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离心铸造凝固过程的流场和温度场数值模拟 被引量:14
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作者 徐耀增 杜振拴 宋绪丁 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第21期40-43,46,共5页
离心铸造高速钢轧辊的质量和性能取决于离心铸造过程金属液流的流动和温度变化规律。本文建立了高速钢复合轧辊卧式离心铸造在凝固过程中金属液传热和流动的三维耦合模型,采用大型CFD软件FLUENT求解得到重力和离心力作用下的温度场、流... 离心铸造高速钢轧辊的质量和性能取决于离心铸造过程金属液流的流动和温度变化规律。本文建立了高速钢复合轧辊卧式离心铸造在凝固过程中金属液传热和流动的三维耦合模型,采用大型CFD软件FLUENT求解得到重力和离心力作用下的温度场、流场分布,并讨论了金属液自由液面呈偏心分布的原因。分析结果对离心铸造过程中流场的认识和工艺优化设计具有参考意义。 展开更多
关键词 卧式离心铸造 温度场 流场 数值模拟
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气体钻井空压装置内部流场和温度场数值模拟 被引量:2
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作者 陈次昌 仉洪云 +2 位作者 蒋代君 黄小兵 李德禄 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期78-80,共3页
为解决气体钻井空压装置内部的通风散热问题,将流体力学软件(CFD)技术应用于空压装置结构设计中。在简化空压装置部件结构的基础上建立了数值模型,对空压装置内部流场和温度场进行了数值模拟。研究表明:空压装置内部空气流场和温度场分... 为解决气体钻井空压装置内部的通风散热问题,将流体力学软件(CFD)技术应用于空压装置结构设计中。在简化空压装置部件结构的基础上建立了数值模型,对空压装置内部流场和温度场进行了数值模拟。研究表明:空压装置内部空气流场和温度场分布合理,散热效果良好,有效地降低了内部温度。为空压装置结构设计提供了依据,从而大大缩短了整个装置的研发周期,确保空压机能够安全、可靠地运行。 展开更多
关键词 空气钻井 空压装置 数值模拟 隔声罩 流场 温度场
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供热机组低压缸近零出力低压流场和温度场数值模拟与分析 被引量:7
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作者 戈志华 曾质彬 +3 位作者 卫慧敏 徐磊 李丽锋 姜平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第19期7549-7558,共10页
为研究低压缸切缸运行后,汽轮机鼓风、水蚀等安全问题,为供热汽轮机切缸运行提供理论指导。论文采用SSTκ-ω湍流模型和非平衡相变模型,以某350MW供热汽轮机为研究对象,对次末两级流动进行数值模拟,深入分析切除低压缸后,不同冷却流量... 为研究低压缸切缸运行后,汽轮机鼓风、水蚀等安全问题,为供热汽轮机切缸运行提供理论指导。论文采用SSTκ-ω湍流模型和非平衡相变模型,以某350MW供热汽轮机为研究对象,对次末两级流动进行数值模拟,深入分析切除低压缸后,不同冷却流量下低压末两级蒸汽流动特性、温度变化及蒸汽凝结特性,分析异常工况。计算结果表明:该机组切缸后,流动恶化和鼓风超温等异常工况主要在低压缸进汽流量由60t/h下降至20t/h的过程中。冷却流量下降到60.1t/h时,进汽角增大,蒸汽偏转冲击叶片背部,叶栅通道沿流向压差减小甚至出现逆压区,在末级形成涡流;冷却流量下降到40.3t/h时,末级进入鼓风工况;随着冷却流量进一步下降,在30.4t/h时发生鼓风超温,末级动叶顶蒸汽温度超过100℃。 展开更多
关键词 切缸供热 深度调峰 低压流场 温度场 数值模拟 鼓风
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孔底流场和温度场数值模拟与试验研究——以取心孕镶金刚石钻头为例 被引量:4
