数值模拟研究进展
液流电池模拟仿真研究现状与展望
液流电池模拟仿真研究现状与展望液流电池作为一种典型长时储能电池，是可再生能源为主体的新型电力系统的重要组成部分。
液流电池技术的不断发展对工程化电堆开发和系统设计提出了更高要求，相比于传统实验测试方法周期长成本高的特点，模拟仿真技术高效而便捷，近年来在液流电池高功率电堆和大容量储能系统设计方面起到了重要作用。
本文将基于现有研究工作，重点围绕液流电池基础科学问题的模拟仿真、电堆数值模拟与动态仿真、储能系统模拟仿真与设计三个方面，对液流电池模拟仿真研究现状进行综述和分析，最后对未来液流电池模拟仿真技术的进一步发展提出了展望。
能源是人类社会赖以生存和发展的基石，工业革命以来大量化石能源的不断消耗，导致了二氧化碳的过量排放，逐步引发温室效应和世界气候的急剧变化，引发世界各国的关注。
2016年175个国家联合签署了《巴黎协定》，旨在控制温室气体排放，是对2020年后全球应对气候变化的行动作出的统一安排。
2020年，我国明确提出了2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”的目标，而发展可再生能源和储能技术被认为是实现这一目标的重要途径之一。
以风能、太阳能为代表的可再生能源是绿色低碳能源，是我国电力系统发电侧的重要组成部分，对实现双碳目标和可持续发展具有重要作用。
然而，可再生能源的不连续性和随机性的特点，决定了其并网发电时需要匹配大规模储能，以实现安全高效的可再生能源消纳使用。
在众多大规模储能技术中，液流电池储能技术以其高安全性、长寿命、容量和功率可相互独立设计等特性，非常适用于电力系统储能应用。
液流电池技术的提出最早可追溯到20世纪70年代，NASA首次提出了以铁铬为正负极活性物质的铁铬液流电池体系，然而铁铬液流电池存在交叉污染、铬负极动力学差、易发生析氢副反应等问题，制约了其进一步发展。
针对铁铬液流电池的不足，80年代澳大利亚新南威尔士大学的Skyllas-Kazacos教授提出了以钒为正负极活性物质、硫酸为支持电解液的全钒液流电池体系。
国内车用催化转化器模拟研究进展
（ｃ ｏｌｏ ｔｍｏ ｉ ｎ ｒｆｃＥ ｇｎ ｅ ｎ Ｓ ｈ ｏ ｆ ｏ ｂｌ ａ ｄＴ ａ ｎ ｉｅ ｒ ｇ，Ｗｕ ａ ｎｖ ｒｉ ｆ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ， ｕ ａ ３ ０ Ｉ ｉａ Ａｕ ｅ ｉ ｉ ｈ ｎ Ｕ ｉｅｓｔ ｏ ｉｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌｇ Ｗ ｈ ｎ４ ０ ８ Ｃｈｎ ） ｙ Ｓ １
１１ 流速 分布 特性 的评价 准则 ． 催 化 转化 器 的性 能 受其 流 速 分布 特 性 影 响很
大， 它直 接影 响到 载体 内催化 剂 的利用效 率 、 应力 热
与压 降 大小 ，从而 影响催 化 转化越严峻 。 目前 ， 内外 主要 采用较 为 先进 的 国
三 元催化 净化技 术来减 少 汽车尾 气污 染。 有关 专家 指 出 ， 国城市 的汽 车尾气 排放 污染 具有两 大特 征 ： 我 第 一 ， 车 排放 量 大 ， 二 ， 单 第 排放 物 中含 有 大 量 的有 害 物质 ， 尤其是铅 及铅 化合 物…。
的燃油经 济性 。载体 内流 动均 匀性 系数是 衡量 载体 内速度 分布特 性 的最 重 要指标 。
根 据 Ｈ ｒ ａ ｈｎ ｅｍ ｎＷｅ ｅ ｓ等人 定 义 ［， ２ 用均 匀性 指 ３ 数未 建立评 价 载体流 动 分布特性 。
本文 针对 近年来催 化 转化器 的数值 模拟 涉及 到
数模发展史
