulysses等。
这些卫星相互补充，在近日空间、行星际空间、和地球附近等进行了大量有效的观测。
同时地面仪器也提供了很多宝贵的观测。
这些观测手段和观测方法相互补充，显著地提高和丰富了人们对整个日地空间中复杂物理过程的认识和理解。
然而，大量的观测也揭示了一些理论过于简单，而不能解释新的观测现象。
因此，过去的几十年出现了许多有关日地空间物理方面的理论和观测工作。
在这里将采用日球子午面内的二维模型广泛运用于定态太阳风的数值模拟研究，我们将结合观测数据进行太阳风的研究，由于篇幅限制不能全部引述，而只是介绍与论文相关的理论和观测结果。
一、太阳风正演模拟方法研究本文采用一种新的格式时间空间守恒格式已经被用于模拟磁重联的现象，同时也被成功用于背景太阳风和扰动事件的模拟。
如上面所述，算法有许多不同于传统算法的特征。
并且算法又是内在的多维格式，很容易实现并行化。
因此也非常适合大尺度问题的模拟。
自然通风状态下挡风板对室内空气流态的模拟分析
自然通风状态下挡风板对室内空气流态的模拟分析金梦 1 程海峰 2，3 1安徽建筑大学环境与能源工程学院 2建筑能效控制与评估教育部工程研究中心 3智能建筑与建筑节能安徽省重点实验室摘 要： 基于自然通风状态下的室内空气流速定义了速度舒适区间， 通过改变挡风板安放位置及宽度模拟分析室 内空气流态与舒适区域的关系。
结果表明在典型工况下： 速度舒适区以最大值为轴沿距离和宽度方向不完全对称 变化， 最大值分别出现在距南向开口1.4m 处占比29.12%及板宽1.2m 处占比23.90%。
沿房间宽度方向移动挡风 板时， 在中心和偏离中心0.7m 处， 出现三个速度舒适区， 占比分别为18.69%和19.52%。
关键词： 自然通风 数值模拟 挡风板 速度舒适区Simulation Analysis of Indoor Air Flow inWindshield under Natural Ventilation ConditionJIN Meng 1 ,CHENG Haifeng2,31School of Environment and Energy Engineering,Anhui Jianzhu University2The Ministry of Education Engineering Research Center of Buildings Energyefficient Control and Evaluation3Intelligent Building and Building Energy Conservation Anhui Key LaboratoryAbstract: The velocity comfort zone is defined based on the indoor air velocity under natural ventilation.The relationship between indoor air flow pattern and comfort zone is simulated and analyzed by changing the position and width of the windshield.The results show that under typical working conditions,the speed comfort zone is not completely symmetrical along the distance and width direction with the maximum value as axis.The maximum value appears at 1.4m,and the proportion of comfortable speed zone is 29.12%.The maximum width of the windshield is 1.2m,and the proportion of comfortable speed zone is 23.90%.When moving the windshield along the width direction of the room,there are three speed comfortable zones at the center and 0.7m away from the center,accounting for 18.69%and 19.52%respectively.Keywords: natural ventilation ， numerical simulation ， windshield ， comfortable speed zone收稿日期： 201825通讯作者： 程海峰 （1966）， 男， 正高工;安徽省合肥市包河区金寨南路 856号安徽建筑大学节能院(230022);05513512935;(Email)cheng_Hf@基金项目： 建筑能效控制、 诊断与优化创新团队； 安徽省高校自然科学研究项目 （K1036101）目前， 国内外主要利用自然通风解决室内空气品质的问题[12] ， 都是针对开窗位置， 开窗形式 [35]及增加隔 断布局 [6]进行模拟实验， 以各房间风速占房间面积的 百分数[7] 和空气龄值 [8] 作为评价通风效果的指标并提 出了 “有效通风长度”[9] 和半经验流动模型 [10]， 对建筑中 设挡风板导致空气流态变化研究较少。
