一、Prospect for the fluid mechanics in the coming century（论文文献综述）
辛宜聪[1]（2021）在《基于CFD模拟的楼房猪舍内外氨气分布规律研究》文中认为随着我国畜禽养殖业规模化、现代化、集约化的快速发展,楼房猪舍作为新型集约化养殖模式受到了广泛的关注。楼房猪舍充分利用了纵向空间,具有节省土地资源、提高单位面积的生产效率和减少环境的污染面积等优点,但这种新型设计是否能为猪的生长提供良好的舍内环境以及是否会对舍外环境造成影响的相关研究还较少。近年来,计算流体力学（Computational fluid dynamics,CFD）因其具有可控性、成本低且能够提供计算域中的详细结果等优点,已经被广泛用于模拟气流和浓度分布。本研究基于CFD模拟对楼房猪舍内躺卧猪的简化、不同楼层舍内氨气的分布以及舍外氨气的扩散规律进行了如下研究:（1）针对高密度养殖的楼房猪舍直接建模的极大计算成本和困难,通过对漏缝地板和六种体重下的四种躺卧猪模型分别进行CFD模拟,探究了基于楼房猪舍的漏缝地板的阻力系数,提出了可代替躺卧猪的简单几何模型以及阻力系数与体重之间的关系。结果表明,漏缝地板Y方向上的惯性阻力系数为173.44 1/m,黏性阻力系数为118408.41 1/m2;Z方向上的惯性阻力系数为20.99 1/m,黏性阻力系数为16251.26 1/m2,根据阻力系数可将漏缝地板简化为多孔介质模型。当猪重为60 kg时,半椭球模型与猪模型在X、Z和Y方向上的惯性阻力系数的相对误差分别为-5.0%、-9.4%和16.2%,综合三个方向考虑,半椭球模型相比较于椭球模型和半圆柱模型,更适合替代躺卧猪。在六种体重三个方向上椭球模型、半椭球模型和半圆柱模型与猪模型单位长度压降之间的平均相对误差的平均值分别为16.18%、12.73%和18.43%,半椭球模型仍最接近猪模型,因此半椭球模型更适合被用来简化躺卧的育肥猪。惯性阻力系数与体重成线性相关,为不同体重和不同方向上的惯性阻力系数的计算提供了参考。（2）基于上述多孔介质模型和阻力系数的研究结果,通过对楼房猪舍不同楼层舍内气流与氨气的分布进行CFD模拟,采用实测数据对模拟结果进行了验证,探究了不同楼层舍内氨气分布之间的差异。结果表明,氨气浓度模拟值与实验值平均相对误差为5.72%,在CFD模拟的可接受误差范围内,说明模拟值与实测值吻合度较高,验证了模拟结果与多孔介质模型的准确性。楼房猪舍二楼与六楼舍内在Y=0.3 m平面上的平均风速分别为0.68 m/s与0.70 m/s,在Y=1.5 m平面上的平均风速分别为1.44 m/s和1.47 m/s,六楼舍内风速大于二楼。在Y=1.5 m平面上,风速分布不均匀,侧墙附近存在明显低风速区域,这可能是侧墙湿帘进风导致的。二楼和六楼舍内在Y=0.3 m平面上的平均氨气浓度分别为2.55 ppm和2.48 ppm,在Y=1.5 m平面上的平均氨气浓度分别为1.21 ppm和1.17 ppm,表明六楼舍内的氨气浓度小于二楼。此外,研究发现舍内最大氨气浓度15.6 ppm并没有出现在风速最低的位置,这可能是因为实心地板下方通风区内的气流方向与舍内整体气流方向相反,气流相遇位置处气流向上流动且风速较低,造成了氨气在角落处的累积。因此应在风机附近的侧墙上增加通风设施,减少长期的氨气积累对猪产生的不良影响。（3）针对楼房猪舍氨气的集中排放,通过对楼房猪舍与传统平层猪舍外氨气扩散进行CFD模拟,探究了两种不同的养殖模式的舍外氨气扩散的区别,分析了风向、风速和排放源浓度对氨气浓度分布以及扩散距离的影响。结果表明,在Z=1.5 m平面上,楼房猪舍的氨气扩散距离远大于平层猪舍,在风向为67.5°、风速为2.03 m/s和排放源浓度为20 ppm时扩散距离可达1380 m,且氨气会在天井内累积,浓度为7.68 ppm。在不同风向下,氨气始终沿着主导方向扩散,但风向对扩散距离的影响并不明显。氨气浓度与扩散距离均随着风速的增大而减小,但更高的风速值更容易导致天井内氨气的累积。此外,氨气浓度与扩散距离均随排放源浓度的增加而增加,当排放源浓度从20 ppm降低到15 ppm时,扩散距离由1380 m减小到727 m,表明降低排放源浓度能够降低扩散距离。因此,在猪舍选址时应着重考虑当地风速和猪舍的排放源浓度。在义乌猪舍的实际运行过程中,当风向为67.5°、风速为2.03 m/s时,扩散距离仅为46 m,最大氨气浓度位于天井中为1.6 ppm,不会对周围居民造成影响。今后在选址时,若排放源浓度控制为20 ppm,楼房猪舍应建在距离居民区1400 m外才能保证不影响周围居民的正常生活。
何帆[2]（2021）在《基于RELAP5/FLUENT耦合程序的熔盐堆热工水力瞬态分析》文中研究表明熔盐堆具有良好的中子经济性、固有安全性、在线后处理和可实现钍铀循环等特点,在第四代核能系统国际论坛上被评选为六种先进核能系统的代表设计之一。作为六种先进核能系统中唯一采用液态核燃料的反应堆,和传统反应堆系统相比,熔盐堆的燃料制备工艺相对简单,可将钍铀等核燃料直接溶解于冷却剂中制备成燃料盐。燃料盐在流经石墨慢化剂通道时发生裂变反应释放能量,裂变热直接沉积在载热剂里。2011年,中国科学院启动了国家先导科技专项“未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统”,致力于研发第四代核能系统钍基熔盐堆以实现对超铀元素的嬗变和我国丰富的钍资源的有效利用。作为熔盐堆最具有代表性的一种设计方案,石墨慢化通道式熔盐堆以石墨材料为堆芯的慢化剂,在堆芯内部由截面为六边形的石墨组件按照一定的规则排布构成,这使得熔盐堆与传统反应堆在堆芯热工水力学上有很大不同,需要开发新的热工水力分析程序满足该类型熔盐堆的热工水力基本需求。作为大型一维热工水力瞬态分析通用程序,RELAP5能针对反应堆事故工况进行快速瞬态计算,但缺少三维现象分析,存在一定局限性。商业CFD软件应用最广泛的FLUENT程序,适用于大多数流体流动和传热相关过程,能有效针对堆芯局部进行建模分析,获得局部区域的三维温度场和流场,但对熔盐堆系统进行建模分析存在较大难度。目前,两者均在熔盐堆的研究中得到了广泛应用。为了综合利用两种程序的优点,本工作以石墨慢化通道式熔盐堆为研究对象,基于RELAP5程序和FLUENT程序,为液态熔盐堆开发了新型的一维系统程序和三维计算流体力学程序相互耦合的RELAP5/FLUENT耦合程序。本文的主要研究内容包括:1:针对RELAP5和FLUENT程序特性,研究RELAP5和FLUENT程序耦合的方法,基于显式耦合的方法实现RELAP5和FLUENT程序的耦合。基于RELAP5和FLUENT程序在熔盐堆热工水力分析上的局限性,本工作旨在实现RELAP5和FLUENT程序间的耦合,既能获得三维温度场流场分布,又能综合利用一维系统代码的优点,满足液态熔盐堆热工水力分析的基本要求。通过FLUENT用户自定义函数和RELAP5源代码的修改,建立输入输出模块,在每个时间RELAP5程序和FLUENT程序相互读取耦合边界参数,并在每一个时间步计算结束后输出耦合边界参数以便进行下一个时间步的计算,成功地实现了RELAP5程序和FLUENT程序的显式耦合。2:通过管道流动问题验证RELAP5/FLUENT耦合程序的正确性,并对CIET自然循环回路和石墨慢化通道式熔盐堆进行稳态的耦合计算。一个水平管道流动问题首先被用来验证RELAP5/FLUENT耦合程序的正确性,通过RELAP5/FLUENT耦合程序与RELAP5程序、FLUENT程序单独分析的结果进行了对比,RELAP5/FLUENT耦合程序的计算结果和RELAP5程序、FLUENT程序单独计算的结果具有较好的一致性。基于RELAP5/FLUENT耦合程序,对UCB CIET双回路自然循环回路进行建模分析,经过验证本文程序可以很好的模拟预测自然循环特性,增强本耦合计算程序用于熔盐堆稳态分析和瞬态分析的可信度。通过RELAP5/FLUENT耦合程序对石墨慢化通道式熔盐堆的稳态分析,在进行系统热工水力分析的同时也可以获得堆芯内部更精确和更详细的温度场分布和流场分布情况。3:基于RELAP5/FLUENT耦合程序,实现通石墨慢化通道式熔盐堆的瞬态热工水力特征分析。本文基于RELAP5/FLUENT耦合程序,将展开对2MW石墨慢化通道式熔盐堆的瞬态热工水力分析（如反应性引入、二回路入口温度降低和二回路流量变化等瞬态）。在瞬态分析中,基于RELAP5/FLUENT耦合程序,可以显着分析瞬态分析中的三维空间效应,研究不同工况下的熔盐堆的瞬态热工水力特性,从而综合评定熔盐堆的安全性,为熔盐堆的设计及安全评审提供一定的参考。本文工作基于RELAP5和FLUENT程序的特性,开发了一种新型一维热工水力学程序和三维计算流体力学工具间的耦合程序,并对该RELAP5/FLUENT耦合程序的正确性进行了相关的验证。本文以一种2MW的石墨慢化通道式熔盐堆为研究对象,利用RELAP5/FLUENT耦合程序分别分析了该反应堆的稳态及瞬态特性。本文基于开发的RELAP5/FLUENT耦合程序能够有效满足石墨慢化通道式熔盐堆的稳态热工水力分析和瞬态热工水力分析的基本需求,获得更加精确和更加详细的温度场分布和流场分布,对TMSR专项的工程设计具有重要的应用价值。
