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[期刊] 上海水产大学学报
[作者]
谢晶 吴天
近年来,计算流体力学(CFD)技术随着计算机科学和流体力学理论的发展而在工业各领域得到广泛使用。用CFD技术对冷库开关门过程进行了非稳态数值模拟,分析了小型冷库开关门过程中门周边温度场的变化,讨论了外界环境对冷库影响的区域,研究模拟了开关门各20 s过程的温度场变化情况,发现由冷热空气密度差引起的自然流动是门处空气流动的主要方式。研究表明关门后,冷库下部的空气温度场恢复较快,上部恢复较慢(10 s以后才明显下降),20 s后温度可大致恢复至开始状态。研究结果证明数值模拟能较好地反映现实情况。
关键词：
冷库 门 计算流体力学 数值模拟
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
杨磊 汪小旵
【目的】深入了解冷藏库预冷降温过程中的温度特性,提高冷藏库设计与管理水平。【方法】利用计算流体力学(CFD)软件Fluent,采用κ-ε紊流模型和非稳态求解方法,选择合适的边界条件,对冷藏库预冷降温过程进行二维非稳态数值计算,得到了不同时刻的温度场,并通过试验对模拟结果进行验证。【结果】模拟温度与实测温度的变化趋势一致,最大误差为3%,二者具有较好的线性拟合度,其拟合曲线的R2=0.7412,SE=3.1225。【结论】数值模拟能够较好地反应冷藏库预冷过程中的温度变化。
关键词：
冷藏库 温度特性 数值模拟 CFD
[期刊] 物流技术
[作者]
官彬彬 李强 张强华
针对多温区冷藏车车厢设计参数的优化问题，建立了冷量在多温区流动的物理模型，推导出冷藏车多温区温度变化的热平衡动态方程。分析风扇出风口温度，总体匀流板孔隙率，匀流板高度等因素对车厢总体温度不均匀程度以及储藏可靠性的影响。以杨梅为例数值模拟出评价指标与因素间的相互影响规律。仿真结果表明：风扇出风口温度为－２．５℃，总体匀流板孔隙率为０．２１５，高度为４０ｍｍ为本实验多温区冷藏车厢的较优设计参数。
关键词：
多温区 冷藏车厢 温度场 数值模拟
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
张祥祥 王振清 陈曦
为了解地下仓通风对粮堆温度场变化的影响,对筒仓直径25 m、仓高20.1 m的地下仓粮堆进行了288 h通风工况下的温度场数值模拟研究。该模型以实际地下仓为背景,基于多物理场数值模拟软件COMSOL,通过调整内置质量守恒方程、能量守恒方程和动量守恒方程,分析不同入口边界压力和温度下地下仓温度场的变化情况。结果表明:在对地下仓通风288 h条件下,竖向通风比横向通风降温更快;提高边界入口压力(由300 Pa提高至400 Pa)时,横向通风和竖向通风粮堆均温都有效下降;在降低入口边界温度(由17℃降至13℃)时,相同时间的降温效果都得到明显改善,竖向通风过程的整体粮堆温度下降较快,在通风288 h后,仓内温度趋于平稳。
关键词：
地下仓 粮堆 横向通风 竖向通风 温度场
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
张祥祥 王振清 陈曦
为了解地下仓通风对粮堆温度场变化的影响,对筒仓直径25 m、仓高20.1 m的地下仓粮堆进行了288 h通风工况下的温度场数值模拟研究。该模型以实际地下仓为背景,基于多物理场数值模拟软件COMSOL,通过调整内置质量守恒方程、能量守恒方程和动量守恒方程,分析不同入口边界压力和温度下地下仓温度场的变化情况。结果表明:在对地下仓通风288 h条件下,竖向通风比横向通风降温更快;提高边界入口压力(由300 Pa提高至400 Pa)时,横向通风和竖向通风粮堆均温都有效下降;在降低入口边界温度(由17℃降至13℃)时,相同时间的降温效果都得到明显改善,竖向通风过程的整体粮堆温度下降较快,在通风288 h后,仓内温度趋于平稳。
关键词：
地下仓 粮堆 横向通风 竖向通风 温度场
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
童莉 张政 陈忠购 张天柱
为了了解温室内部气流和热量传递过程 ,设计合理的通风设施 ,建立了无植物条件下湿帘机械通风的华北型连栋塑料温室三维数值模拟模型 ,并使用CFX计算流体力学软件进行了数值模拟计算。得到了合理的速度场分布和温度场分布数值模拟结果 ,并与试验值进行了对比。与试验值相比 ,模拟结果误差≤ 5 % ,在入口风速≤ 1 5m·s-1,入口气温≤ 2 6℃ (热浮力的影响较小 )的情况下效果更好。讨论了入口风速和湿帘高度对温室可控距离的影响 :提高入口风速可以增大温室的可控距离 ,湿帘高度越大 ,可控距离越大。湿帘高度在 1 2～ 1 2 5m之间时 ,相同湿帘高度下 ,纵向距离为 5 0m的温室 ,其可控...