1. 数值模拟技术开始于1954年.由Aronofsky和Jenkins应用于分析一维一相气体非稳态径向流.第一个商业数值模拟软件诞生于1966年, 由D.R.McCord联合公司研发.2. 岩芯实验公司稍后推出了自己的数值模拟软件.3. 1968年成立的INTERCOMP及科学软件公司主导了70年代数值模拟软件市场, Kaneb 服务公司于1977年收购了INTERCOMP公司并于1983年售于科学软件公司,两家公司合并为后来的SSI公司,现被贝克休斯收购.其开发的数值模拟软件为Simbest2.4. Ian cheshire博士于70年代在英国原子能源部率领小组开发PORES数值模拟软件,于1981年10月同John Appleyard和Jon Holmes成立ECL公司,开始研发后来主导数值模拟软件市场的ECLIPSE软件.ECLIPSE是"ECL's Implicit Program for Simulation Engineering"的缩写.1983年11月发布第一个版本.该版本创下几个世界第一.是第一个全隐式模拟全油田的数值模拟软件.是第一个采用嵌套因式分解法的数值模拟软件.首创角点网格.首次采用优化内存管理,模拟双孔双渗而且首次可以运行在不同的硬件平台.1986年INTERA收购ECL公司.1995年斯仑贝谢GeoQuest收购INTERA公司软件部.5. CMG公司1977年成立于加拿大卡尔加里,其开发的数值模拟软件为STAR,IMEX及GEM.STAR应用于热采研究,IMEX应用于黑油模型,GEM应用于组分模型.CMG公司目前在中国,美国,英国,委内瑞拉建立了办事处.6. J.S.Nolen联合公司成立于1979年,其公司创设人为J.S.Nolen.该公司于1985年被西方阿特拉斯收购.1996年兰德马克公司收购了西方阿特拉斯数模业务.兰德马克于1996年7月被哈里伯顿公司宣布收购,成为其下子公司. 其开发的数值模拟软件为VIP.VIP为Vectorized Implicit Program的缩写.1991年开始研发并行算法.7. SimTech成立于1982年,1996年5月16日被Intera收购.Intera为Duke工程服务公司的子公司,主要做环境及水资源评价.8. 数值模拟研究公司(RSRC)成立于1982年,1996年被Smedvig收购.1999年Smedvig 技术公司与多流体ASA合并组成新的Roxar公司.其模拟软件为MORE. MORE为Modular Oil Reservoir Evaluation的缩写.9. Hot (Heinemann Oil Technology and Engineering)公司1986年成立于奥地利Leoben.其模拟软件为SURE,包括SUREGrid, SURESim,SUREPlot,SUREPVT,SUREFrac. SURE的主要特色是采用PEBI网格.1999年12月RC2收购HOT公司SURE软件,2001年2月Viritas DGC公司收购RC2和SURE.2003年9月地震微技术公司(SMT)收购RC2和SURE.10.其他数值模拟软件有:IFP的Athos. ConocoPhilipse的SENSOR,壳牌的MORES.油藏数值模拟未来10年发展预测进入二十一世纪，伴随着计算机的飞速发展以及互连网的普及应用，科技以令人难以想象的速度在突飞猛进。
《土默川平原地下水数值模拟及应用》范文
《土默川平原地下水数值模拟及应用》篇一一、引言土默川平原作为我国重要的农业与水资源富集区，其地下水资源的研究与利用对于当地经济发展及生态环境保护具有重要意义。
近年来，随着人口增长和工业化进程的加速，地下水资源的合理开发与管理成为一项紧迫的任务。
本文通过建立土默川平原地下水数值模型，对地下水流动和污染状况进行模拟，并探讨其在实际应用中的价值。
