单柱模拟论文-段斐

单柱模拟论文-段斐

导读:本文包含了单柱模拟论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:浮式风机,动力响应,模型试验,推力相似

单柱模拟论文文献综述

段斐[1](2017)在《单柱式浮式风机动力性能机理和响应特性的模型试验与数值模拟研究》一文中研究指出随着全球持续增长的对于能源的需求以及人们对于环境保护的愈加重视,清洁能源成为目前研究和发展的一个重点。风能和太阳能是目前最被看好的能应用到商业领域的新能源。由于传统的海底固定式的离岸浮式风机在深水中成本会显着增加,工业界和研究者于是逐渐将目光转向漂浮式的风力机。本文的研究对象为深水单柱式浮式风力机,它可以布置在远离海岸线的海域,并且足够接近人口密集和经济发达的沿海城市。这样有利于捕获稳定和强劲的风能,也利于能源的传输。海上浮式风力机是一个复杂的综合系统,对于浮式风机的研究涉及多学科交叉,包括空气动力学、水动力学、多体动力学(弹性)以及自动控制系统。由于浮式风机数值模型的复杂性,国际上各研究机构的仿真软件/程序的准确性和可靠性,需要实测数据或试验数据来验证。然而由于各公司/研究机构对于数据专属权的保护,国际上实测和试验数据的公布十分缺乏。因此,为了满足国际上现有浮式风机仿真软件/程序的急切验证需要,也为了对单柱式浮式风机的动力响应特性和耦合特征进行深入分析。作者在上海交通大学海洋深水试验池进行了基于200m实型水深的单柱式浮式风机1:50缩尺比的水池模型试验。本文突破了传统海洋工程浮式结构物模型试验技术在开展浮式风机模型试验研究方面的瓶颈,创新性地提出一套浮式风机模型试验技术。包括动力相似准则考虑、叶轮旋转控制技术、叶片制作技术、开放水池空间条件下的风场模拟技术、风机塔架弹性体模拟技术和质量控制技术。并在此基础上,对于单柱式浮式风机的系统动力响应特性进行了较为全面的研究,分析了运动、风机/塔架载荷、锚链张力之间的耦合作用和响应特征。对单柱式浮式风机在均匀流下的VIM特性进行了深入研究,分析了风浪载荷对于浮式风机VIM响应的特殊影响。在水池模型试验中创新性地使用了在低Re下有着更好C_t,C_p性能的推力相似叶片,并和常规的几何相似叶片的浮式系统进行了对比,研究了这种叶片对于浮式系统复杂动力响应行为的影响。综合空气动力学、水动力学和动力学的机理研究,建立了浮式风机动力学模型。并在此基础上,开发了浮式风机动力性能预报的计算程序DARwind,该程序由空气动力学模块、水动力学模块和动力学模块组成,能实现时域下的统一耦合计算。基于试验中的浮式风机参数,在DARwind和FAST数值仿真程序及软件中建立相应的数学模型,计及了试验中传感器及其线缆的影响、试验环境低雷诺数的影响、塔架的弹性等,通过试验和数值的对比,验证仿真程序/软件的准确性。(本文来源于《上海交通大学》期刊2017-10-01)

梅海霞,沈新勇,王卫国,黄小梅[2](2015)在《WRF单柱模式中单参数方法对热带对流模拟能力的影响》一文中研究指出利用耦合Milbrandt 2-mon(MY)双参数微物理方案的WRF中的单柱模式,对TWP-ICE试验(Tropical Warm Pool International Cloud Experiment)期间的个例进行数值模拟和敏感性试验。通过与观测资料和云分辨率模式的模拟结果进行对比发现:MY方案默认的双参数版本和单参数版本均能够再现TWP-ICE期间的热带云系的总体宏观和微观特征。MY方案的双参数版本模拟的降水率的演变特征同观测十分吻合,冰相粒子的微观特征同观测事实较为一致。单参数默认版本的降水率、液态云的构成及冰相粒子微观特征方面同观测事实存在明显差距。然而实际业务应用中单参数方案由于计算量较小应用更为广泛,但模拟效果有待改善。为了使方案保持计算量较为合理的同时具有较好的模拟效果,参考双参数控制试验中的冰相物质的微观特征,尝试对单参数方案中冰相粒子的单参数方法进行改进。冰晶单参数改进试验中虽然对于冰晶数浓度采用两种不同的处理方法,但模拟效果均未明显改善。其中冰云总含量更加接近观测,且冰云构成发生显着变化,主要归因于冰晶有效半径的减小间接削弱了雪和霰的发展。云滴含量的异常增强导致液态水含量比观测偏高约一个量级,暖云异常增厚则与上升运动的增强直接相关。雨水含量明显增强及雨滴有效半径减小综合导致了降水率仅有微弱改善。雪的单参数改进试验中,雪的截距值增加及环境场过饱和条件改善促进了冰云的发展。通过适当调整雪的截距的经验诊断公式,雪的截距、液态水含量以及降水率均得到较好的改善;而指定雪截距为常数的处理方式使液态云更为偏厚,降水率演变细节同观测仍然差异显着。改进试验结果表明,单参数方案中采用适当的经验公式诊断雪的截距的处理方法对改善单参数方案的模拟能力具有一定的可行性。(本文来源于《气候与环境研究》期刊2015年06期)