关键词：
机械通风 温室 太阳辐射 计算流体动力学
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
杨希文 蒋蘋 罗亚辉 龙莉霞 石毅新 胡文武
分析气雾栽培箱外部温度为18℃和20℃,18℃和22℃营养液雾化后,气雾栽培箱内部和生菜根系周围温度的变化,采用CFD(计算流体动力学)方法对气雾栽培箱内部温度场进行数值模拟与预测。结果表明:当气雾栽培箱外部温度18℃时,22℃营养液雾化后,气雾栽培箱内部温度的实测值和模拟值的差值均小于2.9℃,平均相对误差为8.1%,均方根误差为1.2℃。所建CFD模型准确有效。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
李洁 王健 丁为民 钱春桃
以计算流体力学(CFD)为理论依据,以某市的气象因子为输入条件,对比研究了一种新型温室与单栋塑料大棚、传统日光温室的冬季保温性能和夏季通风降温效果,以期为该新型温室的应用提供理论依据。该新型温室后墙由可拆卸的秸秆板组成。冬季,后坡与后墙覆盖秸秆板以维持室内温度;夏季,拆除秸秆板以增加温室通风面积。研究结果显示:冬季,新型温室与传统日光温室的白天室内温差为0~0.9℃,夜间温差为0~0.7℃;新型温室全天室内温度高于塑料大棚0~5℃。夏季,在通风口关闭时,新型温室的室内温度、地面温度与塑料大棚差异不明显,当通风口开启时,新型温室的室内高温区域较小。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
刘焕 方慧 程瑞锋 杨其长
为探究植物工厂内风速及温度分布规律,利用计算流体力学软件(Computational fluid dynamics,CFD)建立人工光植物工厂三维模型,将整个植物工厂作为计算域划分网格并进行模拟计算。设计了侧进侧出式、侧进侧上出式、侧进上出式3种气流循环模式,并将试验植物工厂设置为上进侧出式。模拟结果表明:风速与温度的平均绝对误差、平均百分误差及均方根误差分别为0.12m/s、1.1℃;11%、4%;0.18m/s、1.3℃,与实际测量结果相比模拟准确。3种优化模式的风速值、温度值及二者均匀性均优于上进侧出式。分析比较植物冠层平面风速及温度值,得出侧进侧出式为最佳气流循环模式。与上进侧出式相比,侧进侧出式平均风速增加0.51m/s,均匀性指标变异系数降低17%,平均温度降低0.5℃。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
赵娜 李明 赵淑梅 宋卫堂 石谓
针对塑料大棚自然通风能力有限，作物冠层气流速度过小，温度分布不均匀等问题，设计一种适用于塑料大棚的作物行间管道送风系统；构建CFD模型对该系统的应用效果进行模拟分析，通过实测数据对理论模型进行验证。温度和风速的模拟值与实测值的最大相对误差分别为4.7%和8.1%,平均相对误差分别为1.6%和3.0%,模拟值与实测值吻合良好，模型具有较好的可靠性。结果表明：管道送风系统开启后，室内平均风速为0.2 m/s,不同高度平面内适宜区(风速范围0.1～0.5 m/s)面积占总面积的比例在69%以上；管道送风系统促使冷空气向上流动，塑料大棚顶部温度下降了1.0℃,0.5与2.0 m高度平面的平均温差减小了0.4℃。在作物行间开展主动送风，可有效改善塑料大棚内的气流环境和温度分布。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
方慧 杨其长 张义 程瑞锋 张芳 卢威 刘焕
大跨度保温型温室是针对日光温室之间南北间距较大,土地利用效率不高而设计的。该温室可将日光温室南北间距缩减为2m以内,同时具有日光温室的良好保温特征,但一直以来缺乏对该大跨度保温型温室的光温性能评价。本研究利用计算流体力学软件(Computational fluid dynamics,CFD)构建三维稳态温室模型,模拟不同走向对温室光温环境的影响,为温室建设提供理论依据。在模型中采用太阳射线追踪法加载太阳辐射,通过离散坐标辐射模型(Discrete ordinates,DO)模拟热辐射的影响。将模拟结果与试
