地下储油复杂组合空间油气扩散蔓延三维数值模拟

针对地下储油复杂组合空间,采用大涡模拟的方法构建了油气扩散蔓延三维数值模拟模型,完成了油气扩散蔓延区域的空间离散和三维数值模拟求解优化,并进行了数值计算与分析。结果表明,在地下复杂组合受限空间油料泄漏后,罐室内的油气填充顺序为由边缘到出口、由底部到上部,油气不能达到100%的充满状态,罐室拱形顶部油气体积分数低于其爆炸下限的20%;罐室内油气的产生和蔓延十分迅速,从泄漏至到达罐室口仅需10 s,进入坑道仅需1 min;油气在流出罐室进入坑道后,具有迅速向四周扩散蔓延,流向一切可能注入的空间的特性。研究结果为地下储油工程的施工建设、安全管理、危险源监控等提供了有益参考。     

地下坑道油气泄漏数值模拟与实验研究

为了研究受限空间油气泄漏的运动规律,及时有效地查明事故隐患,预报和预防各类事故的发生,以挽救人民的生命财产,基于对油气泄漏的分析,建立了油气泄漏的仿真模型.采用压力和速度耦合场的SIMPLE算法,完成了地下坑道油气泄漏过程的数值模拟研究,数值模拟结果与实验结果吻合较好.研究发现,地下坑道的油气泄漏可分为4个阶段:孕育阶...     

油罐油气惰化置换过程数值模拟研究

基于对油罐惰气置换原理的分析,建立了油气惰化置换过程的紊流模型,采用压力和速度耦合场的PISO算法,完成了油罐惰气置换过程的数值模拟研究。用原型实验数据对模型进行了验证,经验证对比表明模型与实验结果吻合较好。进一步研究表明,对于3 000 m^3的油罐,约整个置换过程的前9 600 s,罐内气体处于爆炸燃烧范围,置换约9 600 s后油罐已处于安全状态;＂置换死角＂出现在靠近燃惰气进口两侧的中央偏下位置;罐内各气体组分除在靠近燃惰气进口一侧的较小空间内对流扩散速度较大外,其他大部分位置各气体组分对流扩散速度较小。这些结论将为油气惰化置换过程的进一步优化提供一定的参考依据。     

脉冲等离子体推力器羽流场数值分析

为掌握脉冲等离子体推力器的羽流特性,考虑磁场对等离子体羽流的影响,结合DSMC和PIC方法建立了粒子-流体混合模拟模型,以磁流体力学模拟提供入口条件对推力器羽流开展了三维数值研究,并通过朗缪尔三探针诊断对计算结果进行了验证。研究表明,羽流膨胀过程中各组分的动力学行为差异明显;放电电流振荡会导致产生低速离子群,并会加重离子回流;电磁加速是羽流等离子体主要的加速机制,磁场对推力器羽流的流动具有重要作用。     

脉冲等离子体推力器羽流的粒子模拟

目前微小卫星正在积极地发展中,脉冲等离子体推力器是其推进系统的一个重要发展方向,为了能够将PPT成功地运用于空间,需对其羽流进行研究.将DSMC(Direct Simulation Monte-Carlo)/PIC(Particle in Cell)流体混合算法与一维MHD放电模型相结合,一体化模拟NASA Glenn PPT羽流,对不同出口偏转角的羽流场进行模拟,并与实验结果进行了比较.计算结果显示引入出口速度的偏转角提高了模型的羽流扩散能力,羽流的扩散角是影响羽流的一个主要因素.     