一种限高流化床内布风板结构的数值模拟
第39卷,总第230期2021年11月,第6期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGYVol.39,Sum.No.230Nov.2021,No.6 一种限高流化床内布风板结构的数值模拟王 勇1,游济远1,董文利2,李 莎1,张后雷1(1.南京理工大学能源与动力工程学院,江苏 南京 210094;2.江苏省特种设备安全监督检验研究院,江苏 南京 210036)摘 要:现代工业中流化床具有广泛的应用,流化床内布风系统的结构决定了送风流场的均匀程度和固体颗粒的流化状态,因此做好反应器内布风系统的结构设计至关重要。
本文针对一种限定送风腔体高度为600mm的流化床反应器,利用Fluent软件对其布风板的开孔形式及布风位置进行了数值模拟计算和优化。
结果表明:布风板高度为300mm;圆形布风板采取中心小孔、沿径向往外孔径逐渐增大、边沿处孔径再减小的开孔方法,可使布风腔出口风速达到设计值下的均匀分布状态。
关键词:流化床;送风腔体;布风板;开孔形式;数值模拟中图分类号:TK011 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2021)06-0510-05A Numerical Simulation of Air Distribution Plate Structure fora Fluidized Bed with Limited HeightWANG Yong1,YOU Ji-yuan1,DONG Wen-li2,LI Sha1,ZHANG Hou-lei1(1.School of Energy and Power Engineering,Nanjing University of Science and Technology,Nanjing210094,China;2.Special Equipment Safety Supervision and Inspection Research Institute of Jiangsu Province,Nanjing210036,China)Abstract:Fluidized bed has been widely used in modern industry,whose ventilation system determines the velocity uniformity of the supply flow field and the fluidized state of the solid particles.Therefore,it is of great significance to design the structure of the internal wind-distribution system improperly and ef⁃ficiently for the fluidized bed reactor.In this paper,the Fluent software was used to make a series of nu⁃merical simulation for designing and optimizing the structure of a wind-distribution plate including its hole-opening style and placed position,for a fluidized bed with the wind supply cavity of limited height 600mm.Results show that the wind-distribution plate adopts the following design that the velocity of the outlet flow can reach a uniform condition:i)the wind-distribution plate is placed at the height of 300mm;ii)the method of small hole opened at the center of the circular plate,larger holes with gradual⁃ly increased diameter opened towards the radius-increased direction,and smaller holes again opened at the edge area.Key words:fluidized bed;wind supply cavity;wind-distribution plate;hole-opening style;numerical simulation收稿日期 2021-01-05 修订稿日期 2021-01-22基金项目:国家自然科学基金青年科学基金项目(51906109);南京理工大学能动学院青年教师发展基金(NDQ2020YK10)作者简介:王勇(1996~),男,硕士研究生,研究方向为制冷与低温工程。
