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[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
黄小双 刘帆 孙翁杰 孔祥洪 刘必林 陈新军
随着人工智能与科技手段的逐步发展与提升,鱼类形态特征的研究与鱼类游动减阻机制对于仿生机器鱼设计与复杂游动行为至关重要。以茎柔鱼(Dosidicus gigas)为研究对象,通过对茎柔鱼样本进行视觉图像采集,利用计算机视觉技术提取生物样本形态特征,根据生物特征长度建立生物形态外轮廓方程与三维简化模型,采用数值模拟与四面体非结构网格的方法,计算分析仿生鱿鱼在高速游动过程中的流场特性。分析表明:基于轮廓方程的仿生鱿鱼简化模型在高速游动时具有较低的游行阻力,速度达13.89 m/s且俯仰角度在±30°内,其阻力系数为0.000 4～0.001 1,揭示了生物游动时其形态在减阻机制中的重要性;鱿鱼在高速游动时该种姿态为其完成俯仰、转向等奠定了流体形态基础。因此基于生物形态的外轮廓特征与计算流体力学方法为仿生鱿鱼进一步的设计与研究提供了参考依据。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
黄小双 孙翁杰 王静峰 孔祥洪 刘必林 陈新军
鱿鱼作为海洋高等软体动物，其柔性特征与腕部特点为其机动性奠定了基础。为研究仿生鱿鱼柔性触腕在不同俯仰角度下的弯曲特性，选择茎柔鱼为仿生对象，建立仿生鱿鱼不同俯仰角度下的简化三维模型，并根据不同俯仰角度假设触腕不同弯曲特性。根据三维简化模型，采用数值模拟方法，分析比较仿生鱿鱼在不同俯仰姿态下与触腕弯曲下的水动力特性。研究认为，仿生鱿鱼采用柔性触腕协调游动时，为其俯仰姿态的完成提供了有利的转矩，俯仰角最大为45°时其力矩系数达到-0.0017，更有利于其高速游动时俯仰姿态的调整与游动方向的改变；仿生鱿鱼在完成俯仰姿态时可以通过改变腕部的弯曲程度，更及时高效地调整姿态与改变游动方向，且所需能耗较小。研究结果对仿生鱿鱼柔性触腕的控制提供了依据与参考，同时为研究其高机动性游动行为与材料的选取奠定了基础。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
常莹华 牛文全 王维娟
【目的】研究滴灌灌水器的结构参数对其水力性能的影响。【方法】提取齿形迷宫流道灌水器齿宽、齿底距、齿高为结构控制参数,在CAD几何建模的基础上,应用基于CFD(Computational Fluid Dynamics)的流体分析软件FLUENT,对灌水器迷宫流道内流体的流动进行数值模拟,得到流量压力关系以及流场可视化图,由此分析了各参数对灌水器性能的影响,以及流道内水流的速度矢量分布规律。【结果】当齿高保持恒定时,齿宽和齿底距均与流量、流态指数呈正相关关系,且齿宽对流量、流态指数的影响较齿底距更显著;而齿宽和齿底距保持不变时,齿高与流量、流态指数呈负相关关系。【结论】齿宽相对越小,灌水器消能效果...
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
卢杨 阙夏 刘难生
采用格子波尔兹曼方法结合有限差分方法求解黏弹性流体的运动方程,非线性有限元方法求解柔性丝线的运动方程,浸没边界法处理流固耦合,数值求解了柔性丝线在均匀来流中因流固耦合作用产生的自由拍动问题.通过与牛顿流情况的对比,重点考察了流体弹性效应对丝线拍动特性的影响.计算结果发现,对于流体弹性效应较弱的情况(We20),临界质量比随着We数的增加渐近地趋于一常值.另外还发现,当质量比给定时,拍动丝线的阻力系数、拍动幅值和拍动频率均随We的增加而减小.以上发现表明,流体弹性效应的增强对丝线拍动和尾迹流动失稳脱涡具有明显的抑制作用.
