环弯管二次流CFD模拟
Re 8.0×10^5 Standard k-epsilon
环弯管
进口处X为正
收敛性
纵截面＋横截面速度云图
纵截面径向速度分布
（line-4为Z方向，其余为X方向）
第七 章 CFD仿真模拟
第七章CFD仿真模拟 一．初识CFD CFD是英文Computational Fluid Dynamics（计算流体动力学）的简称。它是伴随着计算机技术、数值计算技术的发展而发展的。简单地说，CFD相当于"虚拟"地在计算机做实验，用以模拟仿真实际的流体流动情况。而其基本原理则是数值求解控制流体流动的微分方程，得出流体流动的流场在连续区域上的离散分布，从而近似模拟流体流动情况。可以认为CFD是现代模拟仿真技术的一种。 1933年，英国人Thom首次用手摇计算机数值求解了二维粘性流体偏微分方程，CFD由此而生。1974年，丹麦的Nielsen首次将CFD用于暖通空调工程领域，对通风房间内的空气流动进行模拟。之后短短的20多年内，CFD技术在暖通空调工程中的研究和应用进行得如火如荼。如今，CFD技术逐渐成为广大空调工程师和建筑师解决分析工程问题的有力工具。 二．为什么用CFD CFD是一种模拟仿真技术，在暖通空调工程中的应用主要在于模拟预测室内外或设备内的空气或其他工质流体的流动情况。以预测室内空气分布为例，目前在暖通空调工程中采用的方法主要有四种：射流公式，Zonal model，CFD以及模型实验。 由于建筑空间越来越向复杂化、多样化和大型化发展，实际空调通风房间的气流组织形式变化多样，而传统的射流理论分析方法采用的是基于某些标准或理想条件理论分析或试验得到的射流公式对空调送风口射流的轴心速度和温度、射流轨迹等进行预测，势必会带来较大的误差。并且，射流分析方法只能给出室内的一些集总参数性的信息，不能给出设计人员所需的详细资料，无法满足设计者详细了解室内空气分布情况的要求； Zonal model是将房间划分为一些有限的宏观区域，认为区域内的相关参数如温度、浓度相等，而区域间存在热质交换，通过建立质量和能量守恒方程并充分考虑了区域间压差和流动的关系来研究房间内的温度分布以及流动情况，因此模拟得到的实际上还只是一种相对"精确"的集总结果，且在机械通风中的应用还存在较多问题； 模型实验虽然能够得到设计人员所需要的各种数据，但需要较长的实验周期和昂贵的实验费用，搭建实验模型耗资很大，有文献指出单个实验通常耗资3000～20000美元，而对于不同的条件，可能还需要多个实验，耗资更多，周期也长达数月以上，难于在工程设计中广泛采用。 另一方面，CFD具有成本低、速度快、资料完备且可模拟各种不同的工况等独特的优点，故其逐渐受到人们的青睐。由表1给出的四种室内空气分布预测方法的对比可见，就目前的三种理论预测室内空气分布的方法而言，CFD方法确实具有不可比拟的优点，且由于当前计算机技术的发展，CFD方法的计算周期和成本完全可以为工程应用所接受。尽管CFD方法还存在可靠性和对实际问题的可算性等问题，但这些问题已经逐步得到发展和解决。因此，CFD方法可应用于对室内空气分布情况进行模拟和预测，从而得到房间内速度、温度、湿度以及有害物浓度等物理量的详细分布情况。 进一步而言，对于室外空气流动以及其它设备内的流体流动的模拟预测，一般只有模型实验或CFD方法适用。表1的比较同样表明了CFD方法比模型实验的优越性。故此，CFD方法可作为解决暖通空调工程的流动和传热传质问题的强有力工具而推广应用。 表1四种暖通空调房间空气分布的预测方法比较 比较项目 1射流公式 2 ZONAL MODEL 3CFD 4模型实验 房间形状复杂程度简单较复杂基本不限基本不限 ?对经验参数的依赖性几乎完全很依赖一些不依赖
一维CFD模拟仿真设计
CFD simulation in Laval nozzle SIAE 090441313 Abstract We aim to simulate the quasi one dimension flow in the Laval nozzle based on CFD computation in this paper .We consider the change of the temperature ,the pressure ,the density and the speed of the flow to study the flow.The analytic solution of the flow in the Laval nozzle is provided when the input velocity is supersonic.We use the Mac-Cormack Explicit Difference Scheme to slove the question. Key words :Laval nozzle ,CFD,throat narrow. Contents Abstract .................................................. . (1) Introduction .............................................. .. (2) Simulation of one-dimensional steady flow (3)