梅海霞,沈新勇,王卫国,黄伟[3](2015)在《双参数微物理方案在WRF单柱模式中的模拟检验和对比研究》一文中研究指出利用耦合Milbrandt 2-mon(MY)和Morrison 2-mon(MOR)两种双参数微物理方案的WRF中的单柱模式,对TWP-ICE(Tropical Warm Pool International Cloud Experiment)试验期间的个例进行数值模拟。通过与观测资料和云分辨率模式的模拟结果进行对比发现:两种双参数微物理方案能较好地模拟出TWP-ICE期间热带云系的宏观和微观的特征。模拟的降水率、地表向下长波辐射和大气顶向外长波辐射的量级、时间演变趋势与观测相一致;总的液相和冰相水凝物的垂直分布以及随时间的演变特征总体与观测以及云分辨率模式的结果也较接近。在整个时期,两种方案水云中的雨滴宏观和微观特征差异较小,而云滴混合比在两种方案之间的差别显着;冰晶对冰云的贡献在MY方案中占据主导地位,而MOR方案中雪在冰云中扮演的角色相比于在MY方案中更为重要。微观上与MY方案相比,MOR方案中的云滴是由数量更大的小云滴构成,但冰晶却是由数量较少的大冰晶粒子构成。微物理过程转换率的区别是造成两种方案冰云宏观分布特征差异的主要原因。与冰晶和雪有关的微物理过程转换分析表明:活跃期两种方案中与冰晶有关的主要微物理转换项有冰晶的凝华增长、冰晶向雪的自动转化、冰晶被雪碰并以及冰晶的沉降过程。而雪主要的转换项包含沉降和凝华过程等,其中MY方案中雪的主要转换项更为丰富。该时期两种方案冰晶和雪的主要微物理转换项的垂直分布以及量级特征的差异同冰云的宏观分布相一致。季风抑制期,两种方案中冰晶主要的源汇项包括凝华增长和沉降过程。MY方案中凝华凝冻核化也是主要的源汇项之一。抑制期MOR方案中高空的雪发展较强,参与的微物理过程较MY方案更为丰富,主要转换项比MY方案高出约一个量级。(本文来源于《高原气象》期刊2015年04期)

桂展[4](2014)在《单柱模拟移动床装置研制及分离淀粉糖的工艺研究》一文中研究指出近年来,淀粉糖行业得到了迅猛的发展,淀粉糖的品种日益增加,广泛应用于食品、化工、医药等诸多行业。作为新型甜味剂,淀粉糖应用于食品工业中,既提升了食品的品质,也提高了人们的健康水平。在生产某种淀粉糖过程中,必不可少地会有其他杂糖生成,杂糖会影响淀粉糖的性质和功能。因此,提高淀粉糖的纯度是国内外研究者的共同目标。尤其是模拟移动床技术的出现及在制糖工业的应用,引起了研究人员的广泛关注。本文首先探究了固定床色谱法和模拟移动床色谱法分离果葡糖浆的效果。固定床色谱采用4根规格为501000mm层析柱串联,以钙化后的强酸型阳离子树脂为固定相,去离子水为洗脱剂,收集洗脱液测定果糖及葡萄糖纯度。经HPLC检测表明,洗脱液组成与原料液组成相差不大,几乎无分离效果。相比之下,采用单柱SMB法,即一根规格为1210000mmPE盘管,以钙化后的强酸型阳离子树脂为固定相,恒温于70℃,去离子水为洗脱剂,收集洗脱液并测定组成。通过4次单柱SMB循环进料操作,分离所得葡萄糖和果糖经HPLC检测,纯度均达到95%以上。其中总糖回收率为91.30%,基本上能达到果糖与葡萄糖分离的效果。确定了单柱SMB能够较好地分离果葡糖浆后,进一步探究单柱SMB的工艺参数。通过进行单因素试验,研究了进料量、温度、洗脱流速对分离效果的影响,并确定了各因素最佳范围值。在此基础上,采用正交试验L9(33)方法,以葡萄糖回收率为指标,进行叁因素交叉组合试验。对试验结果进行统计分析,得出最佳工艺参数为:分离温度50℃,进料量为葡萄糖和果糖溶液各10g,流速3.6ml/min。在确定了最佳工艺参数后,分别探究了单柱SMB简易装置对麦葡糖浆的分离效果以及除去异麦芽低聚糖中葡萄糖的效果。结果表明,通过3次单柱SMB循环进料操作,分离所得葡萄糖和麦芽糖经HPLC检测,纯度均达到95%以上。总糖回收率为66.55%,其中葡萄糖回收率为78.82%,麦芽糖回收率为54.27%,基本上能达到麦芽糖与葡萄糖分离的效果。经HPLC证实,其中低聚糖总含量从66%提高到92%及以上,葡萄糖含量低于2%。(本文来源于《华南理工大学》期刊2014-05-29)