大风下高速列车进出防风明洞及隧道口的气动特性数值模拟研究
大风下高速列车进出防风明洞及隧道口的气动特性数值模拟研究大风下高速列车进出防风明洞及隧道口的气动特性数值模拟研究摘要：随着高速列车的广泛应用，高速列车进出隧道时产生的气动效应引起了广泛关注。
本文通过数值模拟方法，研究了大风下高速列车进出防风明洞及隧道口的气动特性。
研究发现，高速列车通过明洞或隧道时，在不同风速下，会产生较强的气流波动和压力变化。
通过对模拟数据的分析，可以为高速列车设计和运行提供重要参考。
关键词：高速列车；进出隧道；气动特性；数值模拟1. 引言高速列车的出行速度高达数百公里每小时，在进出隧道时产生的气动效应成为其设计和运行的重要问题。
隧道口处会形成高速风，而高速列车通过时会产生气流波动和压力变化，可能对列车和隧道结构造成影响。
因此，研究高速列车进出防风明洞及隧道口的气动特性具有重要的实际意义。
2. 数值模拟方法本研究采用了计算流体力学（CFD）方法进行数值模拟。
首先，根据高速列车、明洞或隧道口的几何模型进行网格划分。
然后，根据模型的运动状态和来流条件设置边界条件。
最后，通过求解流体动力学方程，得到模拟结果。
3. 模型的建立与验证为了准确模拟高速列车进出防风明洞及隧道口的气动特性，本文采用了实际列车模型和实际明洞或隧道模型。
通过与实测数据进行对比，验证了数值模拟的准确性。
4. 结果与讨论4.1 风速对气动特性的影响通过数值模拟，我们研究了不同风速下高速列车进出防风明洞或隧道口时的气动特性。
结果显示，随着风速的增加，列车通过时的气流波动和压力变化增强。
特别是当风速超过一定阈值时，气流波动和压力变化更加剧烈。
4.2 列车速度对气动特性的影响同样地，我们研究了高速列车速度对气动特性的影响。
模拟结果显示，列车速度增加会加剧气流波动和压力变化。
当列车速度达到一定值时，气流波动和压力变化会显著增加。
5. 影响因素的分析本文还对影响高速列车进出防风明洞及隧道口气动特性的因素进行了分析。
通过数值模拟结果的统计和对比，我们发现风速、列车速度、明洞或隧道口几何形状等因素对气动特性有显著影响。
侧风作用下挡风墙-列车系统的数值模拟
侧风作用下挡风墙－列车系统的数值模拟沙海庆，高慰，张泽田(西南交通大学，四川成都610036)【摘要】列车在经过大风区域时往往需要用建造挡风墙来保证列车的安全性。
文章通过CFD 模拟平台建立挡风墙－列车系统，研究了风速对系统的影响以及列车与挡风墙之间的相互影响。
结论如下:当风速增大时，列车与挡风墙气动力系数的绝对值都有减小的趋势;挡风墙可以有效地减小列车的气动力系数;列车的存在使得挡风墙的侧力系数与力矩系数减小，升力系数增大。
【关键词】CFD ;挡风墙－列车系统;气动力系数;流线图【中图分类号】U216．41+3【文献标志码】A［定稿日期］2019－03－21［作者简介］沙海庆(1994 )，男，硕士，从事风车桥耦合振动研究;高慰(1994 )，男，硕士，从事风车桥耦合振动研究;张泽田(1995 )，男，硕士，从事风车桥耦合振动研究。
随着时代的发展，高速列车趋于轻质化和高速化，这种特点使得列车在侧风环境下的安全性与舒适性降低，列车倾覆事故也时有发生。
为了在不限制车速的前提条件下保证列车的安全性与舒适性，高铁线路中的大风区段往往设置挡风墙来降低列车表面的气动力。
因此，侧风作用下挡风墙－列车系统气动特性方面的研究日益得到研究者们的重视。
风洞试验、数值模拟以及实车试验是研究列车气动特性的主要方式。
相比于数值模拟，风洞试验和实车试验费时费力并且难以进行机理分析，研究者在针对复杂系统的气动特性研究时更加倾向于通过数值模拟的方法。
到目前为止，列车气动特性的数值模拟研究较多，列举如下:张敏［1］等通过数值仿真得到列车车在明线交会、隧道交会和单车通过隧道时的气动特性，进而计算了列车的动力响应;孟东晓［2］等通过CFD 数值模拟对不同车头形状列车的气动特性进行了比较，并且计算了列车受电弓侧挡板对列车的影响;霍卿［3］等模拟计算了轨道对列车气动特性的影响，得出轨道对列车的气动阻力影响非常明显。
同样，研究者挡风墙也进行了一系列的研究。
二维多层复合材料飞机风挡电热防冰系统数值模拟_免费下载
浅谈变频技术在局部通风机中的应用
珲春矿业集团公司英安煤矿 刘中军
［摘 要］本文首先阐述了局部通风机的工作原理，其次介绍了变频调速的相关知识，重点论述变频调速技术在局部通风机中的应 用。 ［关键词］变频技术 局部通风机 应用
