5个研究背景和意义示例,教你写计算机CFD仿真论文

今天分享的是关于CFD仿真的5篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到CFD仿真等主题,本文能够帮助到你

CFD仿真技术在长距离引水工程运行调度管理中的集成应用研究及系统开发

这是一篇关于长距离引水工程,运行调度管理,二次开发,CFD仿真,BIM+WebGIS的论文, 主要内容为长距离引水工程往往具有供水线路长、交叉建筑物种类多、控制闸门分水口门多、流量大等特点,是一个复杂的大型长距离输水系统。长距离引水工程安全运行事关人民生命财产安全,运行调度管理过程中既要保证工程运行安全,又要保证供水目标。目前,在长距离引水工程运行调度管理过程中,往往仅通过监测数据整理分析以及日常人工巡检发现问题,未对其运行调度过程中的局部建筑物进行仿真分析,存在突发应急响应时效性差、风险预判难度大等问题。近年来,随着计算机技术、CFD仿真技术、BIM+Web GIS等技术不断发展,为运行调度管理提供了一种更加扎实的技术基础和先进的解决思路,通过对长距离引水工程运行调度过程局部建筑物进行仿真分析,优化调度方案,为长距离引水工程安全运行提供有力保障。本文通过对CFD仿真与运行调度管理系统集成实现原理进行研究,同时结合BIM+Web GIS技术,开发了长距离引水工程运行调度管理系统,研究内容主要包括以下几个方面:(1)研究了CFD仿真技术与BIM+Web GIS技术在长距离引水工程运行调度管理中的应用。首先从长距离引水工程的运行调度管理内容、存在问题两个方面对引水工程运行调度管理进行阐述;其次针对存在问题对CFD仿真技术在运行调度管理过程中的应用进行了分析;最后对BIM+Web GIS技术在引水工程运行调度管理中的应用进行了分析。(2)研究了集成BIM+Web GIS的长距离引水工程运行调度管理可视化平台搭建实现方法。首先对Cesium平台实现机理进行介绍,包括Cesium架构、关键类、场景信息绘制与渲染流程;其次对GIS地形影像加载、BIM模型格式转化与加载以及基于模型的信息关联交互方法进行了研究,实现了运行调度管理可视化平台搭建。(3)实现了CFD仿真技术在长距离引水工程运行调度管理系统中的集成。首先通过对CFD仿真软件的二次开发原理进行研究,为CFD仿真与系统集成奠定基础;其次对CFD仿真技术在运行调度管理系统的集成方法进行研究,提出了CFD仿真与运行调度管理系统耦合的技术框架;最后对CFD仿真与运行调度管理系统的耦合流程进行了研究,提出了CFD仿真分析在系统中的实现方法。(4)以上述几点研究为基础,将CFD仿真、BIM、Web GIS与Web Socket等技术应用集成到运行调度管理系统中,在B/S架构下开发了集成CFD仿真等技术的长距离引水工程运行调度管理平台。

火电厂凝结水流量检测及控制系统设计

这是一篇关于凝结水,流量检测,浮子流量计,CFD仿真的论文, 主要内容为流量检测及控制系统在火电厂凝结水回收利用过程中发挥着重要作用。现有系统多是通过人工巡检和手动调节实现流量检测及控制,无法实现自动化。鉴于此,在调研实际工艺需求的基础上,基于流体力学理论和计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)设计了一种集检测、控制一体化的凝结水流量检测及控制系统,并进行了模拟实验研究,实现了流量的检测和范围控制。在调研凝结水流量检测及控制需求的基础上,分析了现有凝结水流量检测及控制系统的工作原理。研究结果表明浮子流量计可精细检测流量,同时通过手动调节其自带的针型阀可调节管路流量。虽然浮子流量计无法实现流量自动调节,但其集检测及控制一体化的结构对新系统设计具有重要的参考价值。基于CFD设计了集流量检测及控制一体化的新型系统,并优化了系统结构及参数。在此基础上,基于自主设计的流量检测及控制装置、磁驱泵、霍尔流量传感器等器件设计了模拟实验系统,其中磁驱泵为实验提供精确且稳定的持续水流量,霍尔流量传感器作为标定流量计,对流量进行标定。实验结果表明,当总流量小于195mL/min时,流量测控机构处于截止状态;当总流量在200～500mL/min时,设计机构可检测500mL/min以内的主管道流量;当总流量在500～1100mL/min时,通过分流管道泄流凝结水主流量控制在200～400mL/min区间范围内。实验结果验证了系统的可行性。研究内容对凝结水流量检测及控制系统设计具有重要的参考价值,对提高火电厂锅炉效率,实现节能减排具有重要的研究意义。

