6个研究背景和意义示例,教你写计算机CFD论文

今天分享的是关于CFD的6篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到CFD等主题,本文能够帮助到你

低压舱迅速减压和物理参数系统研究

这是一篇关于低压舱,迅速减压,CFD,流体激振,LabVIEW,自动控制的论文, 主要内容为低压舱迅速减压过程会出现流体激振现象,流体激振是所有与流体相关的工程涉及安全性的重大问题,主要在流体机械上得以体现,流体激振问题的研究,对确保与流体相关的工程机械机组能安全运行具有重要意义。针对迅速减压过程进行了CFD模拟仿真,仿真结果可以对低压舱的舱容喉道直径、长度尺寸及试验方案的确定有关键指导意义,合理的喉道设计和试验方案能有效降低由振荡流场对舱体内壁做功引发的共振力,从而减少流体激振对舱体的损害。物理参数测试系统是迅速减压试验系统中的重要组成部分,能够实现舱内压力、流量等参数的实时监测和数据保存,能够实现具体工艺的一般检测和模拟高空爆破检测两种试验的数据运算,以在试验时可以根据该系统来客观的分析及鉴定装备的技术性能。针对迅速减压和物理参数系统研究,具体内容如下:(1)基于FLUENT的迅速减压过程有限元模拟仿真。通过设置不同的压力初始条件和喉道管径的大小,得到了减压过程中减压舱和喉道内压力与速度的变化曲线及平衡压力、速度分布云图。仿真结果得到精度较高的迅速减压时间和不同程度流体激振现象,其结果指导了低压舱合理的试验方式和喉道管路设计,减少了流体激振对舱体的损害;设计了正交实验表,完成了低压舱迅速减压实验,对比了有限元仿真模拟和迅速减压实验结果,验证了迅速减压时间的精确性和试验过程中存在的压力振荡现象,为防止低压舱共振引起工程事故建立了安全性和可靠性。(2)基于振荡流体力学的迅速减压数学模型。概述了振动的物体在振荡流场中出现流体激振现象的根本原因,以管内微小来流、喉道管径为变截面管道为主要条件,根据振荡流体力学原理建立了迅速减压过程中稳定流场和振荡流场的速度、压力分布方程式。利用参数多项式方法求解了流场内的速度分布和压力分布,数值模拟和迅速减压试验结果表明迅速减压过程会出现流体激振现象。(3)基于LabVIEW的物理参数测试系统开发。后面板采用处理数据的生产者与消费者框架模式,完成了用户界面的设计。主要功能包括实时监测舱内高度、流量数据,物理参数统计量计算,数据存储和数据回放等;进行了高空加压实验,实验结果验证了物理参数系统的稳定性和精确性。(4)基于西门子S7-1500 PLC的迅速减压自动控制系统开发。上位机软件采用LabVIEW,后面板设计采用响应事件的生产者与消费者框架模式,完成了低压舱迅速减压自动控制系统的设计开发。主要功能包括自动加压、试验爆破及数据记录生成和数据存储、回放等。

强制通风温度传感器辐射误差修正与软件设计

这是一篇关于大气温度,强制通风温度传感器,CFD,太阳辐射误差,BP神经网络,Web网站的论文, 主要内容为气候在不断改变的同时,对大气环境探测精度的要求也日趋提高,例如温度传感器观测的温度误差值要求低于0.1℃量级。在进行大气温度观测时,气象站普遍使用的温度传感器会受到太阳辐射的影响,使得采集到的气温比实际气温高,辐射误差接近0.9℃甚至更高。为提高温度传感器的测量精度,有必要设计高效的温度传感器防辐射罩来降低辐射误差。本文设计了一款双层强制通风温度传感器防辐射罩,运用计算流体动力学(CFD)的数值模拟法对基于该新型防辐射罩的温度传感器仿真分析,探究了在不同的太阳辐射强度、下垫面反射率、气流速度环境因素下温度传感器辐射误差变化。仿真结果表明:太阳辐射误差与太阳辐射强度、下垫面反射率呈单调递增关系,与气流速度呈单调递减关系。采用BP神经网络拟合CFD仿真值,求得辐射误差方程,从而可得到任意气流速度、下垫面反射率、太阳辐射强度等环境因素下强制通风温度传感器的辐射误差值。结果表明,CFD仿真值以及在BP神经网络中拟合的预测值的绝对误差小于0.0025℃,温度传感器的测量精度得到了大幅度的提升。为了便于查询历史温度数据,本文采用Bootstrap和AngularJS作为前端开发框架,Spring MVC作为后台开发框架,设计出一款基于B/S架构的历史温度查询与修正软件,该软件可实现气象站台信息管理、历史温度数据管理、实时气象数据查询等功能,同时用户也可以查询在不同环境因素下的辐射误差,进而完成温度测量值的修正。本文在历史温度数据管理模块实现了气象传感器数据的有偿使用,通过收费实现软件的盈利,进而有一定的资金去研究更多型号的传感器,获得更多的气象数据并存放在软件中供用户使用,形成正向效应。