二、研究区域概况土默川平原位于我国某省（市）中部，地势平坦，气候适宜，是典型的农业种植区。
近年来，随着经济的快速发展和城市化进程的推进，该区域的地下水开采量逐渐增加，对地下水资源管理提出了新的挑战。
三、地下水数值模拟方法与模型建立3.1 数值模拟方法概述数值模拟方法通过数学模型来描述地下水的流动、传输及变化规律，具有成本低、效率高、预测准确等优点。
本文采用先进的地下水数值模拟软件，通过构建合理的模型参数和边界条件，实现对土默川平原地下水的模拟。
3.2 模型建立根据土默川平原的地质构造、水文地质条件及历史水文地质资料，建立三维地下水数值模型。
模型包括地层结构、含水层参数、边界条件等要素。
通过率定和验证模型参数，确保模型的准确性和可靠性。
四、地下水流动与污染模拟4.1 地下水流动模拟利用建立的地下水数值模型，模拟土默川平原地下水的流动状况，包括水位变化、流速分布等。
通过分析模拟结果，了解地下水的补给与排泄途径，为合理开发利用提供依据。
4.2 地下水污染模拟结合实际污染情况，模拟不同污染源对地下水的影响范围和程度。
通过分析污染物的迁移、扩散规律，评估污染对地下水水质的影响，为制定污染防治措施提供科学依据。
五、应用实践5.1 地下水开采管理通过地下水数值模拟结果，合理规划开采井位和开采量，避免过度开采导致的地下水位下降和地质灾害。
同时，根据模拟结果调整开采计划，实现地下水的可持续利用。
5.2 污染防治措施制定根据地下水污染模拟结果，制定针对性的污染防治措施。
包括污染源控制、污染物处理、污染区域治理等措施，有效降低污染物对地下水的污染程度。
湍流气固两相流动数值模拟理论研究的最新进展
１ 微观 模拟
１Ｉ 直 接数 值模 拟 直接 数值 模 拟 是在 湍 流 小 尺 度 的 网格 尺 寸 内求 解 瞬态 三维 Ｎ． Ｓ方 程 ，模 拟 各 相 流场 及 湍 流特 性 ，是 对 湍流 模拟 的 擐根 本 方 法 。 其 优 点 是 ： 一是 数 据精 确 ， 困 为 Ｎ． 方程 本 身 是精 确 和 自身 封 闭 的 ，产 生 的误 差 Ｓ 只 能 是 由数值 解 法所 弓 Ａ 其 次 ，这 种方 法 可提 供 湍 ｆ 流 产 生及 发 展 的细 节 ， 困 此 该方 法 主要 用 于 揭 示湍 流 本 身 发生 、发 展 的翅 律 的 研 究 。由 于湍 流 眯 动运 动 中 包含 着大 小 不 同尺度 的 涡 运 动 ，要 模拟 湍 流真 实 流 动 ， 计算 网格 的尺 寸 必 须 与 真 实 涡 的尺 寸 相 对应 ，大 应 到 可 包 含最 大 尺 度 的 涡 ； 小 应 到 足 咀分辨 最 小 尺 度 的 涡运 动 ，因 此 ，直 接 数 值 模 拟 要求 计 算 机 的 内 存容 量 与 计算 时间 非 常 巨大 由于 方 程 的 复 杂 性 和 对 计 算 机 性 能 要 求 的特 别 高 ，在 现有 的计 算 机 能 力 限制 下 ，对 单 相 湍流 流 动 直 接 数值 模 拟 只 能 计 算 中 等 下 的 雷诺 数 ．且 具 有简 单 几何 边 界 的 湍流 流 动 ， 目前 直 接 模拟 ｆ 难应 用 于 湍流 ； ５ ｊ 气 固两 相 流动 实 际 工 程装 置尺 寸 的复 杂 湍流 研 究上 。 １２ 太 涡模 拟 大 涡模 拟 又 称 为 亚 网格 尺 度 模 型 ，它 把紊 流 分 成 大 尺 度紊 流 和 小 尺 度 紊 流 ，对 太 尺度 涡 团通 过 直 接求 解 经 过 修 正 的三 维 非 定 常 Ｎ－ 方 程 而 得 到 其 运 动 特 Ｓ 性 ，而 对小 尺度 涡 团采 用 湍 流 模型 封 闭 这 种方 法 网 格 尺 度 比湍 流 尺度 大 ，可 以通 过模 拟 湍 流 发 展 的一 些 细 节 ，对 湍 流运 动 特 性 和结 构 进 行 细 致 的研 究和 分 析