基于工字形通道液冷板的车载动力电池热管理系统的设计及优化

这是一篇关于电池热管理,工字形通道,液冷板,CFD仿真,正交实验的论文, 主要内容为电动汽车的发展提供了各种好处,包括提高车辆性能、与高级控制系统的兼容性、降低能源消耗和减少环境污染等。国际能源署(AIE)在《全球电动汽车2021年展望》报告中预测,到2030年,全球电动汽车的销量将达到1.45亿辆。电动汽车的动力与控制系统相比较于传统的燃油汽车更为复杂,因为它需要额外的电子设备,包括电动机、电池组和控制单元。然而,这些额外的组件为动力总成热管理系统设计带来了新的挑战,其中尤为突出的是电池模组散热系统的设计。车载动力电池组在工作过程中会积聚热量,温度过高将会永久性地损伤电池。因此,电池热管理系统的设计对电动汽车的发展尤为重要。首先,本文介绍了常见车载动力电池内部热量生成机理,以及热能的主要传递方式。基于先前研究人员的成果,通过理论计算的方法获取锂离子电池产热速率模型。搭建单体电池放电实验平台,通过不同放电倍率下电池的温升数据建立起放电电流与温升之间的线性关系,进而计算出单体电池的等效比热容。然后,针对锂离子电池工作过程中温度过高的问题,提出了基于双层工字形通道液冷板的液冷电池热管理系统设计。本文所设计的工字形通道液冷板借鉴了哺乳动物循环和呼吸系统中具有高效运输能力和传热性能的分形几何结构,同时,为了实现冷却剂在通道中能够循环回流,提出了双层通道液冷板的设计方案。对于工字形通道的布局构造了三个设计参数(长度比、宽度比和通道间距),并通过全因子实验设计了60组仿真实验。根据实验结果讨论了三个设计参数对液冷板温度特性和压降的影响。此外,结合正交实验设计和方差分析的方法对三个设计参数进行了单因素讨论,结果显示,每个设计参数均能很好地反应与响应之间的关系。为了获得工字形通道液冷板的最佳设计参数,使用复合期望函数计算得到响应优化图,从而获得了预测的置信区间(Tmax=303.87K,Tσ=0.37K,Pmax=288.966Pa),此时,设计参数的组合为A=0.70,B=0.85,C=2.0mm。基于优化后的液冷板讨论了入口流速对传热性能以及压降的影响。数值结果显示,入口流速从从6g·s-1增加到15g·s-1时,液冷板的最高温度从305.99K下降到302.87K,表面温度标准差从0.53K下降到0.30K,但压降增加了330%。入口流速的选取要满足传热性能与能耗之间的平衡。最后将工字形通道液冷板与蛇形通道液冷板在相同传热面积以及边界条件下进行了综合性能评估。结果显示,工字形通道液冷板的传热性能明显优于蛇形通道液冷板,其压降仅为蛇形通道的26.64%。事实证明,分形通道在每一级支路上的局部压降都要小于蛇形通道。本研究提出的双层工字形通道液冷板能广泛应用于液冷电池热管理系统中。图[30]表[12]参[85]

基于复合相变材料的动力电池散热性能研究

这是一篇关于复合相变材料,动力电池,热管理,CFD仿真的论文, 主要内容为在科技发展的过程中,出现了全球范围内的能源短缺和环境恶化等问题,我国为解决这些问题提出了“双碳”目标。为实现这个目标,我国大力发展纯电动汽车,纯电动汽车的电池热管理系统对电动汽车的热安全性有着至关重要的影响。相变材料具有散热效率高,不需要额外消耗能量等特点,成为一种充满前景的电池热管理方式。但相变材料的导热性能差和相变材料之间难以复合这两个缺点限制了相变材料的发展。因此,制备一种热性能好的相变材料具有重大意义。目前电池热管理系统存在电池模组体积过大,热量集中在中间位置电池等问题。针对这两个问题,本研究以12个18650圆柱形锂离子动力电池组成的电池模组为研究对象,采用仿真与实验相结合的手段,以电池排列方式、相变材料、电池圆心距和翅片数量作为变量,研究这些变量对电池模组散热性能的影响,得出最佳散热系统。主要研究内容如下:(1)整理空气冷却、液体冷却、相变材料冷却、相变材料与空气耦合冷却、相变材料与液体耦合冷却、热管冷却等冷却方式的研究进展,介绍锂离子动力电池的内部结构与分类方式,概述相变材料。(2)分析锂离子动力电池工作原理、产热机理和传热方式,计算出乐金18650圆柱形锂离子动力电池的产热速率为24776Wm3,计算仿真中需要用到的密度、比热容、周向导热系数、径向导热系数和轴向导热系数这五个热物性参数。(3)制备不同成分配比的复合相变材料,分析不同成分配比复合相变材料的热性能。当复合相变材料中PW:EG:SiC为70wt%:25wt%:5wt%时,复合相变材料的热性能最佳。这种复合相变材料的导热系数为1.827W·m-1·K-1,潜热为147.2J/g,相变温度为311.1K。(4)设计一种电池模组体积较小,并能使电池模组热量分布均匀的散热系统。电池模组采用3×4排列,相变材料选用C2,电池圆心距为28mm,给中间两个电池加装翅片,这种散热系统能将电池模组最高温度降至320.97K,最大温差减小到2.13K。(5)搭建实验平台,将仿真中得出的最佳散热系统进行实验。结果表明:实验中各电池温度都高于仿真中各电池温度,实验与仿真的温度数据趋势基本一致,验证仿真结果的有效性。