可持续发展学术论文

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基于计算流体力学的风机数值模拟

随着国民经济的的不断进步和发展，风机的产生在国民经济的生产发展中起到很大的促进作用，以下是我蒐集整理的一篇探究计算流体力学的风机数值模拟的论文范文，供大家阅读参考。

摘要：风机是在国民经济发展的各个部门都被广泛使用的机器，通常在冶金、石油、化工、纺织、电力、轻工等工矿业较为广泛，在这些部门生产发展中起到很大的帮助作用，随着计算机软硬体的发展水平的提高，应用计算流体力学软体可以对风机进行数值模拟和分析，为深入了解和分析风机数值带来巨大便利，利用数值方法通过计算机求解描述流体运动的控制方程，揭示流体运动的物理规律，进而得出风机的工作原理，本文同过对计算流体力学进行分析，解析出风机的数值模拟，不断完善发展风机技术。

关键词：计算流体力学;风机;数值模拟;发展前景

引言

随着国民经济的的不断进步和发展，风机的产生在国民经济的生产发展中起到很大的促进作用，风机将随着时代的发展，不断更新技术研究，从而能够更好的适应经济发展的需要，传统的风机设计，人们仅靠试验取得资料和经验公式，试验发现问题，改进设计。但由于试验研究方法受到各种条件的限制，很多模拟引数的测量受到很多不良因素的影响，给测量结果带来很大的困难，很容易降低风机数值的实用性，对风机数值测量的误差加大。而现阶段，由于科学技术的不断发展，利用商业CFD软体对风机的全三维流场进行模拟已越来越普遍，也就是利用计算流体力学对风机进行数值模拟的研究，给数值模拟工作带来了很大的便利，通过对计算结果进行了分析，模拟结果有助于理解风机内部的流动规律。

1 计算流体力学的概念分析

计算流体力学putational Fluid Dynamics，简称CFD起源于20世纪60年代，当时的学科兴起跟计算机的技术发展有很大关系，随着人们对其不断的发展和研究，计算流体力学已经被广泛的应用，各种商品化的CFD通用性软体开始应用这类力学研究，同时更是对很多工业领域的生产发展起到很大的作用，计算流体力学以计算机为基础，利用数值的方法进行对流体力学各类问题的研究和模拟，主要在离散格式、湍流模型与网格生成等方面进行相对的数值试验、计算机模拟和分析研究，利用计算流体力学研发出得CFD技术，不仅极大的克服了传统流体力学中不完善的问题，而且还在应用领域得以全面的扩大，很多核能、化工、建筑等领域都有其力学的涉略。风机在以上领域也有其所用之处，为此，计算流体力学对风机的设计和研究也有很大的作用。

2 风机的数值模拟分析

众所周知，风机的国民经济发展的重要工具，其在对生产过程中发出的大量溼、热、工业粉尘、甚至有害气体和蒸汽都有着有效的防护和净化处理的作用，同时还能回收再利用，有效的对资源进行合理的分配整合，其中风机在纺织业的作用较为突出，络筒机的离心风机提供了吸纱的作用，不仅可以免去资源浪费，还能减少纺纱机的能源消耗，有效的提高纺纱质量，具有更多的促进作用。在工业发展中，风机从节能、降低噪声污染的角度来说，尤其更大的促进作用，因此在风机的设计原理上，更多的要注重高效率，但就目前市面上的风机产品，可谓参差不齐，很多规格和品种配套性极差，为此在工业应用上也受到了很大的影响，需要对已有的风机进行改造，数字模拟其实是以电子计算机为工具，把数学模型蕴藏的定量关系展示出来，利用计算流体力学对风机的复杂流动问题的模拟计算，通过数值离散求解流体运动方程，揭示风机流体机理和流动规律，从而研制出新的风机设计，使整个产品从开发到运用都能够达到更为经济和省时的作用。

3 基于计算流体力学的风机数值模拟的应用

利用计算流体力学来研究风机的数值模拟，这种方法对风机的设计提供更为依据原理，对风机的不断完善起到促进作用，其应用范围很广，例如：通过对地铁专用轴流风机的设计来说，这类风机主要应用在地铁车站和隧道区间内，因其受都流量大、压头高和功率大等特点的制约，试验成为了地铁轴流风机的设计检验的一般途径，但是却在人力物力上有极大的消耗，造成设计成本的浪费。为了克服这一弊端，采用计算流体力学的原理，对地铁轴流风机采用进行数值模拟，主要是对地铁轴流风机在不同转速和安装角度进行模拟，通过得出的最后结果进行指导设计方案，并将模拟结果与厂家的试验资料作了对比，酌情查处风机是否有需要改动之处，从而提高风机的设计效率，具有明显的应用价值和经济效益。