倪强[3]（2020）在《脱壳弹在飞行过程中弹托分离动力学研究》文中提出脱壳弹的弹托分离过程存在复杂的气动扰动,其分离过程将会对弹体飞行的稳定性和作战性能影响较大。本论文以某次口径脱壳弹为研究对象,先对脱壳弹进行了结构设计,再根据计算流体力学和脱壳动力学理论知识,对脱壳弹出炮膛后脱壳运动过程的气动特性进行了分析研究。首先,通过对多体分离运动问题研究方法的调研,介绍了计算流体控制方程、六自由度（6DOF,Six Degree Of Freedom）刚体运动方程及相关的离散和求解方法,并简要介绍了文章使用的求解器Star-CCM+和切割体网格的特点。其次,根据次口径脱壳弹的脱壳机理以及实际需求,完成对脱壳弹的整体结构设计。它分为底座、弹带、卡瓣以及弹体四个组成部分,其中底座与卡瓣之间通过固定销来连接,能够让卡瓣绕着尾部实现转动,更有助于卡瓣的脱开。然后利用基于切割体网格技术与重叠网格技术,结合空气流场和刚体运动的耦合求解方法,数值模拟了脱壳弹在不同发射速度下弹托分离的过程,分析了分离过程中弹体及卡瓣的位移、速度、姿态及所受气动力的变化规律,并通过对比无卡瓣时弹体的仿真情况,发现卡瓣的存在对弹体运动的影响较小。在此基础上,将现场试验时弹托分离的运动姿态情况与仿真得到的结果进行对比验证,确认了数值模拟结果和方法的正确性。最后,采用两瓣和四瓣等不同卡瓣数的脱壳弹来进一步优化弹托分离方案,分别对其进行仿真模拟,得到脱壳弹在不同卡瓣数时的变化规律,发现在四瓣时弹托分离效果更好。
于腾萱[4]（2021）在《多组分复杂等离子体中若干非线性集体行为的研究》文中进行了进一步梳理自等离子体的发现以来,对其特性的研究不断深入,研究方向不断拓展。等离子体系统的多种非线性集体行为是目前等离子体物理领域的前沿问题之一。随着人们对等离子体研究的不断深入,研究成果被不断应用于实验等离子体、空间等离子体等众多学科前沿领域。本论文主要以磁流体力学为理论基础,从两个不同方面对等离子体进行数值模拟:1.研究了一种典型含有正离子、负离子和nonextensive电子的多组分复杂热等离子体中（2+1）维非线性离子声孤波的运动规律。首先,依据磁流体力学的基本理论,给出了一组离子声波的无量纲化方程;然后,利用数学方法—约化摄动法推导,我们得到了用来描述复杂热等离子体中（2+1）维非线性离子声波的Kadomtsev-Petviashvili（KP）方程及其孤立波解;最后,利用数学软件进行数值模拟,讨论不同系统参数对（2+1）维非线性离子声波的非线性特征及孤波波形、孤立波振幅和孤立波宽度的重要影响。2.研究了单丝铝Z箍缩（Z-pinch）产生内爆后等离子体密度以及磁场随时间的变化过程。Z箍缩是等离子体在轴向（Z方向）电流作用下产生的洛伦兹力,受洛伦兹力的影响在径向（r方向）造成的自箍缩效应。磁流体力学数值模拟作为研究Z箍缩的重要手段之一,对于了解和认识Z箍缩内爆过程中等离子体不稳定性的产生、发展和等离子坍缩等基础科学问题,以及Z箍缩实验优化设计,具有重要的意义。本部分内容结合“强光一号”加速器的实验数据,对磁场添加一个初始正弦扰动,给定两种初始扰动振幅,且在不同电流驱动下对单丝铝进行数值模拟研究,模拟结果有助于深入理解丝阵负载Z箍缩的物理过程。
陈文卓[5]（2021）在《基于深度神经网络的气动数据建模方法研究》文中研究表明人类对于世界的探索已经不仅仅局限于陆地和海洋,而是将探索的方向转向了更为广袤的天空和宇宙,因此对各个国家在航空航天领域的技术实力提出了更高的挑战,国家在空气动力学领域的研究与进步也就显得尤为重要。空气动力学中在获取气动数据时仍依赖较为传统的方法,但此类方法的局限性较大,通常具有较高的时间或经济成本。而当前人工智能技术的蓬勃发展为空气动力学领域气动数据的获取方式的发展提供了新的契机。空气动力学领域传统的数据建模方法均需要使用数学方法对于物理规律进行描述,得到一系列结构复杂的高维偏微分方程,再由高性能计算机对这些方程进行求解以获得数据。但其缺陷在于计算成本较高,耗时较长。相反,若使用深度学习方法建立脱离复杂物理机理的气动数据模型,专注于气动输入参数与其对应输出数据的映射关系研究,则可大大提高模型预测数据的效率。因此,本文将探索如何使用深度神经网络建立气动数据预测模型,并基于空气动力学领域具有代表性的多个案例建立实验所用数据集,验证基于深度神经网络的气动数据预测模型的有效性。本文所进行的工作可概括如下:1.确定本文将要采用的实验对象案例,并根据业界通用方法,借助计算机对实验案例进行求解,以构建本文所需的用于深度神经网络模型训练的相关数据集。2.经过对气动数据中输入参数和输出数据之间的关系的分析,采用经典的全连接神经网络,并对激活函数、损失函数、隐藏层层数和隐藏层节点数等超参数进行确定,建立了气动数据预测模型,对气动数据集中的气动分布规律进行学习。3.为探索是否有更为新颖、先进的深度神经网络模型可用于气动数据建模,本文以近年来取得了较为广泛关注的生成式对抗网络为基础,结合气动数据建模问题的实际情况,采用多层感知机代替原始生成式对抗网络模型中的卷积神经网络来构建生成器网络和判别器网络,建立了相关的气动数据预测模型。4.在完成以上两种类型的气动数据预测模型的相关实验后,本文分析并总结了其具有的优势和不足,针对其不足,采用了多任务学习方法和集群神经网络模型加以改进。实验证明,本文所采取的改进方法切实有效,能实现对气动数据更为准确的预测。
李博[6]（2020）在《可压缩方腔流动的数值模拟和噪声控制研究》文中进行了进一步梳理随着航空运输业对静音飞行的要求,航空噪声亟待解决,而起落架舱等方腔结构对飞机噪声贡献日益凸显。因此,近年来对方腔流动的模拟和控制受到广泛的关注。本文旨在采用高精度数值算法模拟方腔流致噪声,并对其进行主被动控制,探索潜在的噪声控制机理。首先,基于伴随方法开展了方腔流动的敏感性分析。其次,针对二维亚声速方腔开展了噪声的主动控制研究。最后,针对三维复杂方腔流动开展了基于多孔壁面的被动控制。本文具体的工作和研究成果如下:（1）基于伴随方法开展了不同来流条件下,方腔流动对外部扰动的敏感性的参数研究。在方腔流动的控制研究中,敏感性幅值最高的位置是施加激励最优的位置,能够用最小的输入能量得到流场最大的响应。基于不同来流条件下（Ma=0.2～0.5,Re=3000,5000 和动量厚度 θ=1/32.8L,1/52.8L）方腔流动的高精度直接数值模拟,开展了流场对后拐角附近扰动的敏感性分析。研究发现,方腔流动对后拐角附近的扰动最敏感区域主要集中在边界层的起始位置、方腔上剪切层内和后拐角附近。来流Ma或者Re增加时,敏感性幅值增大,腔内流动的敏感性分布变得复杂。方腔前缘上游最敏感性的区域位于边界层内,可压缩性增强时,上游最敏感的位置向边界层发展起始位置偏移。但是,总体上是靠近方腔前缘位置的,说明在前缘布置控制激励能够适应大范围的流动条件。同时,腔内的敏感性增强。