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作者 刘宝昌 曹鑫 +3 位作者 计胜利 韩哲 赵新哲 李思奇 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2018年第5期33-38,共6页
为提高金刚石钻头的钻进效率,采用数值模拟与试验的方法研究孕镶金刚石钻头孔底流场与温度场,以合理设计钻头结构,保证钻进过程中钻头具有良好的冷却和排屑能力,避免钻头底唇面温度上升过高造成其非正常磨损。结果表明:流场产生的横向... 为提高金刚石钻头的钻进效率,采用数值模拟与试验的方法研究孕镶金刚石钻头孔底流场与温度场,以合理设计钻头结构,保证钻进过程中钻头具有良好的冷却和排屑能力,避免钻头底唇面温度上升过高造成其非正常磨损。结果表明:流场产生的横向压力对转向面水口壁的压力破坏作用较大;钻头与岩石接触面温度变化与水口数目有关,水口过多会导致单个水口的钻井液流量减少,降低水口处的热传导效率,冷却效果不足,从而造成钻头磨损。 展开更多
关键词 数值模拟 孕镶金刚石钻头 流场 温度场 钻头设计
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宽板坯结晶器流场和温度场数值模拟优化分析 被引量:4
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作者 李娇 文光华 +1 位作者 祝明妹 唐萍 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期173-176,196,共5页
以某钢厂宽板坯连铸结晶器为研究对象,通过FLUENT商业软件模拟结晶器内温度和速度场分布,证明原有水口存在上循环弱,热交换慢,保护渣熔化不均匀等缺点是铸坯出现表面纵裂纹的主要原因。针对原水口的缺点,设计出满足现场生产工艺条件的... 以某钢厂宽板坯连铸结晶器为研究对象,通过FLUENT商业软件模拟结晶器内温度和速度场分布,证明原有水口存在上循环弱,热交换慢,保护渣熔化不均匀等缺点是铸坯出现表面纵裂纹的主要原因。针对原水口的缺点,设计出满足现场生产工艺条件的水口形状为扁形、侧孔倾角-15°、底部形状为凸底的新结晶器浸入式水口,并运用数值模拟手段对新水口形成的钢液流动形式进行了分析。结果表明,新水口各项参数均明显优于原有水口,现场实验证明新水口使用效果良好。 展开更多
关键词 板坯结晶器 数值模拟 浸入式水口 流场 温度场
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孪生诱发塑性钢搅拌摩擦焊接温度场及塑性流场数值模拟
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作者 薛凯芮 乔柯 +3 位作者 张婷 刘强 王文 王快社 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第3期179-185,共7页
采用DEFORM-3D软件模拟了Fe-18.2Mn-0.52C孪生诱发塑性(Twinning-Induced Plasticity, TWIP)钢搅拌摩擦焊接(Friction Stir Welding, FSW)过程,建立了摩擦因数与温度之间的函数关系式,研究了FSW过程中温度场和塑性流场的分布特征及演变... 采用DEFORM-3D软件模拟了Fe-18.2Mn-0.52C孪生诱发塑性(Twinning-Induced Plasticity, TWIP)钢搅拌摩擦焊接(Friction Stir Welding, FSW)过程,建立了摩擦因数与温度之间的函数关系式,研究了FSW过程中温度场和塑性流场的分布特征及演变规律。结果表明,所建立的数值模型能够准确模拟TWIP钢FSW过程中的温度场分布,实验与模拟峰值温度的平均误差为2.20%。FSW过程中温度场分布不均匀,沿工件厚度方向焊接温度逐渐降低。随着焊接时间增加,温度场范围扩大,焊缝温度升高,最高温度为857℃。材料在后退侧(Retreating Side, RS)的流动速度和区域均大于前进侧(Advancing Side, AS),且从RS流向搅拌头后端的材料与AS的材料相遇并堆积在AS。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊接 孪生诱发塑性钢 数值模拟 温度场 塑性流场