关键词：
非牛顿流体 流固耦合 柔性丝线
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
钟嘉雄 任述光 吴明亮
为明确ⅠT245型旋耕刀(刀座式)切割重粘土过程，基于光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics，SPH)方法对旋耕刀—土壤进行建模，使用ANSYS/LS–DYNA软件进行仿真，分析了单个旋耕刀在刀盘转速200 r/min、前进速度0.6 m/s、耕深0.12 m工况下的切土扭矩情况，仿真平均扭矩为5.84 N·m，以库伦定理、朗肯土压力理论为依据计算的理论平均扭矩为6.42 N·m，二者误差为8.98%。分别使用理论方法和有限元方法，以前进速度、刀辊转速和耕深为影响因素，以比功为评价指标，进行Box–Behnken试验，得到旋耕比功与机器前进速度、刀盘转速及耕深的回归方程，表明在符合农艺要求的情况下，应选择尽可能选择较大的前进速度和耕深，较小的刀轴转速。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
钟嘉雄 任述光 吴明亮
为明确ⅠT245型旋耕刀(刀座式)切割重粘土过程，基于光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics，SPH)方法对旋耕刀—土壤进行建模，使用ANSYS/LS–DYNA软件进行仿真，分析了单个旋耕刀在刀盘转速200 r/min、前进速度0.6 m/s、耕深0.12 m工况下的切土扭矩情况，仿真平均扭矩为5.84 N·m，以库伦定理、朗肯土压力理论为依据计算的理论平均扭矩为6.42 N·m，二者误差为8.98%。分别使用理论方法和有限元方法，以前进速度、刀辊转速和耕深为影响因素，以比功为评价指标，进行Box–Behnken试验，得到旋耕比功与机器前进速度、刀盘转速及耕深的回归方程，表明在符合农艺要求的情况下，应选择尽可能选择较大的前进速度和耕深，较小的刀轴转速。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
王田田 支嘉才 杨具瑞 谢汭之 喻黎明 崔宁博
利用离散单元法与流体动力学耦合的方法研究了不同入口流速(0.6、1.2、1.7 m/s)和额定转速(2650、2800、3000 r/min)下单级离心泵内部流场变化、磨损部位、磨损量、输送能力。结果表明：离心泵叶轮叶片尾部易发生空化现象，入口流速对叶片空化现象、出水管道滞留区域产生的影响大于转速的；9种工况下离心泵最大磨损量出现在叶片尾部，转速从2650 r/min变化为3000 r/min时，磨损最严重的部位由叶片1、4尾部变为叶片1、2尾部，叶轮叶片为离心泵磨损最严重的部件，占离心泵总磨损量的38.10%～49.41%；离心泵内沙粒平均停留时间表明，流速对离心泵输送性能的影响大于转速的，入口流速0.6m/s、1.2m/s、1.7m/s下沙粒平均停留时间分别为0.144、0.068、0.052 s，说明随着流速的增加，离心泵输送性能增强。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
王田田 支嘉才 杨具瑞 谢汭之 喻黎明 崔宁博
利用离散单元法与流体动力学耦合的方法研究了不同入口流速(0.6、1.2、1.7 m/s)和额定转速(2650、2800、3000 r/min)下单级离心泵内部流场变化、磨损部位、磨损量、输送能力。结果表明：离心泵叶轮叶片尾部易发生空化现象，入口流速对叶片空化现象、出水管道滞留区域产生的影响大于转速的；9种工况下离心泵最大磨损量出现在叶片尾部，转速从2650 r/min变化为3000 r/min时，磨损最严重的部位由叶片1、4尾部变为叶片1、2尾部，叶轮叶片为离心泵磨损最严重的部件，占离心泵总磨损量的38.10%～49.41%；离心泵内沙粒平均停留时间表明，流速对离心泵输送性能的影响大于转速的，入口流速0.6m/s、1.2m/s、1.7m/s下沙粒平均停留时间分别为0.144、0.068、0.052 s，说明随着流速的增加，离心泵输送性能增强。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张驰也 陈洋 施正香 丁涛 宏帅 方露梦