当来流速度增大到一定幅值或者来流边界层薄时,腔内和后拐角附近出现明显的敏感性分布,幅值甚至比前缘上游高,腔内的高敏感性分布暗示在腔底布置激励也是抑制后拐角辐射噪声的有效手段。（2）结合敏感性分析结果,采用预测控制技术开展了非定常可压缩方腔流致噪声的长时域控制研究。在方腔前缘附近边界层内施加二维时空变化的体积力,研究了Ma=0.5,Re=5000的二维方腔的噪声主动控制。首先研究了能够同时捕捉方腔剪切层和后拐角辐射噪声的目标区域对噪声的控制,结果表明近场声源区的压力振荡分布发生了改变,并且在全辐射方向上噪声得到抑制,总声压级最大降幅约2dB。通过本征正交分解发现,腔内流动结构没有发生明显的变化,只是能量从大尺度结构转移到较小结构。同时还分别对比了只控制后拐角辐射噪声和剪切层噪声对总辐射噪声的影响,结果表明只控制剪切层噪声对远场噪声影响不大,而只控制后拐角辐射噪声对远场辐射噪声抑制明显,上游辐射方向能够降低噪声3 dB,为主动控制工作提供了依据。（3）采用高精度隐式大涡模拟,基于多孔介质材料开展了三维方腔噪声的被动控制研究。研究发现,将方腔固壁底板更换成多孔壁面,腔内的压力脉动和噪声辐射都可以得到很大程度的抑制。为了探索孔隙度和流动特性及降噪特性间的关系,本文考察了四种不同孔隙率对控制效果的影响,结果表明低孔隙率时,孔隙率越大,噪声抑制效果越好。当孔隙率达到11.2%左右,腔内前缘附近的噪声降低幅度大于10dB,控制效果达到最佳。随着孔隙率从11.2%进一步增加到19.27%,控制效果接近饱和。平均流特性表明多孔介质会在腔底壁面产生吹吸效应,改变腔内大尺度环流和剪切层的结构,并且控制效果主要受吸气作用的强弱影响。此外,本征正交分解结果表明,控制后剪切层被能量较低的小尺度结构所主导,剪切层与腔内环流的相互作用减弱。后拐角附近的涡角相互作用也被抑制,因而声反馈较低,从而降低了自持振动和噪声辐射。
徐天宇[7]（2020）在《植物木质部结构水分输运特性研究与仿生灌水器设计》文中研究说明土壤-植物-大气连续体（SPAC）系统中植物体内水分输运机制始终被作为系统水循环核心要素而受到广泛关注,植物木质部内部结构决定植物自身输水能力,木质部中的导管、管胞、穿孔板、纹孔等结构构成了相互交错的管道系统,因其结构尺寸微小,导致木质部结构水分输运计算较为困难。目前采用计算流体动力学的方法探究木质部内部流动特性。在应用中存在出如下三个问题:1.对木质部中一些组织结构（导管网纹、孔纹增厚）研究较少,同时忽略多种结构结合的输水特性;2.没有通过实验获取植物木质部不同组织结构参数,导致模型构建的不准确性;3.未考虑植物木质部中各结构的流阻特点在工程上的应用。为了解决上述问题,更深入地研究植物体内水分输运的机理,将其组织结构通过仿生设计在工程上进行应用,本文主要围绕如下几个方面展开工作:（1）提出一种网纹螺旋线数量分布模型,研究网纹增厚导管流动阻力特性,分析导管壁面网纹结构参数（螺旋线数量、螺纹间距、网纹高度、网纹宽度、导管内径）变化对导管内部流动的影响,得出网纹结构参数及其引起的回旋流动区域共同影响网纹增厚导管的水分输运,且回旋流动区域是主要影响因素。同时对比三种不同导管增厚结构,网纹增厚导管结构流阻最大,环纹增厚导管次之,螺纹增厚导管最小。（2）基于实验获取分析多组织结构导管输水特性,以被子植物小桐子树木为研究对象,植物学切片获得带有穿孔板及孔纹增厚的小桐子导管结构参数,对其3D模型分析表明,其木质部导管流动阻力由光滑导管、孔纹增厚和穿孔板流动阻力构成,且光滑导管流动阻力占比最大,孔纹增厚流动阻力次之,穿孔板流动阻力最小。导管的流动阻力与纹孔深、穿孔板高度和穿孔板宽度成正比,与导管内径和纹孔膜孔隙率成反比。其中纹孔深和导管内径对导管的流动阻力影响最大。导管孔纹增厚中的纹孔结构导致水分径向传输,且纹孔膜孔隙率对径向传输效率影响最大,其径向传输效率为0%-5.09%。（3）基于实验获取分析管胞具缘纹孔结构输水特性,以裸子植物塔柏树木为研究对象,植物学切片获得塔柏根茎部具缘纹孔结构参数,对其3D模型分析表明,根茎中具缘纹孔尺寸差异性较大,但其组成部分流动阻力占比具有相似性,为塞缘流动阻力占比最大,纹孔塞流动阻力和纹孔缘流动阻力占比次之,次生壁流动阻力占比最小。塞缘上孔隙的大小和位置对具缘纹孔结构中流体速度影响明显,孔隙越大且越靠近纹孔塞其流速越高,反之越低。具缘纹孔的流动阻力与纹孔塞直径、纹孔塞顶部宽度和纹孔塞中部宽度成正比,与塞缘孔隙率成反比,其参数变化对较小具缘纹孔结构（茎部）的影响更大。（4）基于实验获取建立单管胞流动阻力计算模型,植物学离析获得塔柏根茎木质部单管胞结构参数（管胞宽度、管胞长度、具缘纹孔数量）,分析表明管腔流动阻力由管胞宽度和管胞长度决定,具缘纹孔总流动阻力由单管胞中纹孔数量和单具缘纹孔流动阻力决定。幂曲线,S曲线和反曲线同时拟合单管胞具缘纹孔总流动阻力、单管胞总流动阻力和单管胞总阻率与管胞长度的散点图,发现两者之间均存在负相关,并且三种流动阻力值在茎部比根部大,表明根部单管胞结构比茎部更有利于水分输运。单管胞中管腔流动阻力与具缘纹孔总流动阻力比值在茎中主要小于0.6,在根中主要小于1,表明具缘纹孔总流动阻力在塔柏茎部和根部中占主导地位。（5）仿生植物木质部导管和管胞中的具缘纹孔结构,提出了一种纹孔式滴灌灌水器,并设计了四种结构优化模型。在流态指数,消能效果和抗阻塞能力进行试验和模拟,得出通过减小纹孔式流道模型上下两端流通面积并增加纹孔塞两侧阻力的优化设计模型3和4具有更好的性能,其流态指数为0.4817～0.4862（试验值）,能量耗散系数为843～912（试验值）,通过增加结构阻力和减小低速涡流区来提高抗阻塞能力。流态指数和能量耗散系数的试验值与模拟值误差均小于3%,表明研究中使用数值模拟结合试验验证的分析方法是可靠的。
丁亚军[8]（2020）在《动力电池单体及模组热特性试验与仿真研究》文中研究表明作为电动汽车动力来源的动力电池组,其锂电池热安全问题一直以来备受关注。电动汽车在实际运行过程中,电池模组不可避免的会长时间或高倍率放电。电池产生的热量如果不能及时传递出去,将导致模组内部单体电池温度不断升高并加剧内部各单体电池温差。另外,单体电池性能受温度影响比较明显,因此长此以往将导致内部单体电池性能的不一致,从而致使电池循环寿命严重降低;热量的聚集会造成电池模组内部单体电池热失控,从而可能造成电池模组燃烧爆炸等安全问题。因此,动力电池模块中高效率导热结构研究成为当下的重中之重。本文主要研究内容及结论如下:1.通过D.Bernardi锂电池生热率构建了基础产热模型,研究了锂电池工作过程中的热辐射、导热及对流换热,确定了需要测定的基础物理参数及几何参数目标。通过电池拆解试验、内阻测定试验、温升试验及容量、能量测定试验,研究了电池实际生热过程中电流及环境温度对电池性能的影响。试验研究表明:同一型号电池同一工况下内阻、放电容量存在不一致性;电池正负极及中间部放电时出现温度差,温度差值在2.1℃以内;测试电流超过3A工况时温度将超过50℃的舒适温度;内阻波动变化范围保持在15～30mΩ以内;在电池冲放电循环过程中,放电容量及能量出现了衰退迹象;荷电容量在0～0.8区间内,试验电池的电压温度系数均大于0;镜像试验发现短路及针刺行为引起了石墨及正极活性物质的脱嵌现象,严重破坏了电池的电极材料结构,造成了电池的严重损坏。2.针对生热机理建立了锂电池简化模型,并通过仿真分析了常自然对流系数下的不同恒流放电及不同环境温度下的温升特性,并与试验数据进行了分析对比。建立了温度优化流程,构建了变值对流系数的UDF模型,优化了 30℃环境温度工况下6A放电的仿真温度误差。结果表明:在自定义热源下,自然对流系数设置为常数时,仿真截至温度数值结果误差率均低于5%,但仿真过程中的误差率均超过9.48%,最差可达到23.88%。经过优化,25℃环境工况下6A放电的温度精度提高到了 2.9%。3.针对已有的电池箱模型,确立了本文计算模组,并确定单体电池交错式排布方式,分别从入口流量、冷却液温度、接触角度、流道高度、流道接触角度四种因素对电池组散热性能进行了研究。并根据温差过大问题,提出变接触角度结构优化策略。研究结果表明:增加冷却液入口流量及降低冷却液温度可有效降低电池温度,但会增加系统负荷;增加接触角度以及流道高度对散热性能有一定影响,但会随着数值变大而降幅会逐渐降低;采用变接触角度可以降低电池组温差,降低量可达24.05%。