周倩[5](2011)在《离子交换法海水提钾过程优化》一文中研究指出离子交换法由于具有良好的选择性和较高的产品回收率,在海水提钾领域已得到广泛应用。随着离子交换设备的不断发展与更新,连续离子交换技术开始应用于海水提钾工艺中。计算机技术的迅猛发展使连续离子交换分离技术进行模拟研究成为可能。由于数学模型的设计和优化不受实验条件的限制,因此更有利于分离过程复杂机理的研究。连续离子交换法海水提钾过程模拟研究是以单柱吸附和洗脱过程的模拟为基础进行的,因此本文分别对单柱吸附和洗脱过程进行模拟研究,考察不同操作参数和因素对实验的影响,为连续离子交换法海水提钾工艺的模拟研究提供理论支持与参考。通过查阅文献选取数学模型和模拟所需的相关参数,在此基础上利用COMSOL仿真模拟软件对单柱钾离子吸附和洗脱过程分别进行模拟。将模拟结果与实验结果相对照,可见平衡扩散模型的模拟效果要优于理想模型。在单柱吸附模拟过程中,选定进料浓度、柱长、柱径和离子交换等温线方程的基础上,随着孔隙率的减小,穿透曲线的穿透时间基本保持不变,保留时间不断增大;而随着传质系数的增大,穿透曲线的穿透时间不断减小,保留时间基本不变;不同流速对穿透曲线的影响较为复杂,随着进料流速的增大,穿透时间不断减小,保留时间也不断减小。单柱洗脱模拟过程与吸附类似,但所得结果有不同。孔隙率的变化对模拟结果的影响不大,但使流出曲线发生平移的总趋势还是存在的,不影响其穿透时间;而随着传质系数的增大,穿透时间减小的速率不断减小。(本文来源于《河北工业大学》期刊2011-04-01)

单柱模拟论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用耦合Milbrandt 2-mon(MY)双参数微物理方案的WRF中的单柱模式,对TWP-ICE试验(Tropical Warm Pool International Cloud Experiment)期间的个例进行数值模拟和敏感性试验。通过与观测资料和云分辨率模式的模拟结果进行对比发现:MY方案默认的双参数版本和单参数版本均能够再现TWP-ICE期间的热带云系的总体宏观和微观特征。MY方案的双参数版本模拟的降水率的演变特征同观测十分吻合,冰相粒子的微观特征同观测事实较为一致。单参数默认版本的降水率、液态云的构成及冰相粒子微观特征方面同观测事实存在明显差距。然而实际业务应用中单参数方案由于计算量较小应用更为广泛,但模拟效果有待改善。为了使方案保持计算量较为合理的同时具有较好的模拟效果,参考双参数控制试验中的冰相物质的微观特征,尝试对单参数方案中冰相粒子的单参数方法进行改进。冰晶单参数改进试验中虽然对于冰晶数浓度采用两种不同的处理方法,但模拟效果均未明显改善。其中冰云总含量更加接近观测,且冰云构成发生显着变化,主要归因于冰晶有效半径的减小间接削弱了雪和霰的发展。云滴含量的异常增强导致液态水含量比观测偏高约一个量级,暖云异常增厚则与上升运动的增强直接相关。雨水含量明显增强及雨滴有效半径减小综合导致了降水率仅有微弱改善。雪的单参数改进试验中,雪的截距值增加及环境场过饱和条件改善促进了冰云的发展。通过适当调整雪的截距的经验诊断公式,雪的截距、液态水含量以及降水率均得到较好的改善;而指定雪截距为常数的处理方式使液态云更为偏厚,降水率演变细节同观测仍然差异显着。改进试验结果表明,单参数方案中采用适当的经验公式诊断雪的截距的处理方法对改善单参数方案的模拟能力具有一定的可行性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

单柱模拟论文参考文献

[1].段斐.单柱式浮式风机动力性能机理和响应特性的模型试验与数值模拟研究[D].上海交通大学.2017

[2].梅海霞,沈新勇,王卫国,黄小梅.WRF单柱模式中单参数方法对热带对流模拟能力的影响[J].气候与环境研究.2015

[3].梅海霞,沈新勇,王卫国,黄伟.双参数微物理方案在WRF单柱模式中的模拟检验和对比研究[J].高原气象.2015

[4].桂展.单柱模拟移动床装置研制及分离淀粉糖的工艺研究[D].华南理工大学.2014

[5].周倩.离子交换法海水提钾过程优化[D].河北工业大学.2011

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