为改善某整流器试样结构焊接工艺,对高温真空镍基合金钎焊过程展开了数值模拟研究,建立了高温钎焊真空炉中镍基合金钎料融化-润湿填充焊缝的流动模型。数值计算基于流体体积(volume of fluid,VOF)方法,综合考虑表面张力、重力、相变潜...为改善某整流器试样结构焊接工艺,对高温真空镍基合金钎焊过程展开了数值模拟研究,建立了高温钎焊真空炉中镍基合金钎料融化-润湿填充焊缝的流动模型。数值计算基于流体体积(volume of fluid,VOF)方法,综合考虑表面张力、重力、相变潜热等因素,采用层流模型求解得到了钎料随时间变化的流动行为。得到了固、液态钎料体积分布和温度场分布。虽然母材表面出现少部分钎料流失行为,并且在局部观察到有焊瘤的形成,但焊缝内钎料的整体填充效果良好,验证了钎焊工艺的钎料布置和温度控制的合理性。给出了关于时间和温度的钎料填充焊缝体积比的经验公式,为实际钎焊过程提供参考。展开更多
针对自由界面问题,构建了拉格朗日粒子和流体体积(volume of fluid,VOF)耦合算法.拉格朗日粒子方法可以准确追踪运动界面,但是一般很难保证流体的质量守恒性.VOF方法可以保证很好的质量守恒性,但是不容易计算界面的几何信息.因此,本文...针对自由界面问题,构建了拉格朗日粒子和流体体积(volume of fluid,VOF)耦合算法.拉格朗日粒子方法可以准确追踪运动界面,但是一般很难保证流体的质量守恒性.VOF方法可以保证很好的质量守恒性,但是不容易计算界面的几何信息.因此,本文构造了一种耦合算法,吸收两种方法的优点.耦合算法中还引入了四叉树自适应网格技术,可以在大变形区域提高界面的分辨率,并能减少计算量.利用耦合算法模拟经典的Zalesak旋转盘问题和单涡剪切流动,数值结果和文献已有结果吻合较好,验证了耦合算法的稳定性、有效性和准确性.展开更多
数值求解非定常不可压缩流动的雷诺平均N-S(Navier-Stokes)方程和标准k-ε湍流模型,用VOR(Volume Of Fluid)方法模拟波浪水面,模拟了NACA2410翼型在波浪水面上方飞行的流场.研究了余弦波浪水面的生成方法,选取合适的计算网格和时间步长...数值求解非定常不可压缩流动的雷诺平均N-S(Navier-Stokes)方程和标准k-ε湍流模型,用VOR(Volume Of Fluid)方法模拟波浪水面,模拟了NACA2410翼型在波浪水面上方飞行的流场.研究了余弦波浪水面的生成方法,选取合适的计算网格和时间步长,避免了在生成规则余弦波浪水面时由于数值耗散使波面形状衰减.比较了固壁波浪与水面波浪计算结果的差异,发现固壁波浪的结果更接近余弦曲线分布.研究了波浪等级对翼型气动性能的影响,分析计算结果发现:在规则的余弦水面波浪上方飞行,翼型气动力呈现周期性,给出了一个周期内气动力的变化过程,以及波长和波幅对气动力平均值和波动幅度的影响规律.展开更多
文摘为改善某整流器试样结构焊接工艺,对高温真空镍基合金钎焊过程展开了数值模拟研究,建立了高温钎焊真空炉中镍基合金钎料融化-润湿填充焊缝的流动模型。数值计算基于流体体积(volume of fluid,VOF)方法,综合考虑表面张力、重力、相变潜热等因素,采用层流模型求解得到了钎料随时间变化的流动行为。得到了固、液态钎料体积分布和温度场分布。虽然母材表面出现少部分钎料流失行为,并且在局部观察到有焊瘤的形成,但焊缝内钎料的整体填充效果良好,验证了钎焊工艺的钎料布置和温度控制的合理性。给出了关于时间和温度的钎料填充焊缝体积比的经验公式,为实际钎焊过程提供参考。
文摘针对自由界面问题,构建了拉格朗日粒子和流体体积(volume of fluid,VOF)耦合算法.拉格朗日粒子方法可以准确追踪运动界面,但是一般很难保证流体的质量守恒性.VOF方法可以保证很好的质量守恒性,但是不容易计算界面的几何信息.因此,本文构造了一种耦合算法,吸收两种方法的优点.耦合算法中还引入了四叉树自适应网格技术,可以在大变形区域提高界面的分辨率,并能减少计算量.利用耦合算法模拟经典的Zalesak旋转盘问题和单涡剪切流动,数值结果和文献已有结果吻合较好,验证了耦合算法的稳定性、有效性和准确性.
文摘数值求解非定常不可压缩流动的雷诺平均N-S(Navier-Stokes)方程和标准k-ε湍流模型,用VOR(Volume Of Fluid)方法模拟波浪水面,模拟了NACA2410翼型在波浪水面上方飞行的流场.研究了余弦波浪水面的生成方法,选取合适的计算网格和时间步长,避免了在生成规则余弦波浪水面时由于数值耗散使波面形状衰减.比较了固壁波浪与水面波浪计算结果的差异,发现固壁波浪的结果更接近余弦曲线分布.研究了波浪等级对翼型气动性能的影响,分析计算结果发现:在规则的余弦水面波浪上方飞行,翼型气动力呈现周期性,给出了一个周期内气动力的变化过程,以及波长和波幅对气动力平均值和波动幅度的影响规律.
