虞凡[1]2001年在《WP8发动机温度场可视化研究与实现》文中认为本文研究科学计算可视化（Visualization in Scientific Computing，ViSC）技术在航空发动机计算机辅助试验（Computer Aided Test，CAT）中的应用。本文首先讨论了科学计算可视化的参考模型，研究内容等基础知识，以及ViSC在类似领域，如CFD中的应用情况。然后结合WP8温度场测试系统具体论述了可视化技术如何在计算机辅助试验系统中实现以及所起的作用，详细介绍了一个二维温度场的可视化技术，在本系统当中没有采用传统的等温线的表现方法，而是采用了彩色云图的形式。同时介绍了CAT技术的一些要点，如人机界面设计，数据库设计，数字滤波技术，数据采集与处理技术等。
田辛[2]2004年在《用双色法研究内燃机燃烧火焰的温度场及碳烟浓度场》文中进行了进一步梳理可视化发动机及相关光学测试方法已经成为发动机燃烧过程试验解析的重要手段。双色法则是研究柴油机有焰燃烧的温度分布和炭烟浓度分布的一种有效的可视化光学测试方法,它使人类对发动机燃烧过程和排放污染物的生成机理有更直观和深入的认识。本研究工作首先在资料调研的基础上全面详细的论述了各种发动机可视化测试方法和双色法的基本原理及关键技术。之后完成了将一台单缸柴油机改造成可视化发动机的设计工作,包括为之配备同步的数据采集系统和高速摄影系统及相关控制系统。并完成了燃烧图像与曲轴转角的匹配和石英玻璃压紧装置的改进工作-以防止燃烧室漏气。同时使用matlab编写了针对数字图像的一套双色法处理程序,完成了双色法的数值求解,计算结果的图像输出,输出图像增强和平滑等功能,并整合为一个图形界面程序。研究的另一部分为实验部分。首先对双色法系统进行了标定,工作利用高温黑体炉作为标准辐射源得到了Ta=f(I)的标定曲线,为双色法计算提供基本参数。并利用稳态富燃料氧乙炔火焰作为标准火焰,与热电偶测温相比较,探讨了采用不同波长组合的双色法的测温精度。证明叁种模式的最大相对误差约为3.67%,满足工程测量的要求。同时利用实际柴油机火焰探索了叁种模式的特点,结果表明RG模式对低温区域有较高的识别能力,GB模式计算高温区域的优势明显。最后研究了乙醇-柴油混合燃料的燃烧过程,作为对所开发系统的应用。结果表明:随着乙醇百分比的增大,明亮火焰面积明显减小,双色法计算的火焰平均温度下降,代表炭烟浓度的KL因子也下降了。证明乙醇的含氧特性对抑制柴油机炭烟的生成和帮助后期已生成炭烟的氧化有明显效果。
刘增勇[3]2003年在《降低汽油机有害排放物NO_x的分层废气再循环的研究》文中指出日益严峻的能源和环境问题是汽车工业发展所面临的严重挑战。汽油机的有害排放物中，控制NOX排放非常重要。现有技术条件下，既可以大量降低NOX排放，又能节省部分负荷燃油消耗的较成熟技术是废气再循环（EGR）。传统进气总管EGR的最大EGR率受到燃烧循环变动的限制，在大EGR率下，油耗上升，严重时会导致CO和HC排放大量增加。分层EGR可以减少缸内燃烧的循环变动，增加EGR率，在进一步降低NOX排放的同时，可以减小部分负荷下的泵吸损失，提高燃油利用率。因而，分层EGR是目前进一步降低NOx排放的重要发展方向。本论文围绕分层EGR技术，主要研究废气如何分层、分层形式及分层后对混合气形成和燃烧过程以及对发动机性能的影响。针对可以产生较强滚流运动的四气门产品汽油机，首次设计了一套特殊的EGR分层结构。用废气导入管将废气引到单侧进气门处，利用四气门汽油机的缸内气体滚流运动，实现废气与新鲜可燃混合气的分层。改变进气门处废气导入管的位置，可以实现不同的废气进气方式。试验结果表明，EGR进气方式对发动机性能有较大影响。部分负荷下，单侧进气EGR比传统进气EGR具有更高的经济性，油耗降低4.1%。