为研究奶牛喷淋降温过程中的水滴形态特性,以及水滴撞击壁面过程中的铺展系数与水滴喷淋速度和接触角之间的关系问题,采用CLSVOF数值模拟方法,对单个水滴与固体壁面撞击过程进行三维数值模拟。首先根据Yokoi的试验对本研究数值模型的准确性进行验证,然后根据本研究试验测试数据建立数值模型,同时结合韦伯数(We)、雷诺数(Re)及系数K对数值模型进行分析验证。研究了水滴粒径分别在0.5和0.8mm条件下:当速度分别以1、2和3m/s,平均接触角为120°时水滴撞击固体壁面时的形态变化;当接触角分别为90°、120°和140°,速度为1m/s时水滴撞击固体壁面时的形态变化。结果表明:随液滴直径和撞击速度的增加,液滴撞击壁面后主要有振荡、反弹、破碎和飞溅这4种典型运动形态;随着水滴速度的增大,水滴铺展速度加快,最大铺展直径与铺展系数增大;随着接触角增大,水滴最大铺展直径减小,最大铺展系数值减小。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
丁国栋 王贤 王俊中
在考察、分析沙纹基本特性的基础上 ,从流体力学的绕流理论出发 ,以两种常见的简单绕流流动为例 ,即平表面等速直线流动和绕流圆柱体形障碍物的流动 ,对沙纹的分布问题进行力学模拟 ,其模拟结果与实际情况十分吻合 .对于其它类型的简单绕流流动也可以通过同样方法进行模拟 ;对于实际中存在的较为复杂的绕流流动 ,可以通过流动迭加理论予以模拟 .从而得出结论 :沙纹表征的是气流流动的能量特征曲线 ,理想不可压缩气流流动状态下 ,沙纹分布可以通过确定流场的速度势获得
关键词：
沙纹 流体力学 模拟
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王增丽 申迎峰 王宗明 王振波
基于LabVIEW软件技术及NI-DAQmx数据采集模块,构建了流体机械工作性能测试及模拟系统。该系统主要实现了流体机械性能参数的数据采集、处理、显示及存储功能,并能够模拟流体机械的串并联工作特性。整个系统操作方便、界面直观,有助于学生自主设计实验,为丰富流体机械的测控系统提供了一种新的思路和切实可行的方案,具有较高的教学实用性。
[期刊] 数量经济技术经济研究
[作者]
杨旭 郝翌 于戴圣
本文以蒙特卡罗模拟为主要手段,辅以计量方法,研究不同程度的收入差异对总体消费的影响。最终得到以下结论:随着基尼系数从0增加到1,总体消费总体上呈递减的趋势,但递减的过程具有明显的非线性特征。在基尼系数从0增加到0.4之前,总体消费随之下降的幅度较小,且波动性很小。在基尼系数增至0.4后,随着基尼系数的增加,总体消费突然大幅下降,而且波动性也大幅增加。随着基尼系数接近1附近时,这种情况逐步减弱。
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
高峰
植物结构、植物形态以及植物生长过程的仿真与模拟 ,一直是人们关心的问题 ,深受农林工作者的重视。基于L系统的基本思想 ,讨论分形的计算机生成技术在植物的结构和形态的仿真模拟方面的应用 ,所做的主要工作为 :将Lindenmayer方法应用于植物形态的模拟 ,同时利用TurboC ++语言编程实现。图 5参 5
[期刊] 城市发展研究
[作者]
车冠琼 仇保兴
人流空间分布是空间活力的外在表征，空间环境是空间活力形成的物质基础。在以人为本的新型城镇化阶段，分析人流空间分布的形成机制是提高空间利用效率、提升空间活力的有效途径。本研究采用基于主体建模的方法，构建了人流空间分布的多主体模型，以主体代理行人和街道空间，将街道空间的属性特征转化为行人主体的行为规则，从而在二者的相互作用中形成相应的人流分布模式，实现了从人与空间互动的视角分析人流空间分布的形成机制。将其运用于天津市典型生活街区，通过多次参数调整，模拟结果与实际人流分布实现了较好的拟合，验证了模型的有效性。研究发现，街道网络结构、功能分布、街道界面共同影响着人流分布，具体的影响要素因研究区域空间环境特征的差异有所不同。在此基础上提出，应对多尺度、多维度的空间要素进行统筹布局，为行人与空间之间多样化的互动提供有利的空间条件。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
雷隽卿 王东霞 蒋秀根 李保明
根据大气边界层风的特性,利用CFD方法,采用N-S方程、湍流κ-ε模型及壁面函数法对空气湍流进行了数值模拟;采用有限元方法对温室结构模型进行离散,利用大型通用有限元分析软件ANSYS,对脉动风下考虑流-固耦合的温室结构进行了数值模拟计算和分析。结果表明,脉动风作用下,结构最大位移为0.21 m,与平均风压作用下的结构最大位移0.007 4 m相比显著增大。认为进行温室结构设计时,应考虑流-固耦合作用下的脉动风效应。
关键词：
温室结构 湍流 脉动风 流-固耦合
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