流固耦合的数值模拟
流固相互作用的数值研究一． 课题的来源及研究的目的和意义流－固相互作用（Fluid-Structure Interaction ）问题因其有着广泛的应用背景，近二十多年来一直是流体力学学者的研究热点。
流场与流场中的各种结构体（如建筑物、桥梁、桥墩、机翼、烟囱等等）之间的相互作用出现在各种实际问题中，如航天、化工、海岸工程、城市规划等众多的领域。
当流体流过结构体时会产生分离的现象，从而对结构体产生持续的作用力；同时在结构体的后部会有旋涡脱落的现象的产生，特别当结构体后部两侧交替产生的旋涡周期性的脱落会对结构体产生与来流方向垂直的周期性作用力。
持续和脉动的流体力的作用会使结构体产生疲劳、由于振动而产生噪声，严重时甚至会产生灾难性的破坏：2001年11月12日，美国航空公司的一架型号A300的飞机于纽约坠机，其原因就怀疑与此前起飞的一架B747有关，由B747形成的强力尾流使得起飞后的A300受到强烈的旋涡冲击而导致坠机；1940年11月7日，美国华盛顿州新启用的Tacoma大桥在一场风速达67km/h 的暴风雨中，由于大桥受到空气流经时产生的周期作用力与大桥的特征频率发生共振，使得大桥断裂。
由于流固的相互的作用引起的破坏还有很多，例如：高压电塔间的电缆线处于空气和雨水作用的流场中，流体在缆线表面产生流动作用，这种作用导致缆线表面形成自由剪切层，由于压力差的作用产生漩涡流动，缆线表面的力便会和惯性力、高压电塔作用力等相结合，再与缆线两端的阻尼力、恢复力产生作用，使缆线产生往复振动的现象，长久之后便导致结构疲劳而造成断裂[1]。
另外一方面，结构体同样会反过来影响流场的分布。
在城市规划以及建筑设计中，特别是在城市建设日益向高度化发展的今天，由于城市建筑物向高层、密集化发展，就会产生“城市街区峡谷”。
在“城市街区峡谷”中产生“城市急流”、“气流死区”，由此引发一系列的环境问题：比如在建成的街区内出现风口，或是局部风速过大，严重时将影响到行人以及附近建筑物；由于风速和风向的改变，在有火灾等紧急情况发生时会出现烟道效应，加速灾害的传递，增加灾害损失；局部街区可能出现流动迟滞现象，造成严重的局部空气污染。
二维潮流泥沙数值模拟及可视化研究
象． 并 利 用 数 值 计 算 进 行 近 似 求 解 以复 演 某 种 自 然 或人 工 过程 这些 在严 世 强． 熊德 琪 Ｉ ｌ ｌ 对潮 流 数 值 模拟 研究 进展 中均有所 提及 。与物 理模 型相 比。
一
ｌ ０一
吉林 水利
二 维 潮流 泥沙 数值 模 拟及 可视 化研 究
朱嘉 玲等 ２ ０ １ ３年 １ Ｏ月
一
Ｏ ｈ＋ 生 ＋ 生 ： ０
Ｏ ｔ Ｏ ｘ ａ ｖ
计 算 区域 内 的任 意位 置 及相 应 模拟 时 间段 以 内 的 任意 时刻进 行 潮 流及 泥 沙 运动 复演 ．同时 还 可对 港 口、 航道 、 围垦 、 码 头 等水 利 及 海 洋 工 程 实 施 之 后 的潮 流及 泥 沙 运 动进 行模 拟 研究 。 主界 面分 为
第 １ ０期 （ 总第 ３ ７ ７期 ）
［ 文章编号］１ ０ ０ ９ — ２ ８ ４ ６（ ２ ０ １ ３ ）１ ０ — ０ ０ １ ０ — ０ ６
吉 林 水 利
２ ０ １ ３年 ｌ ０月
二维 潮流 泥 沙数 值 模 拟 及 可 视 化 研 究
朱嘉 玲 ．石 然 ２ １ ０ ０ ０ ９ ） （ 河海 大学 港 口海岸 与近 海工程 学院 ，江 苏 南京
是 二 维 泥沙 数 学模 型 问题 至 今 尚未 能很 好 地 解 决 有 两 点 重要 原 因 ．其 一是 由于 泥 沙运 动 规 律极 为 复 杂 ．对 冲积 河道 的水 流 和泥 沙运 动 规 律 认 识 不