在大幅度降低NOX排放的同时还可以使CO和HC排放随EGR率增加而减少。单侧进气方式在所有工况下的最大EGR率都大于传统进气EGR方式，最大EGR率可达43%。相同EGR率下，单侧进气方式的最大爆发压力大于传统进气EGR方式，而且单侧进气方式EGR不需要进行冷却。EGR采用单侧进气方式后应将点火适当提前。采用先进的激光测试技术和缸内气体运动可视化技术，对不同EGR进气方式缸内气体流动和废气浓度分布情况进行了研究。结果表明单侧进气EGR能够实现废气与可燃混合气的分层。该分层的规律是在进气行程初期废气分层现象明显，废气和新鲜混合气各在气缸一侧，并维持到接近点火时刻；到压缩行程后期废气和新鲜混合气逐渐混合，但总体上废气和新鲜混合气在气缸内是处于不均匀分布的。随着发动机转速升高，单侧进气EGR在缸内气体作用下形成滚流分层越明显。根据试验得到和光学发动机上观察到的结果及废气分层规律，建立了EGR单侧进气废气分层的物理模型。本研究立足于将来的实际应用，突破了传统EGR的进气模式，在大幅降低汽油机NOX排放的同时，进一步提高发动机燃油经济性，兼顾发动机的综合性能。所设计的分层EGR进气方式结构简单、工作可靠，为降低我国未来车用汽油机NOX排放提供一个新的解决途径。该研究不仅从理论上而且从应用前景上都具有十分重要的意义。
邵茂敏[4]2006年在《模型燃烧室燃烧流场并行计算》文中进行了进一步梳理本文在二维贴体坐标系下,对一带V型稳定器的模型加力燃烧室燃烧流场采用大涡模型进行了并行数值模拟。运用偏微分方程和区域法生成二维贴体网格,湍流模型采用k方程亚网格尺度模型,燃烧模型采用亚网格EBU燃烧模型,采用热通量辐射模型估算辐射通量。作者设计了可以进行动态内存分配的运行于MPI平台下的并行程序。并行计算结果与单机计算结果完全吻合,表明采用本文的并行程序进行流场计算是有效的。作者还分别生成了叁套网格(网格数分别为2003×191,2003×381,402×381)分别进行了加速比的测试。并行效果令人满意。本文的数值模拟结果可以为航空发动机加力燃烧室的研制工作提供有用的参考数据。最后,本文对并行计算后处理进行了初步的探讨。本文运用WINDOWS编程设计出了友好的用户界面,并采用了客户—服务器编程模型,使得科学计算与图形的实时显示可以在网络的不同计算机上进行。
梁晓娟[5]2004年在《客车空调系统计算机辅助设计软件的研究与开发》文中认为客车空调系统设计是客车设计中的一项较为复杂的设计内容，要求高、工作量大。传统的设计过程花费时间长、准确性差，部分客车上选用的空调设备不能满足性能要求，影响了整车的舒适性和新产品开发的周期。目前，被广泛应用于汽车、机械、建筑、交通等各个领域的CAD技术是一项能提高产品设计质量、缩短开发周期和降低劳动强度的新型技术。因此，本课题本着为客车制造厂家提供一套实用的、初步完整的、有一定先进性的、人机交互友好的客车空调系统设计CAD软件的原则，将客车空调系统设计过程与CAD技术结合，开发了一套专用于客车空调系统设计的计算机辅助设计软件——KCKT CAD系统，并在SX6120高级旅游大客车的设计中进行了应用。 在KCKT CAD系统的开发过程中，遵循软件工程的原则和方法，联系实际建立了客车空调系统设计CAD软件的框架；利用面向对象编程(OOP)技术、开放式数据库互连(ODBC)技术，以及CAXA电子图板和CAXA实体设计等技术，初步完成了客车空调系统设计CAD系统的设计计算、设备选型、数据库管理子系统以及图形处理子系统的研究与开发。 应用本课题研究与开发的KCKT CAD系统，能在客车设计过程中大大提高空调系统的设计水平、设计质量和设计效率，降低设计人员的劳动强度，较好地满足客车空调系统设计CAD系统集成的需要，具有一定的使用价值和广阔的应用前景。同时，对客车制造厂家开发全面的专用客车CAD系统也具有重要的参考价值。