Basis equations ................................................. (3) Dimensionless .......................................... . (10) Mac -Cormack Explicit Difference Scheme (11) Boundary conditions ................................................ (13) Reference .............................................. (13) Annex .................................................. .. (14) Introduction Laval nozzle is the most commonly used components of rocket engines and aero-engine, constituted by two tapered tube, one shrink tube, another expansion tube. Laval nozzle is an important part of the thrust chamber. The first half of the nozzle from large to small contraction to a narrow throat to the middle. Narrow throat and then expand
基于Vissim的驾驶模拟系统交通流仿真
基于V issi m 的驾驶模拟系统交通流仿真3 高 晶 熊 坚 秦雅琴 万华森 (昆明理工大学 昆明650224) 摘 要 在道路交通驾驶模拟系统开发平台的基础上,加载动态车流,以实现交通流的真实性,利用V issi m 的交通流仿真功能,通过编程语言V C 对驾驶模拟系统与V issi m 的接口进行了研究,实现了道路交通驾驶模拟系统的交通流仿真,并通过实例验证了这一方法的有效性和实用性。 关键词 微观交通流;仿真;V issi m ;接口中图法分类号:U 491.1 文献标识码:A 收稿日期:2006211217;修改稿收到日期:2007204203 3云南省交通建设科技项目资助(批准号:[T ST (2003) 811203C ]) 0 引 言 驾驶模拟系统研究的一个关键技术是虚拟视 景的生成,而视景又可分为静态和动态视景。静态视景包括山体、房屋、树木等;动态视景包括交通流、行人等。对驾驶模拟系统加载动态交通流可以采用加载固定路径的车流,即事先确定各车的行驶轨迹。这种方法具有一定的方便性和可操作性,但缺乏动态交通流的真实性。本文利用现有的微观交通流仿真软件V issi m 的交通流仿真模型,通过接口研究,将该软件的交通流数据输入到驾驶模拟系统上,实现了驾驶模拟系统的交通流仿真。 1 驾驶模拟器的视景系统 笔者研制的驾驶模拟系统主要由驾驶舱、主计算机控制系统、驾驶员视景模拟系统和多媒体声响模拟系统组成,可对真实路段的交通状况进行实时模拟,还可以对设计中的道路交通环境进行模拟。研究内容包括:道路交通安全性评价、交通流动态模拟控制、驾驶员行为特性、交通事故再现、汽车性能的改善等交通问题。驾驶员视景是驾驶模拟系统的重要组成部分,因为人们对事物的感知有80%来自于视觉。所以驾驶模拟系统的关键技术之一是道路交通视景的生成。驾驶模拟系统的视景系统通过建模、纹理和光照等图像技术处理,给驾驶员提供了1个包括道路、交通设施、建筑、车辆、自然景观等的虚拟驾驶场景,使操纵者产生“沉浸”感和“交互”感,有 一种“身临其境”的实车驾驶的体验。为了满足这种真实感,动态视景的生成显得格外重要,特别在研究交通流动态特征、驾驶员行为特性和道路交通安全性评价等方面更具客观性。而动态视景的主体是交通流。在系统开放的环境下,如果将动态视景的数据从外部接口输入,就实现驾驶模拟系统交通流的仿真。 2 驾驶模拟系统交通流仿真接口研究 2.1 V issi m 的交通流仿真模型 V issi m 是由德国PTV 公司开发的微观交通 流仿真系统。交通流仿真一般应包括3个方面,即:仿真车辆的选择、仿真交通流模型及仿真评价结果。V issi m 的交通流仿真主要从以下3个方面来实现。 首先,V issi m 中有丰富的车辆类型,除了默认的车辆类型(car ,H GV ,bu s ,tram ,b ike ,p edestrian ),还可以创建新的或修改已有的车辆 类型,可以和驾驶模拟系统中的车辆模型相对应。对应关系见表1。 表1 V issi m 车辆类型和驾驶模拟系统 车辆模型号m odelI D 对应关系表 车辆类型 modelI D Car 501,502,503,505,510,511 H GV 560Bu s 520Pedestrian 216B ike 580 其次,V issi m 描述交通行为的模型采用威德曼的基于驾驶员生理2心理过程的行为阈值模型。迄今为止,在众多交通行为模型中,它是最贴近实 际也是应用最成功的。德国卡尔斯鲁厄技术大学
CFD仿真验证及有效性指南