发动机中置车型进气系统的设计与开发

这是一篇关于发动机中置,进气系统,CFD,试验,规范的论文, 主要内容为2013年,全球汽车产业迅猛发展,中国汽车的产量更是超过2100万辆,但是高速发展的汽车产业也给社会和人类带来了很大的负面影响,如环境污染加剧、能源消耗增加等问题。同时,这些问题又反作用于汽车产业的发展,如发动机及相关系统的要求也随之提高。本文从发动机中置车型的进气系统这一典型的方向进行了研究,设计、开发出了一套在成本及性能方面均较优的进气系统方案,并且进一步将设计、开发思路整理,总结出来了适合海马轿车现状的的设计、开发流程规范。进气系统包含了发动机进气歧管部分及进气歧管之前的部分,而作为整车厂主要从事的是发动机进气歧管前的系统设计、开发工作,这部分系统主要包括空气滤清器进气管路、空气滤清器总成、谐振零部件以及连接空气滤清器与发动机的进气管路,本文就着重于发动机进气歧管前的进气系统设计与开发工作进行了研究。论文主要内容及创新点如下：(1)通过介绍进气系统的结构、功能、原理及相应要求,对比市场现有发动机中置车型的进气系统结构、性能差异,建立了市场上同类车型的进气系统数据库,并综合成本及性能因素,提出了一种新型的发动机中置车型进气系统方案；(2)根据标准及实际性能目标要求,运用CATIA在整车中合理布置进气系统,细化设计进气系统中的各总成的结构设计、理论分析及计算,并利用CFD建立仿真模型,分析了进气系统进行流场特性,缩短了产品设计及制造周期；(3)针对开发出来的零部件,进行了整个进气系统的进气效率、发动机温场试验、发动机功率贡献、进气噪声及涉水试验,充分验证了新型进气系统方案满足各项设计性能指标；(4)通过对发动机中置车型进气系统的设计、开发及验证的方法进行提炼,建立了零部件及总成的技术要求、开发流程以及性能测试规范,并进行了技术储备及为后续型谱车型的设计、开发提供参考和帮助。