孟彬[6]2004年在《体育馆气流组织评价方法》文中研究指明体育馆建筑因其独特的建筑特点和使用特点,气流组织设计一直是空调设计中的难点。然而,目前没有明确的方法来评价一种气流组织形式的好坏,应用于体育馆气流组织方面的指标不能进行全面的评价,这个问题随着我国体育馆建设的飞速发展和2008年北京奥运会的临近变得日益重要。本课题在对与气流组织有关的评价指标的综述基础上,提出一套针对体育馆的气流组织评价方法。该评价方法的目的是寻找满足比赛区和观众席需要,同时尽可能的高效、节能的气流组织设计方式。课题的主要工作包括以下几个方面:(1)综述了目前国内外在室内气流组织效果评价方面的常见指标和最新指标,提出根据指标所反映的物理意义将指标分为四类,并表明了指标的层次关系,有利于人们更好的合理使用这些指标。(2)将人员分布密度和修正换气效率引入体育馆气流组织评价体系,同时提出了PMV和人员分布密度结合的IPMV指标、以及结合了人员分布密度的修正能量利用系数;提出用比赛区的平均风速和不满足点的体积比来确定风速满意度的方法,以及用不满足点的体积比来确定温度满意度和湿度满意度的方法。(3)提出从比赛区满意度、观众席满意度、换气效率和能量利用四个角度全面评价体育场馆气流组织,对每种气流组织方式给出百分制的评分,以便于设计者进行定量的比较。并且,给出了体育馆气流组织方式选择的步骤。(4)对实际体育馆的气流组织进行了全尺度测试,用实测结果和模拟结果的对比验证CFD计算软件的可靠性。在数值模拟工具计算分布参数的基础上,将本课题提出的气流组织评价方法在一个二维模拟建筑和两个实际体育馆里进行了的应用,表明了该评价方法的可行性。
那艳玲[7]2003年在《地铁车站通风与火灾的CFD仿真模拟与实验研究》文中进行了进一步梳理随着城市地铁的大规模建设，地铁车站环境和地铁火灾成为研究人员越来越关心的课题。建立良好的地铁环境的目的不仅仅在于提供一个安全、舒适的乘车环境，而且对于节省能源，降低建设费用与运行费用都有实际的意义。正确的选择模型方程，合理的划分计算网格，对CFD数值模拟的结果有着重要的影响。本课题比较了现场测试结果与计算结果，分析了湍流模型的选择对整个地铁系统温度场、气流场的计算结果的影响，得到了双方程计算准确性优于零方程的结论。计算网格是由计算域内不连续的部分组成的，在每一个成分中，求解控制室内流动和热传递的方程。计算网格的划分对计算结果、计算时间以及计算收敛都将会有很大的影响。求解的时间和精确度直接取决于网格的质量，好的网格划分将会节省计算时间以及提高计算的准确性，本文对不同网格的计算结果与实测值进行了分析比较，得到了较为优化的网格划分。现场测试的目的是获取计算模拟所需要的边界条件（温度、速度等），验证湍流模型用于模拟站台通风的可行性。本文利用CFD方法模拟一个岛式站台冬季工况的温度场和气流场，在实验条件允许的情况下测得一些实验数据，将模拟结果与实验结果进行对比验证，证明了地铁车站计算机模拟的可靠性，并从中采集并确定了某些边界条件。并对列车进站过程进行了仿真模拟。不同城市的气候条件、室外温湿度差异很大，因此选用何种环控方案，应根据客观条件、工程造价、运行效果等方面综合分析。本文以南方的深圳，北方的天津和东北的沈阳为例，对这叁个不同地区的夏季空调工况的气流场和温度场进行了模拟计算。对天津岛式和侧式车站的不同气流组织进行了方案优化，对沈阳空调通风方案进行了比较，提出了适合于天津和沈阳地铁车站的通风方式。通过CFD数值模拟对屏蔽门的经济性、轨底排风与顶部局部排风的作用进行了分析。本文针对地铁火灾发生的各种状况如有屏蔽门和无屏蔽门的站台、站厅及列车火灾的各种情况的温度场和气流场进行了CFD仿真模拟，并分析了火灾发生的位置及排烟量对地铁车站气流场和温度场的影响。盐水实验模拟研究方法属于小尺寸模拟试验。本文针对站台及列车着火两种情况进行了盐水实验，实验结果与模拟结果进行了比较。利用实体燃烧实验与模拟的结果分析比较，对CFD方法研究火灾的可靠性和适用性进行了近一步的验证。 本课题开发了一套专门用于地铁环控数值模拟的汉化专用软件。