CFD仿真验证及有效性指南 摘要 本文提出评估CFD建模和仿真可信性的指导方法。评估可信度的两个主要原则是：验证和有效。验证，即确定计算模拟是否准确表现概念模型的过程，但不要求仿真和现实世界相关联。有效，即确定计算模拟是否表现真实世界的过程。本文定义一些重要术语，讨论基本概念，并指定进行CFD仿真验证和有效的一般程序。本文目的在于提供验证和有效的重要问题和概念的基础，因为一些尚未解决的重要问题，本文不建议作为该领域的标准。希望该指南通过建立验证和有效的共同术语和方法，以助于CFD仿真的研究、发展和使用。这些术语和方法也可用于其他工程和科学学科。 前言 现在，使用计算机模拟流体的流动过程，用于设计，研究和工程系统的运行，并确定这些系统在不同工况下的性能。CFD模拟也用于提高对流体物理和化学性质的理解，如湍流和燃烧，有助于天气预报和海洋。虽然CFD模拟广泛用于工业、政府和学术界，但目前评估其可信度的方法还很少。这些指导原则基于以下概念，没有适用于所有CFD模拟的固定的可信度和精确度。模拟所需的精确度取决于模拟的目的。 建立可信度的两个主要原则是验证和有效（V&V）。这里定义，验证即确定模型能准确表现设计者概念模型的描述和模型解决方案的过程，有效即确定预期模型对现实世界表现的准确度的过程。该定义表明，V&V的定义还在变动，还没有一个明确的最终定义。通常完成或充分由实际问题决定，如预算限制和模型的预期用途。复合建模和计算模拟没有任何包括准确性的证明，如在数学分析方面的发展。V&V的定义也强调准确度的评价，一般在验证过程中，准确度以对简化模型问题的基准解决方法符合性确定；有效性时，准确度以对实验数据即现实的符合性确定。 通常，不确定性和误差可视为与建模和仿真准确度相关的正常损失。不确定性，即在任一建模过程中由于缺乏知识导致的潜在缺陷。知识缺乏通常是由对物理特性或参数的不完全了解造成的，如对涡轮叶片表面粗糙度分布的不充分描述。知识缺乏的另一个原因是物理过程的复杂性，如湍流燃烧。误差即在建模和
交通问题基于vissim仿真研究现状
1.3.1国外交通仿真技术的研究现状 交通系统仿真技术是随着电子计算机和系统仿真技术的发展而发展起来的。在国外大体上经历了三个发展阶段tl3〕。 第一阶段，20世纪40年代末至60年代初，为诞生期。该时期的工作大多讨论的是如何进行交通流仿真，直到大约1%O年，用仿真技术研究交通流状态的可能性和可行性才得到普遍承认，并且开始开发一些交通系统仿真软件。 第二阶段，20世纪60年代初至80年代初，为发展期。该时期，发表了大量的论文和专著，主要都是关于交通流仿真方法及其模型建立的内容。与此同时，大量的交通系统仿真应用软件被开发出来，这些软件可以分为两种类型，一类以宏观交通仿真模型为基础，另一类则以微观交通仿真模型为基础。 第三阶段，20世纪80年代初至现在，为成熟期。这一时期，交通系统仿真技术在美国已经得到了迅速的发展和广泛的应用。本阶段，交通系统仿真技术的发展呈现如下特征: ①系统建模开始突破微观模型与宏观模型，出现了混合模型。一个典型的例子是由schwerdtfeger于1984年提出的DYNEMO仿真模型，采用交通流的一般关系式来描述车流运动，而将每辆车看作是一个基本单元。另外，、乞nAerde于20世纪80年代中期开发的INTEGRATION，混合使用了微观和宏观交通流模型，被认为是准微观模型。 ②仿真软件开始向大型化、综合性方向发展。例如，由Hubschnelder
从1983年开始研制的MlsSION软件，既可用于高速公路，又可用于城市道路;既可用于一般的交通流仿真，又可用于公共交通系统的仿真试验。再如，由英国M琳公司开发的T班PS和美国caliper公司推出的肠anscAD软件包，都是以四阶段模型为基础，用于区域交通规划。值得一提的还有，由英国Quadstone公司从1992年开发奴它ARAMIcs，能够持100万个结点，，_400万个路段，32000个区域的路网。除此之外，这一时期还研制出用于信号交叉口的CALSIG(1988年)、CAPSSI(1986年)、POSIT(1985年)、SIDRA2.2(1986年)、sIGNA 乓55(1986年)、soAP一84(1984年)，用于高速公路的CoRQ以及用于乡村道路的TWOPAS等。 ③研究重点从软件开发逐渐转向了系统模型的改进，包括模型的精炼，如加入优化子模型和加入有效性测定、仿真模型集成、向个人计算机移植等等。于是，己开发出的软件不断推出新的版本，比如，到1983年，sIGOP己上升为SIGOP一111;到1987年，TRANSYT已经上升为TRANSYT7F;到1985年，FREQ已上升为FREQSPE，TRARR 己提出了第三版等等。 中国智能交通网https://www.wendangku.net/doc/ad6193336.html, 国内外交通仿真技术的研究现状https://www.wendangku.net/doc/ad6193336.html,/tech/show-8818.html ④新的计算机技术开始用于交通系统仿真，主要表现为仿真界面更加友好，人机交流更加方便。另外，计算机图形技术的应用使得仿真过
车流量仿真分析-Flotran CFD
2006年用户年会论文 基于ANSYS流体动力学的车流量仿真分析1 [刘长虹，郑杰,朱晓华，张海波，黄虎，陈力华] [上海工程技术大学汽车工程学院，上海，201600] [ 摘要 ] 将交通流比拟为管道流体模型并且利用有限元分析软件ANSYS中的FLOTRAN CFD流体分析模块对隧道口交通流进行比拟及仿真，得出相应交通流量模型和车辆流动模拟图。并对不同车速下 交叉道口的通行能力进行模拟，确定出最佳车速比。且对不同入口形状进行车流通畅度的 ANSYA软件比较模拟，通过模拟直观的展示出不同道路入口形状对车流和道路的影响。最后对 高峰路段路口设计提出有关建议。 [ 关键词]交通流，交通流模型，ANSYS，模拟 Simulating to Traffic Flux By the ANSYS Fluid Dynamic Analysis [Liu Changhong, Zheng Jie, Zhu Xiaohua, Zhang Haibo, Huang Hu, Chen Lihua] [Automobile College Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201600] [Abstract ] Firstly, based on the fluid dynamic mechanics of channel, a traffic flow model is built. Secondly, the traffic flow model on cross road is simulated with the finite element method software (ANSYS). Then according to the calculating results, the simulating traffic ability at the entrance of the roadl in different speed and the different entrance figures are calculated directly. Finally, some suggestions of designing the heavy road are given. [ Keyword ] traffic flow, traffic flow simulation, ANSYS, Simulation. 1.前言 当前，社会经济的迅速发展与交通建设的相对滞后，已经构成非常突出的世界性矛盾，在发展中国家尤其突出。在我国许多大城市中，交通堵塞，事故频繁，成了众所周知的“都市顽症”。以上海市为例，上世纪九十年代的资料表明，在交通高峰期，市中心机动车平均车速不到15km/h，最低的车速仅仅为4km/h，即低于正常的步行速度。解决这个矛盾的一个重要办法是大力进行市政交通建设，实现交通的立体化，现代化。同时还要保证建设道路的合理性。交通流理论是解决这类方法的一种理论方法[1,2]，其中有根据流体动力学理 1上海市教委基金项目(041NE31)和上海市科委基金项目(04QMX1452)资助
交通仿真A-答案
1.交通仿真的定义 答：交通仿真是数字仿真在交通工程领域的应用，它以相似的原理、信息技术、系统工程和交通工程领域的基本理论和专用知识为基础，以计算机为工具，利用系统仿真模型模拟道路交通系统的运行状态，采用数字图形方式来描述动态交通系统，以便更好地把握和控制道路交通系统的实用科学技术。 2.交通仿真的优点 答：经济性；安全性；可重复性；易用性；可控制性；可拓展性。 3.交通仿真的功能（或应用领域） 答：在交通工程理论研究中的应用； 在道路几何设计方案评价分析中的应用； 在交通管理系统设计方案评价分析中的应用； 在道路交通安全分析中的应用； 在交通新技术和新设想测试中的应用； 在智能交通系统中的应用。 4.交通仿真的发展趋势 答：应用领域不断扩大；
健全系统后台开发技术，不断完善丰富交通仿真系统功能； 前台表现手法更加丰富； 交通仿真模型进一步完善； 快速引入新技术。 5.交通仿真的分类体系 答：交通仿真按照不同的分类标准可以得到不同的分类内容，一般来说，根据不同的仿真目的及仿真对象，交通仿真有以下几种分类方式和分类结果： ⑴从交通流理论的角度分为：微观交通仿真和宏观交通仿真； ⑵从仿真技术角度分为：连续时间仿真和离散时间仿真； ⑶从仿真实现的方式分为：理论仿真、多媒体技术仿真和人机交互方式仿真； ⑷从解决问题的对象分为：交叉口交通仿真、路段交通仿真和综合路网交通仿真； ⑸从仿真应用的研究范围分为：交通安全仿真、交通拥堵仿真、交通污染仿真、交通规划仿真、交通控制仿真、驾驶员行为仿真等。 6.
7.交通仿真技术与其他交通分析技术相比，具有的优点为？ 8.宏观交通仿真的常用模型有哪些？ 答：土地利用模型；车辆拥有模型；家庭收入模型；出行成本模型；出行生成模型；出行分布模型；方式划分模型；高峰时段模型；载客率模型；道路网分配模型；公共交通模型；方案评价模型。 9.宏观交通仿真的基本步骤为？
2交通仿真软件及其应用
第十二章交通仿真软件及其应用 前言 交通仿真（Traffic Simulation）是系统仿真技术的一个分支，就是用系统模型来复现交通流随时间、空间变化从而表征其行为特征的技术。交通仿真模型可用于交通系统规划及控制方案的详细评估，更好地理解并掌握交通系统局部和细节，对于较复杂的交通系统尤为适用。交通仿真技术所具备的功能，使其在以下交通领域得以广泛应用：1）交通规划方案的详细评估；2）交通控制策略的评估；3）道路几何设计方案的评价分析；4）交通管理系统的评价分析；5）交通新技术和新设想的测试；6）智能交通系统的评价；7）道路交通安全分析；8）交通工程技术人员培训。当前使用较多的微观交通仿真软件有PARAMICS、VISSIM、TransModeler、AIMSUN、CORSIM、CUBE DYNASIM、TRAFFICWARE等。 本章将介绍系统仿真和交通仿真的原理、方法和常用的交通仿真软件及其应用。 第一节交通系统仿真 一、系统仿真 仿真是当今许多学科广泛应用的先进、安全和经济的技术，军事工业、航空航天、核能等一直是仿真技术应用的主要领域，在军工领域，仿真技术已成为新武器系统研制与试验中的先导技术、校验技术和分析技术。世界各国几乎所有大型研发项目，如“阿波罗”登月计划、战略防御系统、航天航空器研制、核武器研制等，因其投资和风险巨大，在研制过程中均成功地运用了仿真技术，以较小的代价大幅度降低了风险。系统仿真技术可应用于系统评价、系统优化、节约经费、降低试验的风险和危险、人员培训、决策支持等。下面阐述系统仿真的几个基本概念。 （一）基本概念 1）系统