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轨道交通U型梁日照温度场试验及数值模拟
7
作者 李奇 江前辉 +1 位作者 吴定俊 汪吉豪 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第9期99-104,共6页
研究目的:轨道交通U型梁几何外形具有特殊性,有关其温度场的研究较为缺乏,亟需获得U型梁日照温度场分布规律,进而为温度效应的精确计算提供依据。采用现场测试及数值模拟的方法对青岛某轨道交通U型梁温度场进行研究。基于实测太阳辐射... 研究目的:轨道交通U型梁几何外形具有特殊性,有关其温度场的研究较为缺乏,亟需获得U型梁日照温度场分布规律,进而为温度效应的精确计算提供依据。采用现场测试及数值模拟的方法对青岛某轨道交通U型梁温度场进行研究。基于实测太阳辐射强度数据,修正晴空理论模型相关参数,建立U型梁温度场三维瞬态有限元分析模型,确定其边界条件和初始条件。将数值计算温度场与现场实测结果进行对比验证,并进一步对比U型梁与箱梁的日照温度梯度。研究结论:(1)7月份正午时截面温差最大达17℃,顶板和底板上部温度最高,沿顶板和底板高度方向竖向向下温度呈现非线性降低趋势;(2)U型梁腹板遮挡效应导致底板阴影区温度低于光照区,形成明显的横向温度差异;(3)除梁端附近外,U型梁温度分布沿纵向变化较小,U型梁外表面棱角处因双向对流作用,温度更接近环境温度,在其周围形成条带状温度分布;(4)U型梁与箱梁相比没有顶板的遮挡效应,两者日照温度梯度存在明显差异,有必要进一步针对U型梁温度梯度的规范取值模式及大小进行深入研究;(5)本研究结论对U型梁的设计与运营维护具有参考作用。 展开更多
关键词 轨道交通 U型梁 温度场 现场测试 数值模拟
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基于数值模拟的飞轮铸造过程温度场特征与缺陷预测研究
8
作者 吴朝阳 谢占山 《热加工工艺》 北大核心 2025年第17期190-194,200,共6页
针对飞轮铸造过程容易出现缺陷问题,利用铸造的基本理论与方法确定飞轮、冒口与冒口颈模数与冒口与冒口颈截面尺寸,设计了QT500-7飞轮的铸造工艺方案,运用数值模拟的方法,以AnyCasting为仿真平台,开展了飞轮充型过程中温度场特征研究、... 针对飞轮铸造过程容易出现缺陷问题,利用铸造的基本理论与方法确定飞轮、冒口与冒口颈模数与冒口与冒口颈截面尺寸,设计了QT500-7飞轮的铸造工艺方案,运用数值模拟的方法,以AnyCasting为仿真平台,开展了飞轮充型过程中温度场特征研究、充型过程凝固特征分析、飞轮缩松位置分析、飞轮概率缺陷特征分析。模拟结论表明,冒口与浇道位置的温度最高,远离冒口位置温度较低,指出了飞轮凝固过程中飞轮中液态金属的孤立区位置,并有效预测了飞轮可能出现缩松位置。研究结论为降低飞轮次品率以及提高飞轮制造质量提供了有益帮助,同时也为飞轮铸造工艺后续改进奠定了基础。 展开更多
关键词 飞轮 数值模拟 铸造 温度场 工艺改进
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热压板温度场数值模拟分析及结构参数优化
9
作者 花军 杨舒 《林产工业》 北大核心 2025年第3期44-51,共8页
以净化板热压机热压板为研究对象,以优化净化板热压机工作性能,提高其热压板表面温度均匀性为研究目的,分析了热压板的传热过程,确定了热压板温度场数值模拟分析所需的对流换热系数。通过对热稳态的热压板进行表面温度测试及数值模拟分... 以净化板热压机热压板为研究对象,以优化净化板热压机工作性能,提高其热压板表面温度均匀性为研究目的,分析了热压板的传热过程,确定了热压板温度场数值模拟分析所需的对流换热系数。通过对热稳态的热压板进行表面温度测试及数值模拟分析,对比验证了热压板温度场数值模拟方法的可行性。基于三维建模及有限元分析软件联合仿真,对结构简化的热压板进行参数化建模及响应面优化,以热压板孔道间距L_(1)和L_(2)、孔道直径D、边部距离BL、循环回路间距XL为设计变量,热压板表面最低温度为优化目标,获得优化参数:L_(1)=30 mm、L_(2)=50 mm、D=8 mm、BL=60 mm、XL=70 mm,热压板表面最低温度为97.21℃,板面温差为2.79℃,可满足将热压板表面温差控制在3℃内的行业标准要求,较优化前的热压板表面温差降低了36.4%,热压板表面温度均匀性得到了有效提升。 展开更多