潘立[9]（2020）在《基于水平流的细粒煤泥超细分级特性研究》文中指出颗粒分级在选煤生产中有着重要作用,通过分级可以去除部分高灰细泥,改善浮选效果。然而传统的分级方法效率低,占地面积大,如斗子捞坑和角锥沉淀池,旋流器分级效果较好,但是其入料压力较大,分级过程中会产生额外的细颗粒。为了改善上述情况,本文借助自行设计的水平流动分级装置在重力场中、湍流环境下对颗粒分级进行研究。通过数值模拟方法明确了颗粒群在水平流动中的运动规律,并对矿浆浓度和入料速度两个参数进行试验研究,得到较好的分级效果,说明了颗粒水平流动可以作为煤泥分级的有效方法。主要研究结论如下:（1）颗粒的沉降末速与颗粒自身形状、粒径、密度相关,理论公式的推导多数基于规则球形颗粒,对于不规则形状颗粒的计算需要对颗粒的粒径和粒形进行修正。（2）通过两种方法分别计算不同粒度煤泥颗粒的自由沉降末速,结果表明理论值略低于实际测量值,且方法B的误差更小。利用半经验公式计算不同粒度煤泥颗粒的干扰沉降末速,与试验值相比计算结果偏低,同时得出对于密度相近的颗粒,随粒度增大,计算误差也增大。（3）利用Fluent软件对颗粒水平流动的液相和固液两相进行分析,得到了分级装置内部速度场的分布规律、颗粒的运动轨迹及理论条件下的脱泥率。模拟结果显示,流体进入分级装置后,水速略有损失,之后在入料高度附近远离入料端,在远离入料端时速度降低明显,且存在垂直方向上的扩散;壁面附近和中心区域出现涡流;水速在喷嘴高度附近较大,涡流区域水速次之、其余位置水速较低;随水速增大,涡流数量增多,流动更复杂。通过DPM模型统计得出细颗粒的理论脱除率,结果表明脱除率随入料速度增大而增大,但其增加幅度逐渐减缓。（4）对高细泥含量的煤泥进行分级试验,得出分级效率和脱泥率随入料速度和矿浆浓度的变化规律。随入料速度增大,分级效率先降低后升高,在36.42cm/s和42.26 cm/s处有最小值,且矿浆浓度增大时,最小值点右移;随入料速度增大,脱泥率在入料浓度较低时波动明显,较高浓度时持续升高;随矿浆浓度增大,分级效率与脱泥率均减小。综合考虑脱泥率和分级效率得到矿浆浓度60 g/L、入料速度48.05 cm/s时为最佳分级条件。（5）对比细颗粒的脱除率模拟值和试验值发现,两者随速度的变化趋势较为一致,随入料速度增大而增大;脱除率的模拟值比脱泥率略低,随入料速度增大,差距逐渐变小。（6）取最佳分级条件下的产品进行浮选,精煤灰分比原样降低了1.30%,精煤产率比原样提升了0.94%。该论文有图23幅,表24个,参考文献86篇。
陆兴远[10]（2020）在《鱼类群体运动机理研究》文中研究说明生物或者物体由于集群属性形成的群体行为常见于自然界中。群体行为研究有助于人类深入地了解自然界,并为智能集群控制提供理论指导。数十年来,群体运动领域吸引了众多学者的关注,但是,由于生物系统的复杂性,到目前为止还没有形成通用的、被广泛应用的理论模型。元胞自动机对复杂系统模拟具有独特优势,另外,最小势能原理是自然界中广泛适用的规则,本研究将二者结合建立群体运动的势能模型,用其对鱼类的群体行为进行研究。当鱼群在浅水中游动时,可以视为鱼群处于二维空间中。本文首先基于这一假设,对鱼群的群体行为建立二维势能模型,把鱼群中每个个体视为元胞自动机的元胞,个体的参考邻居视为邻居元胞。势能模型中邻居的状态决定了个体的运动决策;角度势能表征个体间运动方向的影响,而距离势能表征个体间相对位置的影响;除此之外,由邻居组成的局部群体也影响着个体的决策,本文用邻居的平均位置和运动方向表征局部群体的状态。为了更真实地模拟鱼群行为,本文通过对二维势能模型优化,把其拓展为三维势能模型。鱼类为了避免频繁地调节鱼鳔等生理结构,更倾向于在同一水平面内移动。所以,本文在三维势能模型的角度势能中增加了倾斜游动势能,同时,三维模型中局部群体中个体状态能够反应群体的状态,因此简化了局部群体对个体势能的影响。基于二维、三维势能模型的数值模拟可以展现出多种具有明显群体特性的鱼群运动形态,如漩涡状、椭圆形、“一”字形、平行线形、箭头形等。同时,本文对多种不同种类群体的互动情况进行了研究,包括相互间没有攻击性的多群体共存和猎物和掠夺者之间的攻防两种情况。模拟结果表明:（1）个体不需要参考群体中所有的个体,只需要参考视觉范围内最近的若干个邻居;（2）群体中个体的间距具有最佳值,大于该值时个体间相互吸引,小于时相互排斥;（3）群体中个体间的运动方向一致性较高;（4）不同种类的无攻击性的群体会相互排斥,同种类群体间会聚集。红斑马鱼是典型的集群属性鱼类,本研究在实验室条件下饲养了360条成年红斑马鱼,并对其在长、宽、高分别为120cm×70cm×80cm的大箱体和38cm×25cm×20cm的小箱体中的群体行为进行观察记录。实验现象表明,势能模型预测的群体运动形态在真实的红斑马鱼群中均可以验证,这证明了本研究建立的模型的合理性;同时表明,鱼类的集群运动与作为自然规律的最小势能原则相一致。流体中势能在运动物体周围的流场中具有特定的分布规律。红斑马鱼游动时,跟随的红斑马鱼可以利用前面个体形成的流场来减小前进阻力,从而减小能量消耗。为了研究了流场对鱼类群体运动的影响,本文定义了流场等效重叠面积,将其与个体间的相互位置和方向关联,建立了基于流场的群体运动模型。数值模拟表明模型预测的线形排队等群体结构与实验观察吻合良好。
二、Prospect for the fluid mechanics in the coming century（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、Prospect for the fluid mechanics in the coming century（论文提纲范文）
（1）基于CFD模拟的楼房猪舍内外氨气分布规律研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 漏缝地板与猪活动区域在CFD模拟中的简化模型研究 |
| 1.2.2 畜禽舍内氨气分布CFD模拟研究 |
| 1.2.3 畜禽舍外氨气扩散CFD模拟研究 |
| 1.3 研究内容与目标 |
| 第二章 计算流体力学基础 |
| 2.1 计算流体力学概述 |
| 2.2 计算流体力学求解过程 |
| 2.3 计算流体力学基本方程 |
| 2.3.1 质量守恒方程 |
| 2.3.2 动量守恒方程 |
| 2.3.3 能量守恒方程 |
| 2.3.4 组分质量守恒方程 |
| 2.4 湍流模型 |
| 2.4.1 直接数值模拟 |
| 2.4.2 大涡模拟 |
| 2.4.3 雷诺平均 |
| 2.5 多孔介质模型 |
| 2.6 计算流体力学数值模拟方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 漏缝地板与猪活动区域多孔介质模型及其阻力系数的CFD模拟 |
| 3.1 漏缝地板阻力系数的CFD模拟 |
| 3.1.1 材料与方法 |
| 3.1.1.1 几何模型与计算域 |
| 3.1.1.2 网格划分与边界条件 |
| 3.1.1.3 数值方法 |
| 3.1.1.4 多孔介质模型验证 |
| 3.1.2 结果与讨论 |
| 3.1.2.1 漏缝地板的阻力系数 |
| 3.1.2.2 多孔介质模型验证 |
| 3.2 躺卧猪模型对阻力系数的影响 |
| 3.2.1 材料与方法 |
| 3.2.1.1 风洞实验 |
| 3.2.1.2 躺卧猪模型 |
| 3.2.1.3 猪的分布 |
| 3.2.1.4 计算域与边界条件 |
| 3.2.1.5 网格划分与数值方法 |
| 3.2.1.6 多孔介质模型验证 |
| 3.2.1.7 数据处理 |
| 3.2.2 结果与讨论 |
| 3.2.2.1 模拟方法验证 |
| 3.2.2.2 躺卧猪模型对单位长度压降的影响 |
| 3.2.2.3 躺卧猪模型对阻力系数的影响 |