仿真技术应用的对象是系统。系统的定义很多，通常定义为具有一定功能，按某种规律相互联系又相互作用着的对象之间的有机组合。社会、经济、交通都是系统，仿真所关注的系统是广义的，泛指人类社会和自然界的一切存在、现象与过程。任何系统的研究都需要关注三个方面的内容，即实体、属性和活动。实体是组成系统的具体对象，属性是实体所具有的每一项有效特性（状态和参数），活动是系统内对象随时间推移而发生的状态变化。由于组成系统的实体之间相互作用而引起的实体属性变化，通常用“状态”的概念来描述。研究系统，主要就是研究系统状态的改变，即系统的进展或演化。研究系统除了需要研究系统的实体、属性和活动外，还需要研究系统的环境。环境是指对系统的活动结果产生影响的外界因素，自然界的一切事物都存在相互联系和相互影响，而系统是在外界因素不断变化的环境中产生活动的，因此，环境因素是必须予以考虑的。系统与环境的边界是不确定的，随研究的目的不同而异。 2）模型 要进行仿真，首先要抓住问题的本质或主要矛盾，按研究的重点或实际需要对原系统进行简化提炼，也就是建立模型。模型是对系统某些本质方面的描述，可采用各种可用的形式提供被研究系统的信息，在所研究系统的某一侧面具有与系统相似的数学描述或物理描述，可以在不同的抽象层次上来描述一个系统，是对真实世界中的物体或过程的抽象化和形式化。模型方法是通过研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法。 计算机仿真中采用的模型是数学模型。数学模型是根据物理概念、变化规律、测试结果和经验总结，用数学表达式、逻辑表达式、特性曲线、试验数据等来描述某一系统的表现形式。数学模型的本质，是关于现实世界一小部分和几个方面抽象的数学“映像”。这种系统观允许对现实世界中的过程在不同的详尽程度上进行数学描述（编码），从而将各种不同的模型彼此联系起来，并将相互间的关系隐含于数学模型之中。 3）计算机仿真 计算机仿真是建立需研究系统的模型，进而在计算机上对模型进行实验研究的过程。计算机仿真方法是以计算机仿真为手段，通过在计算机上运行模型来模拟系统的运动过程，从而认识系统规律的一种研究方法。计算机仿真技术是以计算机科学、系统科学、控制理论和应用领域有关的专业技术为基础，以计算机为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行分析与研究的一门新兴技术。现代计算机仿真技术综合集成了计算机、网络、图形图像、多媒体、软件工程、信息处理、自动控制等多个高新技术领域的知识，是系统分析与研究的重要手段。计算机仿真技术具有良好的可
交通仿真学习心得
交通仿真学习心得
交通系统仿真技 术 实 验 报 告 班级：交通10-03 学号：311002030318
姓名:王文博
交通系统仿真技术学习 学习交通系统仿真技术首先要了解几个词的概念。“仿真”是对真实事物的模仿，仿真一词另外一个常见的提法是“模拟”。根据“国际标准化组织（ISO）标准”中《数据处理词汇》部分名次解释，“模拟（Simulation）”与“仿真（Emulation）”两词的含义分别为：“模拟”即选取一个物理的或抽象的系统的某些行为特征，用另一系统来表示他们的过程；“仿真”即用另一数据处理系统，主要是用硬件来全部或部分地模仿某一数据处理系统，以至于模仿的系统能像被模仿的系统一样接受同样的数据，执行同样的程序，获得同样的结果。“系统仿真”则是模仿现有系统或未来系统运行状态的一种技术手段。“系统”是指相互联系又相互作用着的对象之间的有机结合。这种比较概括的含义包含所有工程的及非工程的系统。机电、电气、水力、声学系统等都属于工程系统；社会、经济、交通、管理系统等都属于非工程系统。系统的分类方法有很多，其中最重要的一种分类方法就是按其状态变化是否连续分为连续系统和离散系统两种。 系统仿真研究的目的在于对现有系统或未来系统的行为进行再现或预先把握。其实系统仿真并不是什么新概念，而是人们早已广泛应用的研究方法，通过在计算机上进行的仿真实验，可以得到被仿真的系统动态特征，估计和评价现有的系统或未来系统的优劣和所采用策略或方案的真确性，从而将系统仿真的概念赋予了新的内容，使之成为辅助决策的重要手段之一。 因此，系统仿真的概念可以表述为：所谓系统仿真，示意控制论、相似原理和计算机技术为基础，借助系统模型对现有系统或未来系统进行试验研究的一门综合性新兴技术。利用系统仿真技术，研究系统的运行状态及其随时间变化的过程，并通过对仿真运行过程的观察和统计，得到被仿真系统的仿真输出参数和基本特征，以此来估计和推断现有系统或未来系统的真实参数和真是性能，这个过程称为系统仿真过程。 系统仿真是近半个世纪以来发展起来的一门新兴技术学科，他与各门技术学科、管理学科、经济学科以致社会学科都有着紧密的联系，这正是系统仿真得到日益广泛应用的原因。它在航天、航空、军事、科研、工业生产、环境保护、生态平衡、医学、交通工程、经济规划、商业经营、金融流通等各个方面都获得了成功的应用，取得了显著地经济效益。 而我们所学的交通系统仿真是指用系统仿真技术来研究交通行为，它是一门对交通运动随时间和空间的变化进行跟踪描述的技术。从交通技术仿真所采用的技术手段以及所具有的本质特征来看，交通系统仿真是一门在数字计算机上进行交通实验的技术，它含有随即特性，可以是围观的，也可以是宏观的，并且涉及到描述交通运输系统在一定时期实时运动的数学模型。通过对交通系统的仿真研究，可以得到交通流状态变量随时间与空间的变化、分布规律及其与交通控制变量时间的关系。因此，交通系统仿真在道路运输系统及其各组成部分地分析和评价中发挥着重要作用。 交通仿真模型与其他交通分析技术，如需求分析、通行能力分析、交通流模型、排队理论等结合在一起，可以对多种因素相互作用的交通设施或交通系统进行分析和评估。这些交通设施和交通系统可以是单个的信号灯控制或无信号控制的交叉口，也可以是居民区或城市中心区的密集道路网、线控或面控的交通信号系统、某条高速公路或高速公路网、、双车道或多车道县(乡)公路系
