摘要： 目的 通過測定不同鼻通氣量硬腭上表面的壓強,分析口呼吸對腭蓋下降及錯畸形影響的機制.方法 利用錐形束計算機斷層掃描(CBCT)數據和有限元相關軟件重建1名健康志愿者的上氣道及鼻腔三維模型,并修復空洞、平滑模型、網格劃分后進行不同呼吸方式下的邊界條件設定和數值模擬.結果 成功建立健康人鼻呼吸上氣道模型及鼻腔模型,獲取了鼻呼吸的吸、呼兩相上氣道及不同截面的壓力云圖和不同鼻通氣量吸、呼兩相壓力云圖,計算得到不同鼻通氣量時硬腭上表面的壓強.結論 隨著鼻通氣量的減小,吸氣相氣流對硬腭上表面壓強逐漸增大,呼氣相氣流對硬腭上表面壓強逐漸減小.二者均逐漸接近大氣壓.吸、呼兩相鼻腔內壓強梯度均逐漸減小.

摘要： 轉盤式能量回收裝置(RERD)采用轉盤旋轉與滑閥協調響應的工作模式實現反滲透海水淡化中濃鹽水壓力能的連續回收.其中滑閥控制流體流動的方向和流量,它主要的性能要求是切換過程的可靠性.但滑閥中閥桿在偏心和傾斜時與閥套形成的配合間隙不均勻變化會產生不平衡液壓力,進而產生液壓卡緊并影響滑閥切換的響應性能.針對這一問題,構建了閥桿與閥套的間隙液膜仿真模型,采用CFD方法模擬探究了間隙液膜的力學特性,并引入均壓槽和通腔淺槽改善液壓卡緊現象.結果表明:閥桿偏心時,間隙液膜形成的每個壓力差區段的最大壓力差位于高壓液體側,其形成的液壓力使閥桿有自動對中的傾向;閥桿傾斜時,間隙液膜中壓力差區段的最大壓力差在各區段的中間位置,其液壓力產生的傾覆力矩會加劇閥桿的傾斜.滑閥間隙液膜的液壓力和傾覆力矩隨高壓流體壓力、偏斜率的增大而增大.在閥桿上引入均壓槽和通腔淺槽能減小間隙不均勻引起的壓力差和液壓力的范圍,在操作壓力6.0 MPa、配合間隙0.015 mm和傾斜率1/3的條件下,滑閥所受液壓力和傾覆力矩分別較原結構降低73.4％和70.8％以上.上述結果對裝置中滑閥結構優化和提高滑閥響應可靠性具有指導作用.

摘要： 背景:骨組織工程研究發現,Voronoi骨支架黏附性和滲透率是影響骨組織工程支架的重要參數,良好的黏附性可以保證骨細胞在支架內部的黏附,從而促進骨組織的再生,而優異的滲透率可以促進營養物質及代謝廢物在體內的運輸。目的:研究Voronoi骨支架的黏附性及滲透率。方法:以Voronoi骨支架為研究對象,通過Rhino軟件對其結構進行了建模,同時借助計算流體力學(CFD)方法對骨支架內部的滲透率及黏附性進行了分析,設定種子點數為20,25,30,縮放因子分別為0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,探討孔隙率與滲透率之間的對應關系。結果與結論:①通過Rhino軟件設計得到的Voronoi骨支架結構,平均黏附層厚度分布在0.061-0.116 mm之間,其具有一定的黏附能力,其孔隙率在很大程度上是由縮放因子決定的,隨縮放因子的不斷增加其孔隙率呈上升趨勢,在所選結構設計參數范圍內,當縮放因子為0.4時,不同種子點數的支架結構孔隙率均最小,分別為33.78%,33.87%,33.90%;當縮放因子為0.8時,不同種子點數的支架結構孔隙率均最大,分別為84.28%,84.35%,84.38%。②孔隙率的增加對支架結構的滲透率產生了明顯影響,隨孔隙率的增加,骨支架結構的滲透率呈上升趨勢,在所設計支架結構中隨孔隙率的變化,其滲透率由16.98×10-8 m2增長到82.29×10^(-8) m^(2)。③對支架結構的孔隙率與滲透率之間的關系進行擬合,得到孔隙率與滲透率的關系方程,為骨支架滲透率的預測提供了依據,為復雜結構骨支架生物性能的分析提供了參考。

摘要： 背景:骨組織工程研究發現,Voronoi骨支架黏附性和滲透率是影響骨組織工程支架的重要參數,良好的黏附性可以保證骨細胞在支架內部的黏附,從而促進骨組織的再生,而優異的滲透率可以促進營養物質及代謝廢物在體內的運輸.目的:研究Voronoi骨支架的黏附性及滲透率.方法:以Voronoi骨支架為研究對象,通過Rhino軟件對其結構進行了建模,同時借助計算流體力學(CFD)方法對骨支架內部的滲透率及黏附性進行了分析,設定種子點數為20,25,30,縮放因子分別為0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,探討孔隙率與滲透率之間的對應關系.結果 與結論:①通過Rhino軟件設計得到的Voronoi骨支架結構,平均黏附層厚度分布在0.061-0.116 mm之間,其具有一定的黏附能力,其孔隙率在很大程度上是由縮放因子決定的,隨縮放因子的不斷增加其孔隙率呈上升趨勢,在所選結構設計參數范圍內,當縮放因子為0.4時,不同種子點數的支架結構孔隙率均最小,分別為33.78％,33.87％,33.90％;當縮放因子為0.8時,不同種子點數的支架結構孔隙率均最大,分別為84.28％,84.35％,84.38％.②孔隙率的增加對支架結構的滲透率產生了明顯影響,隨孔隙率的增加,骨支架結構的滲透率呈上升趨勢,在所設計支架結構中隨孔隙率的變化,其滲透率由16.98×10-8 m2增長到82.29×10-8 m2.③對支架結構的孔隙率與滲透率之間的關系進行擬合,得到孔隙率與滲透率的關系方程,為骨支架滲透率的預測提供了依據,為復雜結構骨支架生物性能的分析提供了參考.