0.引言 矿用局部通风机是煤矿井下掘进通风和瓦斯排放必不可少的重要 设备，承担着为掘进工作面提供新鲜风流、排出有害气体和粉尘、改善 工作面环境条件以及瓦斯积聚后对其进行排放的重要任务，它的工作 可靠性和操作灵活性直接影响着矿井的安全生产。长期以来，我国局 部通风机的控制设备陈旧、技术落后、性能不可靠、功能不健全、设备布 置分散、维护困难，无法满足掘进工作面连续通风和瓦斯安全排放的要 求，这种局面大大制约着我国煤矿井下安全生产技术的发展。因此对 矿用通风机进行技术改造、提高其经济运行效益，具有重要的现实和长 远的意义。研究局部通风机的变频调速系统，是矿山节能降耗的重要 课题。 1.局部通风机的工作原理 为井下局部通风地点通风的通风机称为局部通风机。局部通风机 分为离心式局部通风机和轴流式局部通风机。目前我国煤矿主要使用 轴流式局部通风机。 1.1 离心式局部通风机工作原理 离心式通风机的叶轮在电动机的带动下随机轴一起高速旋转，叶 片间的气体在离心式作用下由径向甩出，同时在叶轮的吸气口形成真 空，外界气体压力作用下被吸入叶轮，以补充排出的气体。由叶轮甩出 的气体进入机壳后备压向风道，如此源源不断地将气体输送到通风管 网中。气体在离心式通风机的外壳内，由吸气口到排气口经过一个 90 度的回转。气体进入通风机时，方向是和通风机的机轴平行，而离开通 风机时，方向却变得和机轴相垂直了，所以它能够自然地适应通风管道 中 90 度的转弯。离心式通风机不具有逆转的特性，如果强使其倒转 时，通风机仍向正常方向输送空气，但是它所造成的压力要减少 2/3~4/ 5,而输送的空气量将减少 40%~60%。
不同护栏透风率下桥面雪飘移的数值模拟
不同护栏透风率下桥面雪飘移的数值模拟
张天歌;周晅毅;顾明
【期刊名称】《工程力学》
【年(卷),期】2023(40)3
【摘要】采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法,对典型桥梁断面上的雪飘移进行了数值模拟,得到桥面上风致积雪的重分布。
为验证该文数值模拟方法的正确性,以平屋面风吹雪为案例,将该文数值模拟方法得到的结果与风洞试验结果进行了对比。
在桥面雪飘移的数值模拟过程中,考虑了桥梁护栏的影响,对比分析了不同护栏透风率下桥面风致积雪重分布形式。
研究发现:当护栏透风率大于50%时,桥面上不会出现显著的积雪沉积;当护栏透风率小于50%时,桥面护栏附近出现了较显著的积雪沉积,且在迎风端护栏的背风侧沉积最大。
为减小桥面风致积雪堆积对交通的不利影响,建议在桥梁设计时采用高透风率的护栏。
【总页数】8页(P36-43)
【作者】张天歌;周晅毅;顾明
【作者单位】同济大学土木工程防灾国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TU312.1
【相关文献】
1.不同含气率下球阀内部流动特性试验及其数值模拟
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18-18-基于RFPA_2D_的不同角度穿层钻孔水力压裂技术模拟研究
［摘 要］ 为了提高水力压裂技术在一些高瓦斯低透气性煤层的压裂效果，通过理论分析与现 场实测，利用 ＲFPA2D 数值模拟软件，构建与煤层夹角为 30°，45°，60° 和 90° 的底板穿层钻孔的水力 压裂模型，并利用 ＲFPA2D 数值模拟软件对 4 种角度穿层钻孔水力压裂技术模拟的压裂效果进行对比 研究。结果表明： 未改变压裂钻孔的角度前，钻孔壁周围会有未压裂部分，钻孔角度改变后，钻孔的 影响半径扩大，煤体破裂半径增大，进而增大了煤层透气性，提高了瓦斯钻孔抽采率； 在本模型条件 下，最佳常规钻孔压裂角度参数为 45° ～ 60°，钻孔角度在 45° ～ 60° 范围之间的压裂效果较好，而且 45° 钻孔的卸压带最宽，影响范围较大。
如图 1 所示，压裂系统由压裂泵、水箱、压力 阀和封 孔 器 等 组 成。选 用 额 定 压 力 为 31. 5MPa、 额定流量为 200L / min 的乳化液泵。封孔器采用河 南理工大学自主研制的 SFKB82 /51－1500 型水力压 裂专用封孔器。 2. 3 压裂过程及结果
当注水压力达到 14MPa 时，距离压裂孔 6m 处 有水渗出，此时压力降低，继续加压，水压不再增 大并逐渐开始下降，此时压裂结束。最大注水压力 为 17MPa，总注水量 75m3。本次压裂影响半径至 少为 2m，开裂压力在 14 ～ 17MPa 之间。
Abstract： In order to improve fracturing results on coal seam with high gas and low permeability of water fracturing technology，according theoretical analysis and field testing，and then numerical software ＲFPA2D was utilized，so different water fracturing models with floor through holes were built，which include four different angles 30°，45°，60° and 90° to coal seam，so the water fracturing results of four different schemes were simulated. The results showed that some integrated part also existed around drilling hole wall before fracturing angle changed，but after drilling angle changed，and then influence radius enlarged and fracturing radius also