CFD案例5-发动机仿真
ANSYS对航空工业解决方案（三）航空发动机仿真方案_2 发表时间：2008-10-23 作者: 安世亚太来源: 安世亚太 关键字: 航空航天 CAE 仿真解决方案 ANSYS 安世亚太 第三章航空发动机仿真方案航空发动机行业概况航空发动机研制中的典型CAE问题航空发动机结构力学计算需求及ANSYS实现航空发动机流体力学和温度场的计算需求及ANSYS实现航空发动机电磁场计算需求及ANSYS实现航空发动机耦合场计算需求及ANSYS实现航空发动机关键零部件的设计分析流程简要说明 4航空发动机流体力学和温度场的计算需求及ANSYS实现 航空燃气涡轮发动机内的流场很复杂，不仅动静流场同时存在，同时还伴有多相流、传热、燃烧等现象，即使从物理上进行很大的简化，模型最后仍然是三维、有粘、非定常的可压流动。航空发动机流场数值计算的发展经历了S2流面法、基于一元管道的流线曲率法、有限差分方法求解非正交曲线坐标系中的S1、S2流面基本方程、有限差分、有限体积和有限差分与流线曲率混合的方法对S1流面跨音速流场的计算，而现在由S1与S2流面相互迭代形成的准三元和全三元计算也发展起来了。现在的采用有限体积法求解NS方程全三维流场计算已经广泛采用，航空发动机的流场数值计算已趋于成熟，可以充分考虑旋转流动、转静干涉问题、多相流、燃烧、亚超跨音速等复杂现象。而且现在求解的规模也不断扩大，利用并行等成熟的CFD技术可以计算达几千万甚至上亿的计算网格。因此结果也更为真实有效。 ANSYSCFX凭借TASCFLOW在叶轮机旋转流动的传统优势，结合更为先进的网格处理技术和高效的求解器，更适合航空发动机流动的复杂性，求解问题的规模和计算精度大大提高，一直处于航空发动机流动模拟的最前沿。
城市交通流仿真浅谈
城市交通流仿真浅谈 （朱江20106943） 摘要：阐述了系统仿真、计算机仿真和交通仿真的基本概念, 介绍了国外道路交通仿真研 究的发展历程和趋势以及国内的研究现状, 分析了道路交通仿真研究的意义, 并提出了研 究思路。 关键词: 系统仿真; 计算机仿真; 交通仿真 A Comprehensive Review of Road Traffic Simulation Research Abstract : The concept s of system si mu lat i on, computer simulation and traffic simulation are p resented, and the development process and t rend of road traffic simulation research in other count ries are also in roduced, as well as the existing research status in China . Furthermore, the signif icance of the road traffic si mu lat i on research is analyzed and the conceived research plan is put forward . Key words: system simulation; computer simulation; traffic simulation 交通仿真分析技术具有直观、准确、灵活的特点, 是描述复杂道路交通现象的一个有效手段。目前, 道路交通仿真研究已成为国际上交通工程界的研究热点之一。 1 系统仿真、计算机仿真及交通仿真 1.1 系统仿真 系统仿真, 顾名思义就是模仿真实系统。仿真界专家和学者对仿真下过不少定义, 其中一个比较通俗的描述性定义是: 仿真是通过对系统模型的实验去研究一个存在的或设计中的系统。长期以来, 人们已经充分认识到利用数学模型去描述所研究系统的优越性, 并且逐渐地发展了系统研究和系统分析理论。但是, 由于数学手段的限制, 人们对复杂事物和复杂系统建立数学模型并进行求解的能力是有限的。在19 世纪末20 世纪初工业技术的迅速发展过程, 由于常规数学模型的缺陷对技术的进步的制约作用日益明显, 系统仿真作为一门技术科学也就应运而生。 1.2 计算机仿真 仿真技术发展之初, 由于相关技术条件的限制,人们多采用实物仿真的手段, 例如通过对不同形状飞机模型的风洞实验分析来改进飞机设计。近年来,随着相关技术的发展, 尤其是计算机软、硬件技术的突破, 仿真技术已经由实物仿真发展到数字仿真。由于数字化主要通过计算机来实现, 因而也称计算机仿真。计算机仿真就是采用计算机对数学模型进行仿真实验。计算机仿真摆脱了实物模型的传统概念, 借助计算机可以对物理性质截然不同的各种系统进行准确、灵活、可靠的研究, 这就使现代科学实验技术提高到一个新的水平。 仿真技术作为分析和研究系统运动行为、揭示系统动态过程和运行规律的一种重要手段和方法,在发展到现代的计算机仿真阶段以后, 其应用领域已从军用转向民用, 从最初的航
交通流仿真
《最优控制与智能控制基础》文献总结报告 城市干线交通流仿真及智能控制的研究 学生姓名：冯健 学生班级：50603 学生学号：5060318 任课教师：段洪君 提交日期：2009年6月19日