| 3.2.2.4 躺卧猪模型对气流分布的影响 |
| 3.2.2.5 躺卧猪模型对压力分布的影响 |
| 3.2.2.6 多孔介质模型验证 |
| 3.3 猪体重对阻力系数的影响 |
| 3.3.1 材料与方法 |
| 3.3.1.1 几何模型 |
| 3.3.1.2 CFD模拟 |
| 3.3.1.3 数据处理 |
| 3.3.2 结果与讨论 |
| 3.3.2.1 体重对单位长度压降的影响 |
| 3.3.2.2 不同体重下躺卧猪模型对单位长度压降的影响 |
| 3.3.2.3 体重与惯性阻力系数之间的关系 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 楼房猪舍不同楼层舍内氨气分布CFD模拟 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验猪舍 |
| 4.1.2 现场测量 |
| 4.1.2.1 测量内容与仪器 |
| 4.1.2.2 测量方法 |
| 4.1.3 CFD模拟 |
| 4.1.3.1 几何模型 |
| 4.1.3.2 边界条件 |
| 4.1.3.3 网格划分和数值方法 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 现场测量结果 |
| 4.2.2 不同楼层舍内风速分布 |
| 4.2.3 不同楼层舍内氨气分布 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 楼房猪舍与传统平层猪舍外氨气扩散CFD模拟 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 模拟方法验证 |
| 5.1.2 气象条件及案例设置 |
| 5.1.3 楼房猪舍外氨气扩散模拟 |
| 5.1.3.1 几何模型 |
| 5.1.3.2 计算域和网格划分 |
| 5.1.3.3 边界条件 |
| 5.1.3.4 数值方法 |
| 5.1.4 传统平层猪舍外氨气扩散 |
| 5.1.4.1 几何模型 |
| 5.1.4.2 计算域和网格划分 |
| 5.1.4.3 边界条件和数值方法 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 模拟方法验证 |
| 5.2.2 楼房猪舍和传统平层猪舍氨气扩散对比 |
| 5.2.3 风向对氨气扩散的影响 |
| 5.2.4 风速对氨气扩散的影响 |
| 5.2.5 排放源浓度对氨气扩散的影响 |
| 5.2.6 楼房猪舍外氨气扩散距离 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
（2）基于RELAP5/FLUENT耦合程序的熔盐堆热工水力瞬态分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 熔盐堆的发展历史 |
| 1.3 热工水力分析方法 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 计算方法及软件介绍 |
| 2.1 CFD简介 |
| 2.2 计算流体力学基本理论 |
| 2.3 数值离散方法简介 |
| 2.4 SIMPLE算法简介 |
| 2.5 FLUENT程序简介 |
| 2.6 RELAP5 程序简介 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 耦合程序的开发及验证 |
| 3.1 UDF宏编写 |
| 3.2 RELAP5 程序修改 |
| 3.3 耦合计算流程 |
| 3.4 熔盐在水平圆形管道验证 |
| 3.4.1 管道问题描述 |
| 3.4.2 结果与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 耦合程序稳态分析 |
| 4.1 UCB CIET自然循环分析 |
| 4.1.1 CIET自然循环实验简介 |
| 4.1.2 CIET自然循环实验结果分析 |
| 4.2 2MW石墨慢化通道式熔盐堆稳态分析 |
| 4.2.1 2MW石墨慢化通道式熔盐堆简介 |
| 4.2.2 堆芯CFD模型与网格划分 |
| 4.2.3 中子动力学模型 |
| 4.2.4 稳态计算结果与讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 熔盐堆瞬态热工水力分析 |
| 5.1 瞬态热工水力分析背景介绍 |
| 5.2 堆芯反应性引入分析 |
| 5.3 二回路熔盐入口温度降低 |
| 5.4 二回路流量变化 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论以及展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A RELAP5 输入卡 |
| 附录 B 熔盐堆堆芯功率UDF加载方式 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）脱壳弹在飞行过程中弹托分离动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.3 本论文研究内容 |
| 2 计算流体力学方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 CFD控制方程 |
| 2.2.1 质量守恒方程 |
| 2.2.2 动量守恒方程 |
| 2.2.3 能量守恒方程 |
| 2.3 有限体积法 |
| 2.4 湍流流动模型 |
| 2.5 区域边界类型 |
| 2.6 6DOF运动方程及与控制方程的耦合求解 |
| 2.6.1 6ODF运动方程 |
| 2.6.2 流体力学控制方程与6DOF运动控制方程的耦合求解 |
| 2.7 STAR CCM+求解器 |
| 2.7.1 STAR-CCM+切割体网格 |
| 2.7.2 STAR-CCM+重叠网格技术 |
| 2.8 小结 |
| 3 脱壳弹弹托分离的动力学过程 |
| 3.1 次口径脱壳弹的脱壳机理 |
| 3.2 弹体的弹道模型 |
| 3.2.1 弹道学坐标系 |
| 3.2.2 坐标系间的转换关系 |
| 3.3 脱壳过程在空气中的主要气动力 |
| 3.3.1 弹体的空气动力及动力矩 |
| 3.3.2 卡瓣的空气动力及动力矩 |
| 3.4 脱壳弹的计算模型 |
| 3.4.1 弹体的网格划分 |
| 3.4.2 弹体的物理模型 |
| 3.4.3 卡瓣的网格划分 |
| 3.4.4 卡瓣的参数设置 |
| 3.4.5 弹托分离的初场确定以及重叠网格 |
| 3.5 弹托分离的数值模拟 |
| 3.5.1 初速度V=260m/s时脱壳弹的气动特性 |
| 3.5.2 初速度V=300m/s时脱壳弹的气动特性 |
| 3.5.3 初速度V=330m/s时脱壳弹的气动特性 |
| 3.6 无卡瓣时弹体的数值模拟情况 |
| 3.7 小结 |
| 4 脱壳弹弹托分离的试验过程 |
| 4.1 试验模型及场地布置 |
| 4.2 测量系统 |
| 4.3 试验结果 |
| 4.4 小结 |
| 5 不同卡瓣数下的弹托分离情况 |
| 5.1 卡瓣数目方案 |
| 5.2 两瓣型脱壳弹在初速度v=300m/s时的气动特性 |
| 5.3 四瓣型脱壳弹在初速度v=300m/s时的气动特性 |
| 5.4 小结 |
| 6 总结和展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（4）多组分复杂等离子体中若干非线性集体行为的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 等离子体 |
| 1.2 等离子体中的非线性波动现象 |
| 1.3 等离子体的多种不稳定性 |