数值模拟金属靶抗侵彻中的网格密度影响研究

在数值模拟中,有限元网格的数量对计算结果和计算成本都有较大的影响。采用MSC.Patran建立了弹体侵彻金属靶板的计算模型,并利用MSC.Dytran对所建模型进行了计算;结合相关的理论,对不同网格密度划分的有限元模型的计算结果进行了分析,并和实验进行了对比,得到了数值模拟弹体侵彻金属装甲中靶板的最佳网格数量。当网格无因次量μ=0.10时,所得到的数值模拟结果与实际吻合得较好:当厚度方向的网格数取为12个时,文中所采用的模型能较好地模拟弹体对靶板的侵彻效果。     

可压缩流大涡模拟耦合概率密度函数方法中的滤波压力模型

亚格子组分-温度关联项显著影响反应流大涡模拟精度。利用概率密度函数方法中概率等效的特点,发展一种新的滤波压力模型,可以良好封闭亚格子组分-温度关联项。介绍概率密度函数及其耦合求解方法,在已有模型基础上推导建立新的滤波压力模型,并在三维超声速氢气/空气时间发展反应混合层中对不同的滤波压力模型进行数值测试。结果表明,与传统的滤波压力模型相比,新的滤波压力模型可以明显改善反应混合层的模拟准确度。特别地,基于新的滤波压力模型,大涡模拟耦合概率密度函数方法可以较好地模拟链式反应中间微小组分如超氧化氢基等,有望更有效地再现自点火等复杂现象。     

船舶气层减阻多相流数值模拟方法适配性研究

为探索船舶底部喷气减阻多相流数值模拟方法,基于FLUENT计算软件,分别使用Mixture、VOF和Eulerian三种多相流模型、选择不同的湍流模型和网格参数,对平板底部气液混合流和气液分层流两种情况进行了数值模拟,并与试验结果进行对比验证,分析了气层形态、减阻率等因素的计算误差。研究结果表明:在选择合适的湍流模型及网格参数的前提下,采用Mixture模型计算平板无凹槽的气液混合流能够较好地模拟气层形态,同时模型的减阻率预报也具有一定精度;而采用VOF模型计算平板凹槽内的长气穴能够较好模拟气穴内气层波动情况和预报减阻率。     

脉冲防暴水炮非淹没气体射流的RANS和LES模拟

为提高脉冲防暴水炮刺激剂的雾化水平,必须提高射流的出口速度和改善雾化带形状,而这些因素与管内非淹没气体射流的湍流流场息息相关。为准确描述湍流分布和水柱加速过程,对脉冲防暴水炮的非淹没气体射流进行了RANS和LES模拟。结果表示LES模型较RANS的标准k-ε模型能更为精确地描述湍流分布和管内非淹没气体射流速度的各向异性。但两者对于水柱加速过程的描述基本一致,只是由于LES模型的气液参混较为充分,气液速度相差较小,而可能导致两模型气体在喷口膨胀规律的异同。LES模型气液界面复杂,是用于研究管内气液流型的理想方法。该方法为三维模拟打下了较好的基础,所得结果可以作为管外射流研究的初始条件。     

潜艇内置隔板流体特性

为了探究隔板对隔舱特性的影响,以带流水孔潜艇内置隔板为研究对象,对潜艇内置隔舱设置不同的隔板数目,基于大涡模拟(LES)方法进行三维仿真模型进行数值模拟,分析内置隔板对潜艇隔舱阻力以及流噪声特性的影响。结果表明,内置隔板与流体的作用直接影响隔舱的整体特性。隔板数越多,隔舱阻力越大,噪声级也越高,并且阻力以及流噪声与来流速度呈正比例关系,这为潜艇内置隔板的设计提供了参考。     

仿真计算机和仿真软件发展

介绍仿真机和仿真软件的发展,分析了银河仿真机系统性能,探讨了仿真机的未来发展特征。     

基于信号仿真支撑的角度欺骗功能仿真方法

根据雷达信号仿真和功能仿真各自的优缺点,提出了一种基于信号仿真支撑的雷达角度欺骗干扰功能仿真方法。在介绍了雷达系统仿真的两种基本形式后,提出了雷达欺骗干扰功能仿真的基本思想。以交叉极化角度欺骗干扰为例,提出了雷达欺骗干扰功能仿真关键模型的建立方法,并详细说明了其实现步骤。最后进行了仿真验证,分析了功能仿真和信号仿真精度和仿真用时的差别,结果表明了所提方法的可行性和有效性。     