1. 课题背景及意义 1.1研究背景 城市交通系统是由人、车、路、环境等要素构成，具有结构复杂、影响因素多、开放性强、随机性及不稳定因素多等特点，是一个复杂的动态系统。长期以来，城市迅速增长的交通运输需求不能够得到有效的满足，供需不平衡的矛盾日趋突出，导致城市交通拥堵严重，事故率攀升，环境污染加剧，能源利用率低下。城市交通所带来的负面影响日益严峻，己成为制约城市经济发展的一个瓶颈。发展智能运输系统，利用现代信息技术、控制技术、优化理论及人工智能等，使现有的道路交通基础设施发挥最大效用，是一个重要的对策，同时也已成为世界各国交通学者们研究的热点。交通管理与控制是智能交通系统中一项重要研究内容，其重点在于运用各种交通设施控制、掌握并及时指挥城市交通，预先把握在现有道路网上实施交通管制的可能效果。鉴于交通运输系统本身的特性，难于采用现场实验的方法，利用计算机技术和系统仿真方法，为复杂的城市交通系统创造一种计算机实验平台，来研究城市交通成为理想选择，于是便形成了交通仿真技术。 1.2研究意义 城市主干道网络是城市道路交通的动脉，在城市交通中的作用举足轻重。干道网络上交通流畅通与否，直接决定了城市道路交通效率的高低。因此，只有当干道网络上的交通问题得到有效解决之后，城市交通问题才可迎刃而解。所以，应用交通仿真方法对城市干道交通流进行微观仿真研究具有现实意义。对城市主 干道交通流的微观仿真研究，可以实现干道交通运行状态的动态虚拟再现，为交通管理人员和交通规划人员提供一个有效的实验平台；利用交通流仿真模型进行仿真实验，通过仿真输出结果的分析、对比和评估来获取交通流的各项参数，为交通管理与控制、交通规划方案的比较及效果评价提供决策依据及技术支持。 目前大多数微观仿真软件都能动态显示交通信息，并提供交通性能指标统计列表，为交通方案的可行性分析与效果评价提供依据，但是，在混合交通流情况
CFD仿真技术在航空发动机中的应用
CFD仿真技术在航空发动机中的应用 摘要：随着科学技术的发展，航空航天和空间技术有了飞跃的发展，在这些飞 跃的发展技术中主要的技术就是CAE技术。航空工业可以说是CAE技术发展的摇篮，各种CAE技术正是在以航空工业为主的实际工业应用的推动下在不到半个世 纪时间里迅猛发展起来的。以ANSYS、LS-DYNA、Nastran、CFX、Fluent等为代表 的高端CAE软件早已活跃在全球航空工业中。 关键词：CFD仿真技术；航空发动机；应用 1 引言 目前国际知名企业的航空发动机研制周期从过去的10～15年缩短到6～8年 甚至4～5年，试验机也从过去的40～50台减少到10台左右。在发达国家的航 空企业里CAE已经作为产品研发设计与制造流程中不可逾越的一种强制性的工艺 规范加以实施，在生产实践作为必备工具普遍应用。 2、CFD技术国内外使用状况简介 CFD作为CAE技术的一种，已经越来越多的被国内外航空企业广泛的得以应用。第一个商用CFD软件包FLUENT，由与美国空军合作的流体技术服务公司Creare公司于1983年推出的。商业CFD软件的开发及应用，加速了航空工业的 发展，使得基于虚拟样机仿真的现代设计方法成为了可能。以波音公司航空研发 发展历史为例，不难发现，波音公司先后采用了经典的实验测试方法、半经验的 方法、空气动力学的计算、政府内部及企业的CFD代码及广泛的采用CFD商业代码。在波音公司2005年的软件应用报告中明确指明，在1998至2005年内，其 公司每年数值仿真成果的增加量都接近84%左右，采用CAE/CFD的速度超过了工 业的成长速度，CFD技术已经成为其设计的主要手段之一。另外从美国软件公司ANSYS公司的销售业绩报告上显示，航空工业上的应用产值是其公司的主要收益 来源之一。 CFD软件正以其强大的优势在研发中发挥的巨大的作用，例如在NISA的报告 中提到，原本需要7年完成的维吉尼亚级潜水艇的设计，通过CFD技术的应用， 5年就顺利完成；而预计需要11年完成的B-2轰炸机的飞行测试，则在短短的4 年内就通过了测试。 国内在CFD技术上的应用一般，特别是在航空发动方面的使用上，起步与国 外相比较晚，力度上也相差较多。 3、CFD技术的应用 目前在航空发动机的实际应用中是最广泛的一款CFD商业软件是ANSYS旗下 的商业软件FLUENT，其不仅容易使用，而且其准确性及行业的广泛性都是其它商业软件所不能比拟的。CFD软件的使用已经遍及了航空发动机的各个部分的研究，接下来本文通过对其它文献的分析逐一介绍CFD在航空发动机中的使用。 3.1 CFD技术在压缩机、涡轮方面的应用 气动稳定性的设计是当代航空发动机发展研制过程中的重要技术问题之一。 在航空发动机中，对气流最敏感的部件是风扇、压气机和涡轮。在以上3个部件中，CFD的主要应用集中在对压气机和涡轮效率分析上，多级压气机/涡轮最主要 的气动问题就是各级流动是否匹配，总的效率是否达到设计要求。在涡轮方面，CFD不仅可以计算涡轮效率，而且对涡轮叶片的冷却效果分析有着重要的应用。
同济大学交通流与交通仿真课程作业
同济大学 《交通流理论作业》 ——武宁路瓶颈失效仿真分析 报告人： 报告人学号： 专业：交通信息工程及控制 指导老师： 报告提交日期：2015.9.11