足， 很 多 问题 ， 诸 如输 沙 率 、 阻 力 等 问题 ， 均 没 有 较 好 地 解 决 现 有 的二 维 泥沙 数 值 模 拟大 都 是 直 接 引用 一 维计 算 公 式 ．对 于 这样 做 是 否适 合 很 少 涉
构造应力场模拟——有限元理论、方法和研究进展
构造应力场模拟——有限元理论、方法和研究进展张胜利【摘要】采用有限元数值模拟方法对构造地质问题进行描述和定量化求解是当前地质学领域的研究的一个热点,在近10年以来取得了重要进展,形成了比较完整的理论和技术体系,并在一些典型的地质构造带获得了重要的研究成果.本文以有限元数值模拟方法理论作为出发点,总结分析了国内外有限元数值模拟方法在构造应力场领域的研究进展情况和技术方法,并讨论了其目前存在的问题和未来发展方向.【期刊名称】《地震工程学报》【年(卷),期】2010(032)004【总页数】6页(P405-410)【关键词】构造应力场;数值模拟;有限单元法【作者】张胜利【作者单位】五邑大学信息学院,广东,江门,529020;中科院广州地化所,广东,广州,510640【正文语种】中文【中图分类】P315.12Abstract：The Finite Element Method（FEM）has been used in the study of tectonic stress field for a long time，and the essence of numerical modeling has been adopted to the well－established numerical methods of multidisciplinary acknowledge including mathematics，physics andmechanics for studing characters of geological tectonics.In the last decade，great advances have been made on the numerical simulation method，not only an integrated theory has been built up，but also some significant results have been born from several typical tectonic belts.So the FEM becomes one of the most important numerical methods in the study of tectonic stress field.In this paper，taking theory of FEM as a springboard，the new progress and methods in this field at home and abroad is summarized and analyzed.Some problems and prospect of the researching on the field is also given.Key words：Tectonic stress field；Numerical model；Finite element method地壳中的各种地质构造都是岩石受力发生变形的产物，它们的产生和发展必然也受力学规律的支配。
基于abaqus的木材本构关系数值模拟方法
基于abaqus的木材本构关系数值模拟方法1.引言1.1 概述概述部分的内容示例：在工程领域中，对木材的力学性能和行为的研究一直存在着广泛的关注。
木材作为一种常见的工程材料，其强度、刚度和耐久性对于工程结构的设计和安全具有重要的影响。