4结论

以上对计算流体力学的风机数值模拟的分析和研究，计算流体力学不仅是对风机的设计有很大的促进作用，更大的提高风机的设计效率，随着科学技术的进步，其作用会越来越大，充分了的利用计算机和数值数学的结合，对流体力学的各类问题进行数值试验、计算机模拟和分析研究，以解决实际问题。从而有助于人们对风机的构造设计进行深入了解和不断完善，依靠合理的计算来优化风机的设计技术，计算流体力学不仅是科学技术革新的依据，更是极大满足了国民经济发展的需要，计算流体力学进行对风机数值模拟的技术研究，更是对设计高效率的风机具有重大意义。

参考文献

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可持续发展与人的主体地位初探 自20世纪末以来，由于人类面临日益严重的各种“生态问题”，因而可持续发展问题成为备受人类关注的热门话题。可持续发展作为一种新的发展模式和发展观，也日益深入人心，并被越来越多的国家作为一种社会发展战略付诸实践，这是人类社会文明进程中的质的飞跃。但就目前情况看，对可持续发展内涵的理解仍不尽一致，甚至在一些基本问题上尚未形成共识，如人在可持续发展中的地位问题。这就直接关涉到如何把握可持续发展观的本质以至能否真正实现可持续发展的根本性问题。 一、人在与自然关系中的主体地位 所谓人的主体地位，是指人在与自然界关系中的一种位置，即在这种关系中，人是主 体，自然界是客体。人与自然界之间的关系是相当复杂的，有不同角度和不同的层次， “主—客”关系是人与自然关系的基本方面，但不能涵盖人与自然界关系的全部。因此 ，人与自然的“主—客”关系的确立也是有范围的，其作用也是有限度的。一般地说， 人与自然界的关系可以从两个角度加以确证，一是从存在论(事实)的角度看，人与自然 界中其他存在物(生命的、非生命的)一样，同属于自然生态系统构成中的一份子或一个 组成部分，人与其他自然存在物就是一种“平等”关系。在这个意义上，人与其他自然 物之间难以区分谁为主、谁为客关系。二是从价值论(价值)的角度看，人类具有不同于 其他自然存在物的特殊属性，具有其他存在物所不具备的自主性、创造性，人源于自然 而又超越于自然，人可以把人以外的自然物作为认识、利用和改造的对象，使直接的自 然物或被人改造过的自然物为人所用、为人服务。同时，人还具有认识和改造自身的自 觉性和能力，也就是在人类针对自然界的有意识、有目的活动中，对自然界的积极改造 和对人类自身的自觉改造是一致的，在改造自然中使人类自身得到改造。“自觉地”改 造自身与“积极地”改造自然两者之间相互作用、互为因果、相辅相成，进而实现人与 自然的协调、共生与互利。可见，在人与自然的关系中，人的主体地位主要是在“价值 论”的意义上构成的“主—客”关系中得到确证的。但是，人的实践和自然科学研究证 明，即使是在“存在论”的意义上，人类的活动也表现出一定程度的主体性，“由于人 类在地球上的活动非常广泛，不断地改变或影响地球的自然环境，已经成为生物生态系 统中的主导性生态因子”[1](P43)。概而言之，在人与自然关系中，人的主体地位的内 涵主要表现为：(1)人依据自身生存和发展的需要积极地利用自然、改造自然，实现主 体客体化；(2)人通过实践活动将外在于人的自然“内在化”以充实、完善和发展人自 身，实现客体主体化；(3)人的主体地位的实质在于人是目的。就人与自然关系的本质 而言，人具有目的价值，自然界具有手段价值。因为就人类而言，对人与自然关系的正 确认识与有效地处理，都必然以是否符合人类的生存与发展的客观需要，作为最终的价 值取向和评判标准。当然，这并不否定自然界在人们活动面前确证它存在的客观性和独 立性，即自然界可以独立于人而存在，它具有不依人的意志为转移的客观规律和本质。 但是，自然界的存在及其规律的“价值”是人的存在及其需要所赋予的。一方面，自然 界存在及其规律对人作为目的及其实现有制约作用，也就是说，人在自然界面前不能“ 为所欲为”，必须承认自然界的真实存在，尊重自然规律；另一方面，自然界存在及其 规律之所以有价值，就在于它为人的生存及其发展提供了条件，为人的活动服务，为人 的目的实现服务。这就是人的主体地位的基本涵义，也是人与自然之间“主—客”关系 的基本内容和基本规定，正是人的主体地位确定了人与自然关系的性质，确定了人的活 动和自然界作用的范围。id=8

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