隆莹[8]2005年在《基于信息融合的多Agent故障诊断系统及在航天器上的应用》文中研究表明随着人工智能、分布式理论以及计算机等技术的发展,Agent技术逐渐成为了目前人们所关注的研究热点。以多Agent为基础的系统具有分布性、可扩充性及容错性等特点,将信息融合技术与之相结合,则能构成更具有可靠性的智能系统。本文的研究内容就是建立基于信息融合的多Agent故障诊断系统并将该系统应用到航天器的故障诊断上。 本文的研究内容主要包括以下几方面: 1.提出了基于信息融合的多Agent故障诊断系统框架。 该系统框架不仅具备了多Agent系统的分布性、可扩充性及容错性的特点,也利用了信息融合系统所具有的充分利用信息资源的特点,从而进一步提高了系统故障诊断的可靠性。 2.对航天飞机的防热系统进行了深入地研究。 本文是围绕以航天飞机的防热系统为应用对象的,因此,这部分内容包括在对其结构组成及所用材料进行分析基础上,对其典型的故障模式、所需重点监测的部位、传感器的布置、选用及优化等方面均作了深入研究。 3.提出了在轨监控诊断系统、地面远程监控诊断系统及地面人工维护一体化的航天飞机防热系统监测方案。 该监测方案的提出,是在认真分析了国外航天飞机关于防热系统的监测方案以及X-33验证机的实时健康监控方案的基础上进行的,因此是具有可行性的。 4.完成了基于信息融合的多Agent在轨故障诊断系统的设计与开发。 包括在轨故障检测Agent、在轨故障识别Agent以及在轨故障预测Agent的设计与开发。重点采用VC++编程技术开发了在轨故障预测Agent,并以航天飞机防热系统的机翼前缘上表面部分的正常压力变化曲线为参考数据,采用BP神经网络的预测功能对其进行了压力的预测,取得了较好的效果。最后本文对多Agent的信息融合技术作了研究,利用信息融合技术中的D-S证据理论对多个Agent的诊断结果进行融合计算,从而将进一步提高系统的故障诊断能力。
史彦军[9]2005年在《复杂布局的协同差异演化方法与应用研究》文中研究表明本文以我国一类航天器布局设计为工程应用背景,在国家863计划航天领域高技术项目的子课题“航天器布局优化设计平台研究与开发”和国家自然科学基金的资助下,研究复杂布局的协同差异演化(Differential Evolution)方法及其系统开发。 我国航天技术及其产业的蓬勃发展对航天器布局优化的理论方法研究及其工程实用化提出了更高的要求。航天器舱布局优化是研究在满足各种工程技术要求的条件下,如何对航天器舱内外的各种仪器和设备进行优化布局。航天器舱布局问题在数学上属组合最优化和NP问题,在工程上属复杂系统工程问题,既存在数学上的计算复杂性,又存在工程上的工程复杂性,这是一个至今尚未很好解决的问题。研究该问题的求解方法是一个具有挑战性的、开放性的重要课题。 1995年Storn和Price给出的差异演化是一种基于群体差异的计算智能类优化算法,具有全局并行快速搜索的特点,已成功应用于各种全局优化问题。协同演化(最早在1991年由Hillis提出)是一种在现有演化算法基础上形成的一种解空间分离编码的动态搜索和优化技术。本文在对一类航天器布局问题分析的基础上,结合上述两种技术,研究协同差异演化理论及其在该布局问题上的应用,主要有以下叁个方面的工作: (1) 给出了一种协同差异演化方法(简称CCDE)。该方法在差异演化算法的基础上,研究了合作式协同演化的复杂问题求解框架,将复杂问题空间分解为多个子空间并分配给相应的子种群,然后对各子种群内部采用差异演化算法的交叉、变异和选择操作进行演化,对于各子种群之间则以协同方式共同演化。