enlarged， so coal seam permeability was also improved，and gas drilling hole extraction ratio was improved. Based on the situation of the model， the optimum normal fracturing angle scope were 45° ～ 60° and fracturing results were also better，and pressure relief band and influence scope all were the largest as fracturing angle was 45°. Key words： ＲFPA2D ； through beds hole； water fracturing； numerical simulation
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Abstract
Through the establishment of two-dimensional incompressible unsteady flow N-S equation, we solve the N-S equation with the use of variational multiscale methods, make numerical simulation of the wind field for different porosities and aperture ventilated wind screen and study the influence of ventilated wind screen under different porosities and aperture and non-ventilated wind screen on wind field. The results show that the wind screen has great wind resistance characteristics and the wind resistance effect of ventilated wind screen with appropriate porosity is better than that of non-ventilated wind screen. At the same time, the influences of wind screen with different porosities are significantly different and the wind screens with the same porosity but different apertures also have obvious differences. Under this experiment, the porosity is 20% while the aperture is 0.5 cm and the height is 50cm. The wind screen has great wind resistance characteristics, forming about 198 cm posterior vortex length in the wind field with the height of 200 cm and the length of 500cm. The vortex length is significantly longer than that of other ventilated wind screen.
(a)
(b)
(c)
Figure 1. (a) Computational domain, (b) plan of drilling the windshield, (c) aperture 图 1. (a) 计算域，(b) 三维挡风板钻孔，( 2. Flow field of a non hole wind shield 图 2. 无孔挡风板流场图 模拟基于 Shafer 和 Turek 以及 John 的数值模拟工作。本研究将原尺度进行等比例缩小将原来风场的高度 150 cm 缩小为 0.41。整体模型缩小比例关系既为 10000:41。缩小后 10%孔隙度采用 0.25 cm 和 0.5 cm 需 要的小孔数分别为 6 个和 3 个。但二维模型较三维存在差异，本模型建立时 10%的孔隙度如果采用 1 cm 孔径需要的孔数介于 1 个与 2 个之间经计算无论采用 1 个还是 2 个均与 10%孔隙度相差较大。所以在此 孔隙度下仅做了孔径为 0.25 cm 和 0.5 cm 的模型。 20%孔隙度孔径 0.25 cm， 0.5 cm 和 1 cm 的模型需要的 小孔数分别为 12 个，6 个，3 个。
韩鹏 等
透风型挡风板不同孔隙度大小防风特性的二维 数值模拟
韩
1 2
鹏1,2，赵建平1,2*，李生宇1
中国科学院新疆生态与地理研究所，新疆 乌鲁木齐 新疆大学，新疆 乌鲁木齐