| 1.3.1 宏观不稳定性 |
| 1.3.2 微观不稳定性 |
| 1.4 等离子体应用 |
| 1.5 本论文结构 |
| 第2章 复杂热等离子体中的非线性离子声孤波 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 约化摄动法 |
| 2.1.2 非广延统计分布 |
| 2.1.3 KP方程 |
| 2.2 物理模型 |
| 2.3 分析与讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 等离子体中的腊肠不稳定性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 Z箍缩物理概述 |
| 3.2 物理模型 |
| 3.3 研究方法 |
| 3.4 数值模拟结果与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 总结与展望 |
| 4.1 本文的主要结论 |
| 4.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在校期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）基于深度神经网络的气动数据建模方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究历史与现状 |
| 1.2.1 传统空气动力学的研究方法 |
| 1.2.2 基于人工智能技术的研究方法 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 空气动力学及深度学习相关理论介绍 |
| 2.1 空气动力学概述 |
| 2.2 流体力学基础知识 |
| 2.2.1 连续介质假设 |
| 2.2.2 马赫数,攻角与雷诺数 |
| 2.2.3 流体流动性与黏性 |
| 2.2.4 流体的压缩性 |
| 2.2.5 层流与湍流 |
| 2.3 流体力学基本方程 |
| 2.3.1 流体力学控制方程 |
| 2.3.2 Burgers方程 |
| 2.3.3 N-S方程 |
| 2.4 SU2求解器 |
| 2.4.1 SU2求解器概述 |
| 2.4.2 本文部分实验案例介绍 |
| 2.5 深度学习基础知识 |
| 2.5.1 神经网络 |
| 2.5.2 深度神经网络与深度学习 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于深度神经网络的气动数据建模 |
| 3.1 相关工作 |
| 3.2 基于全连接神经网络的气动数据建模 |
| 3.2.1 全连接神经网络 |
| 3.2.2 激活函数的选择 |
| 3.2.3 损失函数的选择 |
| 3.2.4 网络结构的选择 |
| 3.3 基于生成式对抗网络的气动数据建模 |
| 3.3.1 生成式对抗网络 |
| 3.3.2 生成式对抗网络算法 |
| 3.3.3 对于生成式对抗网络的改进 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于深度神经网络的气动数据建模优化 |
| 4.1 全连接网络模型及生成式对抗网络模型的问题 |
| 4.1.1 全连接神经网络存在的问题 |
| 4.1.2 生成式对抗网络存在的问题 |
| 4.2 集群神经网络 |
| 4.2.1 网络结构 |
| 4.2.2 损失函数的选择 |
| 4.3 基于多任务学习的气动数据建模 |
| 4.3.1 多任务学习概述 |
| 4.3.2 基于分组数据的多任务学习模型 |
| 4.3.3 子任务划分方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 实验结果与分析 |
| 5.1 软硬件相关环境 |
| 5.2 实验相关数据集构造 |
| 5.2.1 Burgers方程数据集构造 |
| 5.2.2 层流圆柱绕流数据集构造 |
| 5.2.3 湍流ONERA M6机翼数据集构造 |
| 5.3 实验设计 |
| 5.4 实验结果与分析 |
| 5.4.1 基于Burgers方程数据集的实验结果 |
| 5.4.2 基于层流圆柱绕流数据集的实验结果 |
| 5.4.3 基于湍流ONERA M6机翼数据集的实验结果 |
| 5.4.4 实验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）可压缩方腔流动的数值模拟和噪声控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 气动噪声研究简介 |
| 1.2 方腔噪声研究简介 |
| 1.2.1 方腔流致噪声研究进展 |
| 1.2.2 流致噪声机制及理论 |
| 1.2.3 起落架舱研究进展 |
| 1.3 噪声控制研究简介 |
| 1.3.1 伴随方法及敏感性分析 |
| 1.3.2 基于伴随方法的主动控制研究进展 |
| 1.3.3 基于多孔介质的被动控制研究进展 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第2章 数值方法 |
| 2.1 控制方程 |
| 2.2 空间离散格式 |
| 2.2.1 DRP格式 |
| 2.2.2 紧致格式 |
| 2.2.3 高波数滤波 |
| 2.2.4 HWCNS格式 |
| 2.2.5 拉伸网格变换 |
| 2.3 时间离散格式 |
| 2.4 边界条件 |
| 2.4.1 无反射边界条件 |
| 2.4.2 固壁边界条件 |
| 2.4.3 海绵层技术 |
| 2.5 伴随数值模拟方法 |
| 2.5.1 优化控制方法 |
| 2.5.2 目标函数 |
| 2.5.3 伴随Navier-Stokes方程 |
| 2.5.4 敏感性分析 |
| 2.5.5 基于梯度的线性搜索算法 |
| 2.5.6 控制优化迭代 |
| 第3章 亚音速方腔流动的敏感性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值方法 |
| 3.2.1 问题描述及参数设置 |
| 3.2.2 算例验证及网格收敛性 |
| 3.2.3 伴随过程的敏感性设置 |
| 3.2.4 扰动幅值对流场响应的影响 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Ma变化对敏感性结构的影响 |
| 3.3.2 动量厚度对敏感性结构的影响 |
| 3.3.3 Re变化对敏感性结构的影响 |
| 3.3.4 小结 |
| 第4章 基于伴随的二维方腔噪声优化控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值方法 |
| 4.2.1 基于伴随的优化控制策略 |
| 4.2.2 反声源方法验证 |
| 4.2.3 方法和控制设置 |
| 4.3 全辐射方向的控制 |
| 4.3.1 目标函数的收敛情况 |
| 4.3.2 噪声场 |
| 4.3.3 流动结构的模态分解 |
| 4.4 时域T_a/T对控制的影响 |
| 4.4.1 目标函数的收敛曲线 |
| 4.4.2 噪声特性 |
| 4.5 目标区域对控制的影响 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 基于多孔介质的三维方腔噪声被动控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 三维方腔构型及计算方法 |
| 5.2.1 M219构型与计算参数 |
| 5.2.2 网格及边界条件设置 |
| 5.2.3 来流条件设置 |
| 5.2.4 网格收敛性 |
| 5.2.5 多孔壁面设置 |
| 5.3 三维方腔流动 |
| 5.3.1 方腔自激振荡特性 |
| 5.3.2 方腔流动声学特性 |