微机上运行的多功能仿真语言GASP/PC

文中介绍了IRM-PC机上多功能仿真软件GASP/PC的开发,叙述了GASP/PC仿真语言的形成以及对于连续、离散和复合仿真模型的GASP/PC语言的结构与仿真方法。     

基于DirectX的可视化仿真系统

提出了基于微机平台的某型防空导弹发射监控系统飞行可视化仿真系统的系统设计方案。根据系统的要求,利用VisualC 6.0和DirectX SDK,实现了真实感较强的实时的图形仿真系统。本系统的研究,对于以较低的成本实现图形仿真,有一定的现实意义和推广价值。     

反舰导弹攻防对抗仿真系统研究

针对信息化海战下导弹攻防对抗仿真的迫切需求,面向作战使用人员(作战视图)、科研院所对抗技术研究人员(技术视图)和装备研制机构及相关技术人员(装备视图),采用数字仿真技术与注入式仿真技术相结合的方式,构建一个以导弹攻防体系对抗装备(或技术手段)的功能数学仿真模型为核心,以直接信号注入技术为仿真验证手段的反舰导弹攻防对抗仿真系统,为反舰导弹的作战使用和电子对抗战术运用提供了一个开放式的研究与训练平台.     

系统仿真技术初探

为了对系统仿真技术有一个总体认识,采用归纳和分析的方法,对系统仿真技术的体系进行了初步探讨.     

C4I系统嵌入式仿真研究

传统的模拟器和仿真设备不能对军队训练任务进行全时间全空间的覆盖,并且真实感和训练效果都不令人十分满意,已经不能够完全满足部队的需要.对于C4I系统来说,将仿真嵌入到武器装备日常的操作使用中,显得尤为重要.首先论述了嵌入式仿真的概念,重点研究了C4I系统与仿真的互联以及C4I嵌入式仿真系统的体系结构和设计方法,最后说明了嵌入式仿真的发展动态.     

舰炮目标毁伤判定与毁伤效果仿真研究

舰炮对目标毁伤的判定与毁伤效果仿真是舰载作战系统仿真训练的重要组成部分,作为连接舰炮射击与目标毁伤的中间环节,它实现了对目标毁伤状态的判定,以及目标毁伤效果的仿真反馈,从而仿真训练系统中其他仿真成员,以及各型侦察模拟设备可以发现并判定目标毁伤状态,为作战指挥人员进行作战指挥决策提供目标毁伤信息,为参训职手提供更为实战化的仿真训练环境。在简述舰载作战系统仿真训练系统的基础上,重点探讨了基于毁伤概率表和弹目交会的舰炮毁伤判定方法,并简述了目标毁伤效果仿真方法。     

军事仿真概念模型及其开发过程研究

军事仿真概念模型是对现实军事世界中事物或现象的一种独立于具体仿真实现的表示方法。规范的仿真概念模型是一种“认识标准”,是军事领域专家与仿真技术人员沟通、协作,提高仿真模型正确性、互操作与重用性的基础。本文从仿真概念模型的内涵、作用与分类出发,探讨了仿真概念模型在军事仿真开发中的位置和角色。     

基于离散事件仿真要素的军事仿真因果追溯方法

基于离散事件系统建模与仿真的军事仿真系统在军事筹划阶段扮演着至关重要的作用。因果追溯与分析是军事仿真中重要的技术，它可以在大量的数据与复杂的交互关系中找出时序上的关联关系，帮助研究人员确定作战行动中的一些关键实体或事件，用于探究战争的发展脉络与蕴含其中的因果关系。首先对作战仿真领域的因果追溯分析做了简要介绍，然后提出了一种基于离散事件仿真要素的因果追溯分析方法，这种方法可以分析军事仿真中的因果关系，并且有很高的通用性和良好的实用性。