摘要： 有創冠狀動脈造影(invasive coronary angiography,ICA)是評價冠狀動脈疾病(coronary artery disease,CAD)的重要標準。介入醫生通過ICA對冠狀動脈狹窄的嚴重程度進行目測評估,決定是否采取血運重建治療措施。然而,目測的狹窄嚴重程度與下游心肌缺血情況相關性較差,僅根據解剖學的評估決定是否對穩定型冠心病患者采取血運重建治療,并不能提高患者的生存率^([1])。2018年歐洲心臟病學會冠狀動脈血運重建指南提出,除了造影所見狹窄的嚴重程度,病變的血流動力學狀況也是決定是否血運重建的重要參考標準^([2])。

摘要： 為了深入開展頁巖氣儲層壓裂水力裂縫主縫中支撐劑輸送、鋪置規律研究,進行了支撐劑輸送大尺度實驗裝置研制。在分析主縫中支撐劑輸送鋪置特征的基礎上,確定了包括重力雷諾數、流動雷諾數、縫長縫高比等無量綱數為裝置實驗段設計相似準則,建立了兩種平板裂縫實驗段幾何模型,根據雷諾數相似確定了模型的進出口邊界條件,采用固液兩相流計算流體力學方法進行了縫內支撐劑輸送過程數值模擬。以模擬結果為基礎,在滿足縫內流動特征觀測的要求下,設計的實驗段長、高分別為10 m、0.6 m,縫寬2-10 mm可調。在考慮裂縫可變傾角和可變走向等功能的基礎上,模擬現場壓裂施工流程對裝置的泵注系統、實驗段等部分進行了系統設計及實物制造。通過開展不同支撐劑粒徑、不同裂縫傾角的支撐劑輸送驗證實驗表明,所研制的裝置運行正常,實驗結果與設計計算及模擬結果相似符合度高,滿足裝置設計目標及后期實驗要求。

摘要： 模型試驗中監測船舶周圍流動特性需要花費較高的成本,基于數值試驗水池的虛擬試驗模擬方法能夠較為方便地捕捉船舶航行過程中其周圍的精細流場特征.本研究基于重疊網格方法實現數值試驗水池網格與船模網格的嵌入,形成船舶自航數值試驗模型.運用粘性流CFD方法開展船舶航行過程中的流場特性數值仿真工作并進行可靠性驗證.不同國際標模在數值試驗水池中的試驗結果表明,數值預報結果與模型試驗結果之間的差別小于3%,且數值試驗能夠捕捉得到自由液面升高與速度分布云圖等流動細節的特征.研究表明,基于數值試驗水池的虛擬試驗方法無論對船舶宏觀水動力性能還是精細流場流動特性都能夠實現高精度數值預報.

摘要： 對帶有航炮的吊艙進行穩態數值模擬以及對航炮膛口流場進行瞬態數值模擬。研究表明:超音速飛行條件下,吊艙航炮膛口附近會出現復雜的波系,包含各種斜激波和火藥燃氣沖擊波的耦合;在一定的炮口安裝位置內,吊艙壁面受到的阻力與航炮炮口距吊艙的距離負相關;在一定飛行速度范圍內,膛口下游沖擊波傳播距離和速度峰值大小與來流馬赫數負相關。

摘要： 針對民用飛機水上迫降動態沖擊問題,采用數值仿真方法進行了研究。基于計算流體力學采用雷諾平均N–S方程求解,結合流體體積模型和全流場運動網格捕捉水-氣交界面,求解六自由度方程獲得飛機的位置和姿態。采用該方法研究了尾吊-高平尾布局飛機的水上迫降過程。結果表明,該方法可以較好地模擬水上迫降的運動和受力,入水早期飛機受到較大水沖擊載荷,后體吸力使得飛機抬頭,之后隨著速度降低吸力減小,飛機逐漸低頭并趨于穩定。

摘要： 受起飛飛機尾流影響,我國近距平行跑道實行“一起一降”運行模式,未能充分發揮技術優勢。為評估尾流對近距平行跑道配對離場方案的影響,通過CFD數值模擬的方法,研究了不同側風情況下起飛飛機尾流的運動情況。以B737-800為例,設置計算域、劃分網格,選取k-ωSST模型對尾流流場進行數值計算,選定起飛階段離地35ft時的飛機作為研究對象,計算不同側風條件下的飛機尾流場分布,得出B737-800在靜風、側風3m/s尾渦側向移動距離分別為36m、325m,此結果為評估配對離場方案提供了參考。