| 5.4 孔隙度方腔噪声控制的影响 |
| 5.4.1 腔底总体声压级 |
| 5.4.2 腔内壁面声压级 |
| 5.4.3 全场声压级 |
| 5.5 噪声控制机理分析 |
| 5.5.1 壁面吹吸特性 |
| 5.5.2 时均流动特性 |
| 5.5.3 涡动力学特性 |
| 5.5.4 模态分解 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要工作与结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 后续研究工作展望 |
| 附录A 伴随方程 |
| A.1 二维Navier-Stokes方程 |
| A.1.1 线化方程 |
| A.1.2 带控制力的控制方程 |
| A.2 伴随方程推导 |
| A.2.1 伴随算子 |
| A.2.2 伴随方程 |
| A.2.3 伴随方程左端项的推导 |
| A.3 无反射边界条件 |
| A.3.1 一维特征分析 |
| 附录B 敏感性分析 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（7）植物木质部结构水分输运特性研究与仿生灌水器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 植物内部水分输运方式及组织结构 |
| 1.2.1 植物内部水分输运方式 |
| 1.2.2 植物木质部导管和管胞结构 |
| 1.2.3 木质部输水单元(导管和管胞)连接结构 |
| 1.2.4 植物木质部水分输运的驱动力 |
| 1.3 植物木质部水分输运的研究现状 |
| 1.4 植物木质部纹孔式仿生灌水器的研究 |
| 1.4.1 仿生设计的发展 |
| 1.4.2 滴灌灌水器的研究 |
| 1.5 本文主要研究工作和技术路线 |
| 1.5.1 主要研究工作 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第二章 木质部结构及仿生灌水器数值计算方法 |
| 2.1 木质部结构及仿生灌水器计算流体力学(CFD)求解过程 |
| 2.1.1 流体流动控制方程 |
| 2.1.2 湍流方程及模型 |
| 2.1.3 常用的离散方法 |
| 2.1.4 离散方程的求解 |
| 2.2 并行计算软硬件平台 |
| 2.3 植物木质部输水结构和仿生灌水器阻力计算方法 |
| 2.3.1 沿程阻力因素 |
| 2.3.2 局部阻力因素 |
| 第三章 植物木质部网纹增厚导管水分输运特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 壁面网纹增厚导管模型 |
| 3.2.1 增厚导管模型 |
| 3.2.2 网纹增厚模型参数 |
| 3.2.3 网纹增厚模型阻力分析 |
| 3.2.4 不同类型增厚导管模型 |
| 3.3 CFD数值模拟 |
| 3.3.1 网纹控制方程及初始条件 |
| 3.3.2 网格设计与数值实现 |
| 3.4 数值结果分析 |
| 3.4.1 网纹结构参数变化对导管流动特性的影响 |
| 3.4.2 网纹导管内部流动特性分析 |
| 3.4.3 不同类型增厚导管与光滑导管结构流阻分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 小桐子木质部导管水分输运特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品制备及解剖观察 |
| 4.2.1 小桐子样品取材 |
| 4.2.2 小桐子样品制备 |
| 4.2.3 FSEM观察和结构参数 |
| 4.3 CFD数值模拟 |
| 4.3.1 模型构建 |
| 4.3.2 控制方程和初始条件 |
| 4.3.3 网格设计与数值实现 |
| 4.4 结果分析 |
| 4.4.1 小桐子木质部导管上流速和压力梯度分析 |
| 4.4.2 小桐子木质部导管总流动阻力的组成部分分析 |
| 4.4.3 导管结构参数变化对总流动阻力的影响 |
| 4.4.4 木质部导管的径向传输效率 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 塔柏根茎木质部具缘纹孔结构流动阻力特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 塔柏植物解剖结构特征 |
| 5.2.1 塔柏样品取材 |
| 5.2.2 塔柏具缘纹孔样品制备 |
| 5.2.3 显微结构获取 |
| 5.2.4 塔柏具缘纹孔模型构建 |
| 5.3 CFD数值模拟 |
| 5.3.1 模型构建 |
| 5.3.2 控制方程和初始条件 |
| 5.3.3 网格设计与数值实现 |
| 5.3.4 塔柏具缘纹孔模型阻力分析 |
| 5.4 结果与分析 |
| 5.4.1 具缘纹孔中流体的速度分布云图 |
| 5.4.2 塔柏根茎具缘纹孔差异及组件阻力分析 |
| 5.4.3 纹孔塞和塞缘孔隙率结构变化对流动阻力的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 塔柏根茎木质部单管胞结构流动阻力特性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 塔柏植物解剖结构特征 |
| 6.2.1 塔柏样品取材及管胞样品制备 |
| 6.2.2 塔柏具缘纹孔样品制备 |
| 6.2.3 单管胞阻力计算模型 |
| 6.2.4 数据处理 |
| 6.3 结果分析 |
| 6.3.1 管胞长度,管胞宽度与管胞纹孔数量之间的关系 |
| 6.3.2 管胞中单具缘纹孔流动阻力 |
| 6.3.3 单管胞具缘纹孔总流动阻力分析 |
| 6.3.4 单管胞总流动阻力分析 |
| 6.3.5 单管胞总阻率分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 纹孔式滴灌灌水器结构设计与性能优化研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 纹孔结构仿生灌水器设计及数值模拟与试验方案 |
| 7.2.1 纹孔式仿生灌水器设计理念 |
| 7.2.2 模型结构设计与优化 |
| 7.2.3 模型构建 |
| 7.2.4 CFD控制方程和边界条件 |
| 7.2.5 网格设计与数值实现 |
| 7.2.6 试验模型及验证 |
| 7.2.7 能量耗散系数及流态指数计算方法 |
| 7.3 结果分析 |
| 7.3.1 纹孔式滴灌灌水器流态指数分析 |
| 7.3.2 纹孔式滴灌灌水器流道内速度流线分布(抗阻塞能力) |
| 7.3.3 纹孔式滴灌灌水器流道内能量耗散分析 |
| 7.3.4 试验结果和误差分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A (攻读博士学位期间获得的学术成果) |
| 附录 B (塔柏根茎木质部单管胞相关图片) |
（8）动力电池单体及模组热特性试验与仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 电动汽车国内外发展现状 |
| 1.2.1 国内发展现状 |
| 1.2.2 国外发展现状 |
| 1.3 锂电池热模型发展 |
| 1.4 动力电池散热技术发展现状 |
| 1.4.1 空气散热技术现状 |
| 1.4.2 液体散热技术现状 |
| 1.4.3 相变材料散热技术现状 |
| 1.5 本课题研究内容 |
| 第2章 动力锂电池热特性理论研究 |
| 2.1 锂离子电池的基础概念 |
| 2.1.1 锂离子动力电池基础结构特征 |
| 2.1.2 圆柱单体电池特点 |
| 2.1.3 锂离子动力反应原理 |
| 2.2 锂离子电池的热特性 |
| 2.2.1 电池生热机理 |
| 2.2.2 电池传热特性 |
