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面向混合单元动网格计算的雅可比弹簧法: 2025年; 作为最常用的动网格变形方法之一,弹簧法被广泛应用于变体飞行器的变形、气动弹性、多体分离等非定常工程问题的计算。常用的弹簧法刚度系数由线弹簧刚度和扭转弹簧刚度线性叠加组成,但当网格几何尺寸较小时,扭转弹簧刚度远小于线弹簧刚度,导致计算时会忽略扭转弹簧刚度对网格变形能力的影响。此外,扭转弹簧刚度公式包含网格面三角形顶角参数,只适用于三角形网格面,无法适用于包含四边形网格面的混合网格变形计算。为了兼顾动网格变形能力的鲁棒性和多种混合网格单元的适配性,引入雅可比参数替代原来扭转弹簧刚度系数中的三角形网格面顶角正弦值,并采用均值不等式改进雅可比参数计算公式,增大狭长网格单元的刚度,从而增强网格变形量分布的合理性以及减少网格边长度不均匀性对网格变形的影响。进一步改进线弹簧和扭转弹簧的组合刚度系数计算公式,以避免在网格几何尺寸较小的条件下忽略扭转弹簧刚度对动网格变形能力的影响。通过改进传统弹簧法提出雅可比弹簧法,并对矩形平动、翼形转动、DLR-F4机翼变形和半球头部变形进行了计算。计算结果表明:相比传统弹簧法,改进后的动网格弹簧方法能够用于混合网格变形计算,并有效提高了变形能力和变形后的网格质量。; 杨帆杨梦瑶江中正陈丽华李旭东陈伟芳; 关键词：动网格网格变形混合网格

一种基于动网格的空化空蚀及二次空蚀预测方法: 本公开提供一种基于动网格的空化空蚀及二次空蚀预测方法，属于流体机械及空化流仿真技术领域。预测方法包括对发生形变的工程材料进行参数测定，选定工程材料发生形变的计算域并对计算域进行网格划分；确定边界条件、气液相物性参数以及由...; 李林敏沈博涵陈明明王尊江朱祖超

一种面向SU2格式气动网格的气动弹性动网格构建方法: 本发明涉及一种面向SU2格式气动网格的气动弹性动网格构建方法，属于气动弹性力学技术领域，本发明读取SU2格式机翼气动网格模型在工况条件下的网格与变形参数，并获取所有网格节点的坐标与变形点的变形信息。在变形计算开始前采用高...; 谢长川邹志诚安朝杨超

基于动网格技术的气隙鼓泡堵流工况的流热耦合数值模拟方法: 一种基于动网格技术的气隙鼓泡堵流工况的流热耦合数值模拟方法，针对板状燃料元件建立燃料结构的几何模型及其相邻的冷却剂流道模型，设置边界条件和初始条件后进行初步仿真，当初步仿真收敛时设置动网格、边界条件和气体压力后进行精确仿...; 刘晓晶刘传栋许巍何辉

基于动网格技术飞机尾气污染物扩散数值研究: 2025年; 飞机运行中排放的尾气会对大气环境造成严重的影响,针对目前机场大气环境影响评估方面极少采用基于动网格技术的数值模拟的情况,本文应用动网格技术,对机场区域内飞机滑行阶段的尾气扩散进行了共24种工况的数值模拟。通过对比不同的风速和风向,分析了外流场对飞机尾气分布特性的影响。结果表明:风向作为影响飞机污染物扩散的主要因素之一,将完全主导污染物在机场大气环境中的扩散。不同风速对污染物扩散影响极大,大风速对飞机污染物具有良好稀释能力,反之小风速对飞机污染物的稀释能力比较弱。; 刘鑫匡江红; 关键词：数值模拟动网格技术

RBF动网格技术研究进展及其气动弹性应用: 2025年; 以气动弹性计算为代表的多学科耦合计算中,结构变形会带来流体求解域的变形,需要发展一种通用性好、计算效率高、适用性强的动网格技术以满足气动力的求解需求。基于径向基函数(RBF)插值法的动网格技术具有较强的变形网格生成能力,适用于任意类型的变形网格计算,被认为是一种具有较好应用前景的动网格方法。介绍了基于RBF的动网格技术基本理论,分析了RBF方法的基函数与紧支半径选取方案,对基于RBF的动网格技术的加速算法、精度提升方法的研究进展进行了整理,梳理了基于RBF的混合动网格技术。最后对目前气动弹性计算中基于RBF的动网格技术研究现状与发展前景做了简要总结。; 杨超杨超谢长川谢长川胡存佚; 关键词：径向基函数气动弹性插值动网格