收稿日期：2016年9月6日；录用日期：2016年9月26日；发布日期：2016年9月29日
摘
要
本文通过建立二维非定常不可压N-S方程，采用变分多尺度方法对N-S方程进行求解并应用freefem软件 对不同孔隙度，不同孔径的透风型挡风板在给定风场进行数值模拟。研究了不同孔隙度下，不同孔径透 风型挡风板与不设挡风板及不透型挡风板对风场的影响。结果表明，挡风板具有较好的防风特性，适当 孔隙度的透风型挡风板较不透型防风特性好。同时不同孔隙度挡风板对风场影响差异明显，同时相同孔 隙度不同孔径挡风板也有较明显差异。在本实验意义下，孔隙度为20%孔径为0.5 cm，高度为50 cm挡 风板具有较好的防风特性，在高200 cm，长为500 cm的风场中可以形成198 cm左右的板后涡流长度， 形成涡流长度明显长于其他透风型挡风板。
n +1 n n +1 n n +1 n n +1 n uh uh uh uh − uh − uh − uh − uh ν , , , , vh v v b + ∇ ∇ + h h 2 2 2 ∆t n +1 n +1 2 − ph ∇uh , ∇ ⋅ vh + G = , ∇vh
Numerical Simulation of Wind Characteristics of the Windshield under Different Sizes of the Porosity
Peng Han1,2, Jianping Zhao1,2*, Shengyu Li1
1 2
Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Science, Urumqi Xinjiang Xinjiang University, Urumqi Xinjiang
= + ∇p f ut − ν ⋅ u + u ⋅ ∇u = ∇ ⋅ u 0 u 0 = ∫ p ( x ) dx 0 =
Ω n
in Ω × ( 0, T ] in Ω × ( 0, T ] in ∂Ω × ( 0, T ] in Ω × ( 0, T ]
(1.1)
基于郑海标的两局部高斯的变分多尺度方法 [4] 对二维非定常不可压缩 N-S 方程进行求解。令 n n t = n∆t ， n = 0,1,2,, N ，以及 T= N ∆t 。给定 ( uh , ph ) ∈ ( X h , M h ) ，求解满足
(
)
(
(q ,∇ ⋅ u
h
n +1 h
) ( ( f ) , v ) , ∀v = ) 0, ∀q ∈ M
n +1 2 h
关键词
不同孔隙度挡风板，风场二维数值模拟，防风特性
1. 引言
新疆地区植被覆盖率低，地表沙化严重。曾多次出现因大风和沙尘暴导致的火车倾覆翻车事件，严 重的影响到了铁路公路的运输安全。挡风墙(板)作为一种防风措施，已经得到了广泛研究和工程应用。通 常的挡风墙密不透风，其总体上，对气流有减速效应，对下风侧汽车具有防护效应；但同时，在挡风墙 背风侧形成了强烈涡流低速区，在顶部出现了强烈气流加速区，加剧了下风侧汽车受力不均衡，反而容 易引起倾覆现象。对于西部地区在强风中往往会携带沙粒，不透风挡风墙会导致挡风墙周围出现积沙现 象。长期积累会导致路面被积沙覆盖，对车辆公路行驶形成威胁。 不少学者利用实验和数值模拟手段探讨了强侧风作用下，不同形状、不同高度不同和不同位置的挡 风墙对流场的影响及风沙情况下挡风墙会出现的一些影响。例如：郑晓静，马高生，黄宁对铁路挡风墙 挡风效果和积沙进行情况分析[1] [2]， 得出挡风墙的铁路沿线会出现积沙现象且挡风墙的高度与列车行驶 的车速对积沙量均有一定影响；曾秋兰，李振山，卢傅安，王艺淋做了高速公路透风型挡风墙不同位置 防风特性的数值模拟研究[3]。得出在一定条件下，透风型挡风墙最佳的设置位置。 本研究主要针对透风型挡风墙对流场的影响，建立二维非定常、不可压 Navier-Stokes 方程模型进行 数值模拟。本文在采用了郑海标等不可压缩 N-S 方程变分多尺度方法[4]对方程求解进行数值模拟[5]。分 别对不同孔隙度、孔隙不同孔径的挡风墙对风场的影响做比较研究。
Keywords
Different Porosity Wind Screen, 2D Numerical Simulation of the Wind Field, Windproof Characteristics
*
通讯作者。
文章引用 : 韩鹏 , 赵建平 , 李生宇 . 透风型挡风板不同孔隙度大小防风特性的二维数值模拟 [J]. 流体动力学 , 2016, 4(3): 62-68. /10.12677/ijfd.2016.43008
International Journal of Fluid Dynamics 流体动力学, 2016, 4(3), 62-68 Published Online September 2016 in Hans. /journal/ijfd /10.12677/ijfd.2016.43008
Received: Sep. 6th, 2016; accepted: Sep. 26th, 2016; published: Sep. 29th, 2016 Copyright © 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/