此外,探讨了不同的问题分解方式、各子种群的协作方式和个体适应度的计算方法。数值仿真实验结果表明,协同差异演化方法的计算性能优于协同遗传算法、差异演化算法和遗传算法,具有较好的应用前景。 (2) 给出了一种协同混合遗传差异演化方法(简称CGDE)。首先研究混合遗传差异演化算法(简称GDE),在GDE算法中差异演化和遗传算法共用一个种群。该算法首先采用差异演化算法的交叉、变异操作生成新个体,随后对该个体施加了遗传算法的高斯变异操作,达到保持种群多样性和待布物策略性振荡的目的(针对布局问题),再应用差异演化的选择操作选拔较优个体构成新种群,并以此循环演化。进而,针对诸如航天器的复杂工程布局问题的特点,基于协同演化方法和GDE算法,给出了协同混合遗传差异演化方法。对典型布局问题的仿真实验结果表明,GDE算法优于差异演化算法和遗传算法;若采用CGDE方法,则其优于协同差异演化方法和协同遗传算法。 (3) 给出了一类航天器舱布局优化模型、求解方法和软件系统。首先给出了本文航天器布局优化模型和求解方法(包括上述方法的工程应用),进而开发了航天器舱布局优化软件,重点讨论了其系统架构,以及软件开发的关键技术(包括开发模式的选择、用户交互界面的开发和自动装配定位技术的实现)。最后以返回式人造卫星回收舱和国
樊江勤[10]2002年在《载货汽车空调系统热舒适性评价体系的建立和应用》文中研究指明随着人们生活水平的提高，对载货汽车的热舒适性提出了越来越高的要求，然而，影响汽车热舒适性的因素很多。如何选择恰当的因素，建立合理的评价模型，对汽车空调的热舒适性进行合理的评价是本论文探讨的主要内容。 本文根据载货汽车空调的特点，确定了影响人体热舒适性的四个主要因素，即吹脸温度、吹脚温度、空气流速、平均辐射温度，并选定PMV-PPD指标作为热舒适性的评价方法。 通过大量的调查与实验，引入模糊数学理论，建立了汽车空调热环境的模糊综合评价模型。 Delphi语言是面向对象的开发工具，其可视性和直观性强。本文运用Delphi语言设计出可视化的评价模型界面，“简化”了模型中大量的统计与运算过程，可方便地对测定的环境参数进行综合评价。 通过评价→改进→再评价的过程，为产品的优化提供依据，从而进行产品的优化，进一步提高了汽车空调环境的热舒适性。 通过实践证明，所建立的汽车空调热舒适性评价体系能较好的反映驾乘人员的热感觉，并能综合多种因素对载货汽车空调环境的舒适度进行评价，为今后汽车空调的进一步改进和提高提供了理论基础和依据。
参考文献：
[1]. WP8发动机温度场可视化研究与实现[D]. 虞凡. 西北工业大学. 2001
[2]. 用双色法研究内燃机燃烧火焰的温度场及碳烟浓度场[D]. 田辛. 清华大学. 2004
[3]. 降低汽油机有害排放物NO_x的分层废气再循环的研究[D]. 刘增勇. 天津大学. 2003
[4]. 模型燃烧室燃烧流场并行计算[D]. 邵茂敏. 南京航空航天大学. 2006
[5]. 客车空调系统计算机辅助设计软件的研究与开发[D]. 梁晓娟. 长安大学. 2004
[6]. 体育馆气流组织评价方法[D]. 孟彬. 清华大学. 2004
[7]. 地铁车站通风与火灾的CFD仿真模拟与实验研究[D]. 那艳玲. 天津大学. 2003
[8]. 基于信息融合的多Agent故障诊断系统及在航天器上的应用[D]. 隆莹. 西北工业大学. 2005
[9]. 复杂布局的协同差异演化方法与应用研究[D]. 史彦军. 大连理工大学. 2005
[10]. 载货汽车空调系统热舒适性评价体系的建立和应用[D]. 樊江勤. 南京理工大学. 2002
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