| 2.2.3 锂离子电池基础参数辨识 |
| 2.3 计算流体力学简介 |
| 2.3.1 流体力学求解概述 |
| 2.3.2 流体力学控制方程简述 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 动力电池单体热特性测试分析 |
| 3.1 单体电池基础结构测试 |
| 3.1.1 测试对象 |
| 3.1.2 测试设备 |
| 3.1.3 电池解剖实验 |
| 3.1.4 几何结构参数测试 |
| 3.2 单体电池放电性能试验 |
| 3.2.1 单体电池放电内阻测试 |
| 3.2.2 单体电池放电温升测试 |
| 3.2.3 单体电池放电电压测试 |
| 3.2.4 单体电池冲放电容量测试 |
| 3.2.5 单体电池放电能量测试 |
| 3.3 电压温度系数测试 |
| 3.4 短路及针刺对单体电池极片的影响分析 |
| 3.4.1 短路实验 |
| 3.4.2 隔膜刺穿实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 单体锂电池热特性仿真分析 |
| 4.1 单体锂离子热模型确定 |
| 4.1.1 单体电池简化模型的建立 |
| 4.1.2 锂离子电池生热率的计算 |
| 4.1.3 锂离子电池单体网格模型的划分 |
| 4.2 常自然对流换热系数的单体电池热特性仿真 |
| 4.2.1 不同恒流放电下的热特性仿真 |
| 4.2.2 不同环境温度下的热特性仿真 |
| 4.2.3 实验与仿真对比分析 |
| 4.3 基于试验数据拟合的单体电池热特性仿真与优化 |
| 4.3.1 问题描述及对流换热系数修正流程 |
| 4.3.2 仿真与优化结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 电池模组液冷散热优化设计 |
| 5.1 电池模组设计 |
| 5.2 冷却液结构设计 |
| 5.3 不同因素下的散热性能对比分析 |
| 5.3.1 入口流量对散热性能的影响 |
| 5.3.2 冷却液温度对散热性能的影响 |
| 5.3.3 接触角度对散热性能的影响 |
| 5.3.4 流道接触高度对散热性能的影响 |
| 5.4 冷却液流道优化设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
（9）基于水平流的细粒煤泥超细分级特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状和发展趋势 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 2 试验仪器、方法及煤样性质分析 |
| 2.1 试验药剂与仪器 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.3 工业分析与元素分析结果 |
| 2.4 粒度分析结果 |
| 2.5 密度分析结果 |
| 2.6 矿物组成分析结果 |
| 2.7 小结 |
| 3 颗粒沉降末速研究 |
| 3.1 单颗粒沉降末速分析 |
| 3.2 干扰沉降末速分析 |
| 3.3 小结 |
| 4 颗粒水平流动分析 |
| 4.1 入料速度探索 |
| 4.2 分级过程数值模拟 |
| 4.3 小结 |
| 5 颗粒流动分级效果 |
| 5.1 混合颗粒群流动分级 |
| 5.2 分级前后浮选效果对比 |
| 5.3 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）鱼类群体运动机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容和论文结构 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究目标和技术路线 |
| 1.3.3 论文结构 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 理论基础介绍 |
| 2.1 元胞自动机 |
| 2.2 最小势能原理 |
| 2.3 群体运动的定义和特征 |
| 2.4 典型的群体运动模型 |
| 2.4.1 个体规则模型 |
| 2.4.2 局部对齐规则模型 |
| 2.4.3 无明显对齐规则模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 二维势能模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型 |
| 3.3 边界条件 |
| 3.4 模拟规程及流程图 |
| 3.4.1 模拟规则 |
| 3.4.2 模拟流程图 |
| 3.5 数值模拟 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 三维势能模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型 |
| 4.3 数值模拟 |
| 4.4 多群体共存 |
| 4.4.1 多种类无攻击性群体的行为模拟 |
| 4.4.2 存在攻击者的群体行为模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 实验验证与现象分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验设备 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.4 实验现象分析 |
| 5.4.1 小箱体中旋涡状群体形态 |
| 5.4.2 大箱体中旋涡状群体形态 |
| 5.4.3 其它典型的群体形态 |
| 5.5 现象对比与模型验证 |
| 5.5.1 二维势能模型验证 |
| 5.5.2 三维势能模型验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 群体运动的流场模型 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 流场模型 |
| 6.3 边界条件 |
| 6.4 模型的演化规则及流程图 |
| 6.4.1 模型的演化规则 |
| 6.4.2 流程图 |
| 6.5 数值模拟与实验对比 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
四、Prospect for the fluid mechanics in the coming century（论文参考文献）
- [1]基于CFD模拟的楼房猪舍内外氨气分布规律研究[D]. 辛宜聪. 浙江大学, 2021(01)
- [2]基于RELAP5/FLUENT耦合程序的熔盐堆热工水力瞬态分析[D]. 何帆. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2021(01)
- [3]脱壳弹在飞行过程中弹托分离动力学研究[D]. 倪强. 南京理工大学, 2020(01)
- [4]多组分复杂等离子体中若干非线性集体行为的研究[D]. 于腾萱. 西北师范大学, 2021(12)
- [5]基于深度神经网络的气动数据建模方法研究[D]. 陈文卓. 电子科技大学, 2021(01)
- [6]可压缩方腔流动的数值模拟和噪声控制研究[D]. 李博. 中国科学技术大学, 2020
- [7]植物木质部结构水分输运特性研究与仿生灌水器设计[D]. 徐天宇. 昆明理工大学, 2020
- [8]动力电池单体及模组热特性试验与仿真研究[D]. 丁亚军. 扬州大学, 2020(01)
- [9]基于水平流的细粒煤泥超细分级特性研究[D]. 潘立. 中国矿业大学, 2020(03)
- [10]鱼类群体运动机理研究[D]. 陆兴远. 西南科技大学, 2020(08)