关键词：
温室 计算流体力学 预测模型 温度均匀性
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
李建国 特铮
以熔喷过程中的气流场为核心,建立熔喷过程的数学物理模型,采用数值模拟的方法进行研究。以Navier-Stocks方程为基础,应用基于同位网格的SIMPLER算法并行化计算气流场的速度分布,将试验测试值与数值模拟进行比较,结果表明:采用的数值模拟方法是有效的,完全可以用于模拟双槽钝头型模具的熔喷过程。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
彭博 陈飞 辜良瑶 吴庆定
为探寻木质粉末模压成形致密化规律，以杨木粉末和芦苇粉末为试材，重点基于室温模压成形试验数据，借助有限元法分析了成形压力对木质粉末压坯密度的影响规律。结果表明：在弹塑性理论的理想假设下，Ｓｈｉｍａ模型适合木质粉末冷模压成形致密化过程数值模拟，试验结果与理论模型计算数据高度吻合，可用于指导木质粉末热模压成形致密化过程研究。
关键词：
木质粉末 冷成形 致密化 数值模拟
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张兴鑫 张凯 赵礼明 邓育辉 邓李佳
【目的】为了探究桥梁与路基（桥路）过渡段和路基附近流场、水平风速和积沙特征的分布规律，揭示桥路过渡段沙害形成机理。【方法】通过数值模拟的技术手段对不同来流风速下桥路过渡段和路基附近的流场变化和积沙特征进行研究，并将数值模拟的积沙分布情况与现场实际积沙情况对比，验证数值模拟结果的准确性。【结果】当风沙流运动到桥路过渡段时，受到桥路过渡段的阻碍，产生速度分区，分别形成气流减速区、集流加速区、高速区、涡流回旋区和气流恢复区，且桥路过渡段背风侧减速区面积明显大于路基背风侧；桥路过渡段近地表处，气流速度先降低（负值）后升高再降低（负值），最后逐渐恢复至来流风速。距地表4.2 m高度处，速度变化基本呈V型分布，距地表4.4 m高度处，速度变化基本呈双V型分布。根据数值模拟结果，桥路过渡段迎风侧和背风侧积沙均较多，而桥下净空是良好的过沙断面，绝大部分沙粒被输送至桥梁背风侧，不会在梁底大量沉积；路基积沙主要发生在迎风侧，背风侧很少。【结论】随着时间的推移，桥路过渡段附近积沙会慢慢向周边蔓延，一部分沉积在梁底，造成梁底积沙，另一部分跃过路基，进入道床。因此，桥路过渡段沙害防治不可忽视，必须定期清理积沙，防止沙粒进入道床和钢轨，危害行车安全。
[期刊] 中国水产科学
[作者]
宋利明 李轶婷
掌握延绳钓渔具的沉降过程对于提高目标鱼种的渔获率、减少其他物种的兼捕具有重要意义。本研究基于有限元理论,采用集中质量法建立延绳钓三维动力学沉降模型,把2016年3月至2016年7月海上实测的12个站点的风速和风向、不同深度的三维海流数据、渔具参数以及作业参数输入模型,应用七级六阶龙格库塔法求解模型,得出与12个实测站点对应的80枚钓钩的深度和沉降时长, 3个代表性站点代表性节点的模拟沉降速度和渔具空间形状,并与海上实测数据进行对比分析。结果表明:(1)建立的延绳钓三维沉降模型可计算得出X、Y和Z方向流速分别在-0.05～0.80 m/s、-0.30～0.28 m/s和-0.12～0.10 m/s范围内的钓钩深度、沉降时长、沉降速度和渔具空间形状;(2)延绳钓三维沉降模型得出的钓钩深度、沉降时长、沉降速度与实测钓钩深度、沉降时长、沉降速度无显著性差异(P>0.05);(3)模拟得出的渔具空间形状与实测的空间形状基本一致。本研究建立的延绳钓三维动力学沉降模型能预测三维海流作用下的钓钩深度、沉降时长、沉降速度、空间形状并达到三维动态可视化。
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