1 引言 1.1 研究目标 城市快速路是城市交通系统中的极为重要的一部分。相较于城市地面道路，快速路没有交叉口，不存在不同向的交通流冲突，承担了城市大量的交通流。但快速路同样存在拥堵的可能性，如上匝道与下匝道处、车道变窄处、交通事故处等有可能引起交通拥堵，即快速路瓶颈点。原因都可归结为车辆换道、车道减少或是车道占用等所引起的通行能力不足。通常来说，瓶颈点可分为常发性瓶颈与偶发性瓶颈，其含义与城市道路的拥堵分类一致，常发性瓶颈主要是指由车道减少、上下匝道、车辆交织等造成的拥堵，有一定规律性；偶发性瓶颈则主要是指交通事故、重大活动等引起的突发性拥堵。 本文的主要研究目标在于通过快速路的实测流量、速度等数据，通过Vissim仿真建模，并校正跟车模型、换道模型等参数，将实际场景中的拥堵尽可能真实的在仿真模型中还原，通过微观交通流仿真对其加以分析。 1.2 研究范围 本文研究的城市快速路为上海市内环高架武宁路段内圈道路，如下图所示。 图1-1 内环高架武宁路段 该高架段全长大约为2400m，共包含8个道路检测器，其中5个为主线检测器，3个为匝道检测器，主线为线圈NHNX37~线圈NHNX41的范围。3个匝道中2个为下匝道，1个为上匝道。在该路段内，车辆经过NHNX37线圈后，一次经过下匝道NHWN-NO-1、上匝道NHNW-NI-1以及下匝道NHZP-NO-1。由于在较短的路段内存在多个上下匝道，车辆换道行为频繁，在平日里都存在高峰时段，瓶颈点非常明显。
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《交通仿真》实验报告 姓名：姚国俊 院系：交通运输工程学院 班级：交通工程10-02 学号：20106970 指导老师：丁恒 时间：2013年12月11日
目录 一.实验目的与要求02 二.实验报告书内容02 三.数据设计及相关准备02 1.道路几何尺寸数据02 2.信号配时数据03 3.交通流数据03 四.交通仿真实验步骤 1.导入底图04 2.显示背景图04 3.定义比例04 4.保存背景图片05 5.添加路段05 6.连接器06 7.定义交通属性07 8.画人行道及非机动车道11 9.减速与让行11 10.信号控制交叉口设置13 11.公交设置15 12.仿真17 13.评价 18 五、实验心得22 六、参考资料23
一、实验目的与要求 本实验作业要求学生完成一个典型平面信号交叉口的仿真建模工作，需要完成车道设计、信号配时和交通流量输入工作，并且可以通过动画演示，并进行指标评价。实验旨在使学生具备以下能力： 熟悉VISSIM软件操作界面； 掌握运用VISSIM软件创建与连接路段； 掌握运用VISSIM软件建立路径； 掌握VISSIM软件交叉口路段仿真参数设置； 掌握VISSIM软件公交的设置； 掌握运用VISSIM软件评价功能。 二、实验报告书内容 交叉口几何条件、信号配时和交通流数据描述； 案例的模拟结果，可以通过VISSIM输出文件中获得； 分析所模拟的信号交叉口存在的交通问题，提出改进措施并建立相应的仿真模型验证方案的技术可行性； 提出试验系统的不足之处和改进完善意见。 三、数据设计及相关准备 本实验针对实验课程的内容和VISSIM软件的数据要求，需要进行相关的数据设计和准备工作。数据设计和准备的内容主要包括以下三方面：道路几何尺寸、信号配时现状及交通流量数据。 1.道路几何尺寸数据： 图3-1
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【最新整理，下载后即可编辑】 交通仿真技术 摘要：运用现代计算机技术反映复杂交通现象的交通分析技术和方法。再现交通流时空变化的模拟技术，利用计算机对交通系统的结构、功能、行为以及参与具体的控制者——人的思维过程和行为特征进行模仿。分析交通系统在各种设定条件下的可能行为，以寻求现实交通问题最优解的一种手段，也是评价运输设施各类运用设计方案效果的有效方法。 交通仿真的发展和现状 一、国外交通仿真的发展 第一阶段：20世纪60 年代 这一时期的交通仿真系统主要以优化城市道路的信号设计为应用目的，因而宏观交通仿真模型被广泛使用，但模型的灵活性和描述能力都较为有限，加上当时计算机性能较低，所以仿真结果的表达也就不够理想。 在这个阶段，最具代表性的模型有： 英国道路与交通研究所（TRRL）的D.L.罗伯逊于1967 年开发的道路交通流仿真软件TRANSYT。它主要用于确定定时交通信号参数的最优值； Gerlough 在1963年建立的用于道路网络信号配置的TRANS 模型； 美国联邦公路局（FHWA）1956-1966 年研制的SIGOP 仿真系统。 第二阶段：二十世纪70 至80 年代 随着20 世纪80年代末和90年代初国外工TS研究的日益热门，世界各国都展开了以ITS为应用背景的交通仿真软件的研究，交通仿真研究达到前所未有的高，出现了一大批评价和分析ITS系统效益的仿真软件系统。
这阶段由于计算机的迅速发展，计算机仿真模型的精度也得到了提高，功能也更加多样化了。同时，微观交通仿真模型也得到了较大的发展。 这期间的典型代表软件有： 第三阶段：二十世纪80 年代末以来 随着计算机技术的迅速发展，软件开发技术的进步，20世纪80年代末以来，ITS成为了国外研究的热点，世界各国都展开了以ITS为应用背景的交通仿真软件的研究与开发，从而出现了一大批评价和分析ITS 系统效益的仿真软件。 二、国内交通仿真的发展 与国外相比，由于我国交通国情的限制，长期以来交通仿真并未引起有关部门的重视，随着ITS 在世界各国研究的广泛开展，我国交通界认识到了在我国开展ITS 研究的重要性。与此同时，作为ITS 核心技术之一的交通仿真也受到了极大的关注。 20世纪90年代以后，国内交通工程界逐渐注意到交通仿真研究的重要性，但从总体上来看，现在国内的交通仿真研究多是“各自为政”式的自主开发，而没有更多的联系与合作，显得比较零散，往往只局限于对单一问题的研究解决，很少从整个交通环境的大系统来考虑，比如对多车道通行能力的仿真研究、高速