关键词 热压板 温度场数值模拟 温度均匀性 参数化建模 响应面优化
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轴面单道多层激光熔覆316L不锈钢温度场与应力场数值模拟研究 被引量:1
10
作者 张万顺 唐清春 +2 位作者 潘文俊 马泽星 胡甜 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第6期43-50,共8页
为了探究在轴面上激光增材制造熔覆层残余应力分布,减小残余应力对工件性能的影响,通过数值模拟方法,探讨基于轴面的单道多层激光熔覆316L不锈钢过程中的温度场和应力场分布规律。首先,以某空心圆柱为基底,利用有限元分析软件建立了激... 为了探究在轴面上激光增材制造熔覆层残余应力分布,减小残余应力对工件性能的影响,通过数值模拟方法,探讨基于轴面的单道多层激光熔覆316L不锈钢过程中的温度场和应力场分布规律。首先,以某空心圆柱为基底,利用有限元分析软件建立了激光熔覆的三维数值模型。其次,通过模拟计算,分析了激光功率和扫描速度等工艺参数对温度场分布的影响,并研究了熔覆过程中热应力的产生和演变规律。结果表明,扫描速度对工件最高温度的影响要比激光功率大,并且选取较低的激光功率或较高的扫描速度可以有效减小残余应力。随着扫描层数的增加,外层的温度梯度会越来越大,从而形成更大的残余应力。在激光功率800 W、扫描速度15 mm/s时,工件的残余应力和变形量最小。为优化激光熔覆工艺参数、提高熔覆层性能提供了理论指导,并为进一步的实验研究奠定了基础。 展开更多
关键词 激光增材制造 316L不锈钢 曲面基地 温度场 残余应力与变形 数值模拟
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双层客车中层客室温度场数值模拟及优化
11
作者 周智 张继业 李田 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第2期274-279,共6页
为分析双层客车中层客室温度场的分布特性,建立了双层客车温度场数值计算模型。根据数值计算结果,发现在冬季环境情况下,中层客室底部区域温度较低,经分析是由于上送上回的气流组织方式引起的。于是提出了两种优化方案:方案一是增设支风... 为分析双层客车中层客室温度场的分布特性,建立了双层客车温度场数值计算模型。根据数值计算结果,发现在冬季环境情况下,中层客室底部区域温度较低,经分析是由于上送上回的气流组织方式引起的。于是提出了两种优化方案:方案一是增设支风道,从而将主风道的部分风量引入客室底部区域;方案二是在方案一的基础上再在侧窗夹层增设导流板。将两种优化方案与原始方案的结果进行对比,结果表明:方案一对客室底部区域温度有一定改善作用,但仍有部分区域未达标准,方案二的优化效果比方案一更佳,中层客室主要区域温度场基本能满足相关标准。 展开更多
关键词 双层客车 温度场 数值模拟 优化
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316L不锈钢选区激光熔化工艺参数对成形温度场影响的数值模拟研究
12
作者 张恒 余小鲁 《精密成形工程》 北大核心 2025年第8期150-160,共11页
目的解决传统依靠经验获取316L不锈钢选区激光熔化制件最优打印参数耗时久、成本高、精确度低的问题。方法运用有限元分析方法,构建包含传热方程、边界条件、相变潜热处理等要素的模型,对不同工艺参数下316L不锈钢选区激光熔化过程中的... 目的解决传统依靠经验获取316L不锈钢选区激光熔化制件最优打印参数耗时久、成本高、精确度低的问题。方法运用有限元分析方法,构建包含传热方程、边界条件、相变潜热处理等要素的模型,对不同工艺参数下316L不锈钢选区激光熔化过程中的温度场展开研究。研究涵盖单层单道、单层多道及单道多层粉床模型,深入分析激光功率、扫描速度和扫描间距对熔池温度的影响。结果当激光功率过高或扫描速度较低时,熔池最高温度超过材料沸点,冷却速率绝对值随激光功率和扫描速度的升高而增加。熔池预热范围随激光扫描的进行而扩大,当扫描间距为100μm时较理想。层数的增加使最高温度上升。模拟结果显示,激光功率200 W、扫描速度900 mm/s是选区激光熔化30μm层厚316L不锈钢的最优参数组合,与企业现行打印参数基本保持一致。结论通过有限元分析明晰了工艺参数对316L不锈钢选区激光熔化成形温度场的影响规律,模拟结果与企业实际参数相近,验证了模型的有效性和研究方法的可行性,实现了研究目标,为打印参数优化提供了理论支撑。 展开更多