研究木材本构关系是了解木材力学行为及其材料特性的基础，对于优化木材结构的设计和评估具有重要意义。
随着计算机技术的进步和有限元分析方法的广泛应用，通过数值模拟方法来研究木材本构关系变得越来越普遍和有效。
其中，ABAQUS作为一款常用的有限元分析软件，具有强大的建模和分析能力，被广泛应用于各个领域的工程问题求解中。
基于ABAQUS的数值模拟方法可以通过建立木材的有限元模型，模拟木材受力过程中的变形、应力分布和破坏行为。
本文旨在介绍基于ABAQUS的数值模拟方法，用于研究木材的本构关系。
首先，将会概述木材本构关系的研究现状，包括已有的实验数据和模型。
然后，介绍基于ABAQUS的数值模拟方法，包括材料参数的输入、模型的建立和加载条件的设置。
通过数值模拟可以得到木材在各种力学载荷下的力学性能，进而分析其行为特性。
最后，通过结果分析，我们将对该数值模拟方法的有效性和实用性进行评价，并指出研究的局限性以及未来的发展方向。
本文的研究旨在提供一种基于ABAQUS的数值模拟方法，为工程师和研究人员提供一个有效的工具，用于理解和预测木材的力学行为和性能，以支持木材结构的合理设计和优化。
希望本文的内容能够对读者在木材本构关系的研究和应用方面提供一定的指导和参考。
文章结构部分的内容可以按照以下方式进行编写：本篇文章的结构如下：一、引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的二、正文2.1 木材本构关系的研究现状2.2 基于abaqus的数值模拟方法三、结论3.1 结果分析3.2 研究的局限性和展望在引言部分，我们将对本文的研究背景、意义和目的进行介绍。
首先，我们会提出木材本构关系的研究现状，包括目前已有的研究成果以及存在的问题。
【数值模拟】各种方法汇总
油藏数值模拟基本过程一、数值模拟发展概况30年代人们开始研究地下流体渗流规律并将理论用于石油开发；50年代在模似计算的方法方面，取得较大进展；60年代起步，人们开始用计算机解决油田开发上的一些较为简单间题，由于当时计算机的速度只有每秒几万到几十万次，实际上只能做些简单的科学运算；70 年后主要体现于计算机的快速升级带动了油藏数模的迅猛发展，大型标量机计算速度达到100--500万次，内存也高增主约16兆字节。
在理论上黑油模型计算方法更趋成熟，D. W. Peaceman的<油藏数值模似基础>以及K. Aziz和A. Settari的<油藏模似>等主要著作都是在这个阶段出版的，但仍受到计算机速度和内存的限制，使用的方法一般仅限于IMPES及半隐式等，只能解决中小型油藏的模拟应用问题；80年代则是油藏数值模似技术飞跃发展的年代，解决不同类型油藏的数模计算方法及软件相应问世，同时超级向量机的诞生，使计算机速度达到亿次，甚至几十亿次，内存高达10—20亿字节。
90年代特别是后期，油藏模似软件各模块功能也有了惊人的发展，主要体现为向一体化方面发展；即集地震、测井、油藏工程（数模）、工艺及地面集输、经济评价等为一体的大型软件方面发展。
目前油藏数值模似软件基本上形成了一套能处理各种类型油气藏和各种不同开采方式的软件系列。
?黑油模型已被广泛用于各种常规油气藏的模拟；?裂缝模型可用来解决除砂岩以外的灰岩、花岗岩、凝灰岩和变质岩的裂缝性油气藏开发问题；?组分模型用于凝析气藏、轻质油、挥发油藏的开发设计和混相驱的研究；?热采模型用于稠(重)油油藏蒸气吞吐、蒸汽驱和就地燃烧的设计；?化学驱模型用于在注入水中添加聚合物、表面活性剂、碱等各种化学剂进行三次采油提高采收率的计算和设计。
油藏数值模拟方法的新突破随着计算机运算速度的提高,向量算法的出现和应用是软件设计上一个划时代的发展。
预处理共轭梯度法更快速、有效地解各种更为复杂和困难的大型稀疏线性方程组。