适用于海绵城市的虹吸雨水断接消能设施CFD模拟及优化设计

这是一篇关于海绵城市,虹吸雨水系统,雨水断接,雨水消能,CFD的论文, 主要内容为随着城市化进程的加快,对建筑的容量及造型提出新的要求,公共建筑领域尤其是其建筑屋面的设计及建设存在着向“大面积、大跨度”或者是“异型、柔性”等非常规方向发展的趋势,因此屋面虹吸雨水排水技术在近20年来得到了广泛的应用。但目前虹吸系统的设计存在两方面的问题:首先是排水安全性不足,现有虹吸排水更多强调排水管道部分的设计,忽略了虹吸排水系统中的高峰值流量对出水井的冲击问题,导致出水井内间歇泉事件频繁发生,不仅阻碍了屋面雨水的排放,而且造成重大安全问题;其次,随着“海绵城市”在我国的全面推进,要求更多雨水能够在原位下渗、滞留、蓄存及净化,对建筑雨水排放提出了更高的需求,使得屋面雨水由原有的接入室外管网的模式改为雨水立管断接后排入地表生态类海绵设施的模式。但对于虹吸雨水排水系统而言,若直接采用雨水立管断接,其大流量及高流速会对断接下游的海绵设施造成严重冲刷,破坏海绵设施的结构及生态。针对在海绵城市建设背景下,如何构建更安全的断接消能设施进而实现虹吸雨水的安全断接排放这一关键技术问题,构建了三维计算流体力学CFD模型,对虹吸排水消能设施的流场进行解析,提出适用于海绵城市的虹吸排水消能结构设计。主要研究内容如下:①构建了消能设施三维计算流体力学模型。进行了适用于消能设施结构特征的网格划分,构建了适用于断接消能设施设计的三维流体力学模型,界定了与实际运行工况一致的水气掺混两相流的流速、流量、压力、水气比等边界条件。②解析了排水安全及海绵城市建设对于虹吸雨水排放的限制性条件并进行了量化。由于雨水需排放至地表,应为半地下式或地上式;由于地表空间尺寸有限,容量应尽量减小;其出流流速控制条件考虑海绵设施入流条件,建议上限制为1.5 m/s;考虑间歇大流量或超设计工况的下的井内壅水问题,设置流量快速排放结构,以防止间歇泉事件发生。③开展了预实验,对未设消能设施下雨水自由出流对下游设施的冲刷效应及消能设施的主体结构模式进行了预判。结果表明:未设消能设施的虹吸雨水排放系统对下游的冲刷距离大于3 m,且其冲刷流速在3 m之后下降不明显,相对管内流速仅有小幅度下降,说明自由出流下冲刷效应显著;通过横、纵两种入流方式预实验,发现纵向入流模式在流速增大后其消能效果下降且出流流态较差,而横向入流模式在流速增大后消能效果上升且出流流态稳定。④对虹吸消能设施进行了初步设计,并通过CFD数值实验对其结构形式及参数进行了优化,最终建立了消能效果较为理想的结构设计,消能率达50%以上。基于预实验结果及限制性条件,完成了以井内水循环腔室为主要结构的多出口消能设施的初步设计。基于初步设计,强化改造外腔室进水构件,改善出口出流条件;与无内循环腔室设施相比,流速削减能力提高约50%。基于改造设计,对出口位置、出口大小、井体高度、通气口启/闭及尺寸等多参数进行了优化,确定了两种消能效果较好的结构设计。⑤对较优方案的工程适用性进行了验证。在常规设计流量下,基于仿真模拟数据对两种优化方案的出口流量及出流流速进行经验公式推导,并对经验公式的预测结果进行准确性校核。在极端超设计流量下,对20 m水头的入口压力进行10 s出流模拟,结果表明,本设施在该情况中能有效削减入流能量,其消能率达90%以上,且能实现极端条件的流量快速排放,避免井内间歇泉的产生。本文得出的三维流体力学模型构建方法、边界条件界定方法、断接消能设施设计结构参数及断接消能设施出水流速与流量计算方法等,可为建筑屋面虹吸雨水安全断接排放设施的设计提供技术支撑和方向指引。

东北农业大学风环境模拟与景观改造

这是一篇关于东北农业大学,风环境,CFD,PHOENICS,植物景观改造的论文, 主要内容为东北农业大学地处城乡结合处且毗邻化工厂,校园内的风环境以及空气质量常年较差。春秋两季风速大,风向不定,导致扬尘频发,地面垃圾四起,对师生的呼吸系统产生极为恶劣的刺激。在此现实依据之上,为了运用景观种植手段改善东北农业大学的风环境进而改善空气质量问题,开展本研究。研究中结合了景观学和空气动力学等多学科的知识,有利于丰富和发展风景园林学科体系,具有长远的理论探索意义;探索出景观种植设计与风环境的关系,合理利用园林植物影响室外空间小气候,对提升校园环境的品质具有深刻的现实意义。本文以东北农业大学的风环境为研究对象,通过查阅大量文献资料,运用计算流体力学(Computational Fluid Dynamic,缩写CFD)数值模拟技术,结合哈尔滨的风速风向数据,定性定量分析归纳东北农业大学风环境问题的成因并探究基于景观种植设计层面的改造策略。主要有以下几方面结果:(1)创新地使用球体三维模型和圆柱组合体三维模型作为灌木和乔木的几何模型,并验证了合理性。(2)水平方向减小风速的效果排序为林植>群植>丛植>列植>对植>孤植;竖直方向15m高大乔木+8m中大型乔木+4m小型乔木+2.5m灌木+0.2m地被>2.5m灌木+0.2m地被>15m高大乔木+8m中大型乔木+4m小型乔木+0.2m地被的结构,推论而知,竖直方向植物群落结构减小风速的能力排序为乔灌草>灌草>乔草。(3)从风环境模拟的角度结合了地理信息系统和3D建模的内容,了解了利用Supermap结合CAD校园规划平面图来实现3D建模的方法。通过收集数据得出哈尔滨2017年春季的风玫瑰图,利用PHOENICS软件对东北农业大学校园进行了该现状条件下的风环境模拟,得出了视线高度即1.5m处的风速云图和风速矢量图。通过对模拟结果的分析,总结出大风极易发生的位置以及可能的发生原因。(4)选取6个典型的大风区,根据分析出的可能形成大风的原因对其植物景观进行改造。将调整过的植物景观用PHOENICS模拟验证改造的可行性及普适性。