基于动网格技术的水动力旋转喷雾降尘装置性能分析: 2025年; 水动力旋转喷雾降尘装置具有仅需水动力驱动、雾化效果好等优点,在煤矿井下工作面得到广泛应用。为了实现安全、精准、高效降尘,基于动网格技术对其性能进行了系统分析。采用DesignModeler软件建立了降尘装置三维模型,采用动网格技术分析了水轴出口角度对水流出口速度和水轴转速的影响规律,并基于UDF(userdefined function,用户自定义函数)编程技术和VOF(volume of fluid method,流体体积法)模型,分析了降尘装置混合出口处的雾粒轴向速度和风流进口处的风流轴向速度随水轴出口角度的变化规律。结果表明:随着水轴出口角度的增大,水流最大出口速度从63.19 m/s减小到24.97 m/s,水轴转速逐步增大到1786.4 r/min;雾粒最大轴向速度从39.178 m/s减小到10.637 m/s,后增大到12.854 m/s,最后减小到8.014 m/s,速度均匀性先增强后减弱;风流最大轴向速度从0.804 m/s增大到1.524 m/s,后减小到1.272 m/s,速度均匀性先基本不变后减弱;当水轴出口角度为45°时,降尘装置的雾化性能最佳。搭建了水轴转速和风流轴向速度测试平台,通过实验验证了仿真结果的正确性。将降尘装置进行了现场应用,结果表明,采用水动力旋转喷雾降尘装置后,转载机进料口区域总粉尘和呼吸性粉尘的降尘率有了明显提高,均达到了75%以上,其中工人作业处的呼吸性粉尘质量浓度降到6.31 mg/m^(3)。研究结果为创建安全、健康、绿色的煤矿生产环境提供了新思路。; 关维娟陈清华陈清华江丙友江丙友; 关键词：旋转喷雾动网格降尘效率

基于动网格技术的CMT-WAAM熔池温度场与流场数值模拟: 2025年; 针对基于冷金属过渡(CMT)技术的镁合金摆动电弧增材制造(WAAM)过程,采用流体体积(VOF)法和动网格(DM)技术建立了分别考虑熔滴和熔池受力情况的三维瞬态数值模型,研究了熔滴过渡和熔池流动过程中的温度场和速度场变化.结果表明,相应试验结果验证了所建立数值模型的有效性,熔池和熔滴尺寸参数模拟的误差均在10%之内.在CMT-WAAM开始阶段,基板表面和焊丝在电弧热作用下熔化分别形成熔池和熔滴.在焊丝向熔池送进过程中,熔滴不断长大,并在表面张力作用下长成球形.熔滴金属的热量主要通过热传导的形式向熔池传递,熔池最高温度随着熔滴金属的过渡而升高,熔池最高温度可达2100.0K;随着焊丝的回抽,熔池最高温度降低至1763.6K.随着焊丝向熔池送进,熔滴的最大速度从1.87 m/s逐渐减小到1.07 m/s,而熔池的最大速度仅为0.87 m/s.当熔滴金属前端与熔池发生接触后,液态金属的最大速度可达到4.21 m/s;随着焊丝的机械回抽,液态金属的最大速度在1.69~4.90 m/s范围内波动.当熔滴与熔池接触发生短路时,熔滴金属从熔池表面流向熔池底部和熔池两侧,增强了对熔池底部和熔池两侧的搅拌作用,使得熔池体积增加;当熔滴从焊丝端部脱离后,熔池中液态金属从熔池底部流向熔池表面和熔池两侧,熔池温度和流体速度随之降低,从而减缓了熔池体积的增加.此外,熔池自由表面在摆动电弧作用下呈现波浪式变形.; 申俊琦张帆张帆耿辉; 关键词：动网格熔滴过渡熔池流动数值模拟

基于动网格技术的双进/排气活塞式膨胀机动力性能研究: 2025年; 采用传统的分析方法难以获得活塞式膨胀机气缸内气体的压力场、温度场和速度场分布,因此,基于CFD(computational fluid dynamics,计算流体动力学)动网格技术,研究了双进/排气活塞式膨胀机的动力性能。首先,对双进/排气活塞式膨胀机气缸内气体的非定常流动进行数值仿真,得到其压力场、温度场和速度场的瞬态分布;其次,搭建膨胀机输出功率测试平台,比较多工况下输出功率的仿真值与测试值,得出两者的误差小于5.5%,验证了仿真方法的正确性;最后,通过正交试验,分析了进气压力、进气温度对膨胀机动力性能的影响。结果表明:压缩空气进入膨胀机气缸后,气体温度先快速升高,当曲轴转角为15°后持续下降;打开排气阀后,气缸内气体的压力高于环境压力,可以对剩余压力能进行回收;提高进气温度能有效提高膨胀机动力性能,当进气压力为0.5 MPa、进气温度从273 K升高到333 K时,膨胀机的输出功率增加19.8%,气体能量利用率提高18.3%;提高进气压力,则膨胀机的输出功率逐渐增大,气体能量利用率逐渐减小,当进气温度为273 K、进气压力从0.5 MPa提高到2 MPa时,膨胀机输出功率从0.81 kW增大到3.76 kW,气体能量利用率降低15.3%。研究结果为活塞式膨胀机的性能优化提供了理论依据。; 虞启辉耿延歧张立从; 关键词：计算流体动力学动网格技术流场正交试验

基于动网格的动态障碍物对巷道风流的影响: 2025年; 为了研究动态障碍物对矿井风速的影响,选取矿车在运输巷道行驶时的巷道进口风速、矿车行驶速度、矿车长度、阻塞比4个影响因素,运用动网格技术进行数值模拟,得到不同因素对巷道风流影响的变化规律。研究结果表明:巷道进口风速与矿车行驶速度的差值越大,巷道横截面的平均风速变化程度越明显,矿车对巷道风流的干扰距离也越长,使得矿井通风系统的稳定性受到较大影响;矿车长度和阻塞比对矿井通风系统稳定性的影响较小。运用SPSS软件中的逐步线性回归分析方法得到4个因素对巷道风速变化程度的影响由强到弱依次是矿车行驶速度、巷道进口风速、阻塞比、矿车长度。研究结果对维持矿井通风系统稳定性有着重要的意义。; 张亚爽张京兆闫振国黄玉鑫崔宇鑫张金龙; 关键词：动态障碍物动网格数值模拟

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