关键词 316L不锈钢 选择性激光熔化 工艺参数 数值模拟 温度场
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TiNbZr难熔中熵合金激光熔覆过程温度场和流场模拟
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作者 陈育钒 刘晋 +3 位作者 刘艳 胡登文 杨川 王雷 《表面技术》 北大核心 2025年第9期138-151,共14页
目的激光熔覆可以通过精确控制熔池中能量的分布和熔池的流动,改善涂层的凝固特性和成分分布。基于其快速熔化凝固过程的复杂性,难以实时监测熔池的熔凝行为,数值模拟成为研究熔池演化的重要工具。方法结合数值模拟与实验验证,建立考虑... 目的激光熔覆可以通过精确控制熔池中能量的分布和熔池的流动,改善涂层的凝固特性和成分分布。基于其快速熔化凝固过程的复杂性,难以实时监测熔池的熔凝行为,数值模拟成为研究熔池演化的重要工具。方法结合数值模拟与实验验证,建立考虑熔池传热、流体动力学和自由表面的激光熔覆三维有限元模型,模拟在TC4上熔覆TiNbZr难熔中熵合金的过程。结果通过模型和实验对比发现,成形参数平均偏差为5.15%,最大偏差为8.88%。研究了激光热源、对流换热、辐射散热和基体热传导对熔池温度场和熔池轮廓的影响,表明基体中热传导是主要的热损失方式。进一步分析熔池凝固界面可知,从熔池底部到顶部,形态参数(G/R)逐渐减小,而冷却速率(G×R)逐渐增大,验证了凝固组织从平面晶向柱状晶,最后到等轴晶的变化情况,且尺寸逐渐减小。结合涂层各位置元素分析的物理实验结果可知,马兰戈尼对流导致熔池两侧及底部存在拐点,阻碍了元素的混合,基体中V元素在熔池中心偏聚,粉末中的Zr元素在熔池上边缘偏聚,发生宏观偏聚。结论基于数值模拟和物理实验,对温度场和速度场进行了定量评估,激光熔池中的热传导对涂层的凝固形貌具有显著影响。平顶光束激光源的独特能量分布影响了熔池内的质量传输,进一步对涂层的成分分布产生了影响,这种定量评估有利于精确控制熔池中的能量分布和流体流动,以预测并改善涂层的凝固特性和成分分布。 展开更多
关键词 激光熔覆 数值模拟 激光熔池 温度场 流场模拟
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氧弹内热量传递过程中温度场的数值模拟
14
作者 胡彪 罗红 +2 位作者 李超 陈岳飞 陈旭伟 《中国测试》 北大核心 2025年第4期54-65,共12页
氧弹内热量传递过程中温度场变化对优化氧弹结构和提升热量计整体测量精度极为重要。而因氧弹结构的限制,目前无直接测量氧弹内部温度场的方法。该文基于真空绝热式热量计的氧弹结构,采用ANSYS2022R1 FLUENT构建物理模型,提出数学模型,... 氧弹内热量传递过程中温度场变化对优化氧弹结构和提升热量计整体测量精度极为重要。而因氧弹结构的限制,目前无直接测量氧弹内部温度场的方法。该文基于真空绝热式热量计的氧弹结构,采用ANSYS2022R1 FLUENT构建物理模型,提出数学模型,优化网格划分,规范边界条件定义,设置5个温度监测点,将燃烧热值等效为体积热源,采用热阻分析法定量分析不同监测点与热源之间的热传递过程。比较分析相同结构不同材料(不锈钢316、铝镁合金5052、纯铜)、相同材料不同壁厚、相同容积不同内径等条件下温度场变化情况。经数值模拟后得出,氧弹的材料为铝镁合金5052、壁厚为3.5 mm、内半径为30 mm更符合真空绝热式热量计的需求。 展开更多
关键词 氧弹 热量计 燃烧热 热阻分析 温度场 数值模拟
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AA2195-AZ31B搅拌摩擦焊温度场数值模拟
15
作者 韩泽平 曹丽杰 《热加工工艺》 北大核心 2025年第15期59-64,71,共7页
利用ABAQUS软件及DFLUX子线程接口建立了AA2195铝锂合金和AZ31B镁合金搅拌摩擦焊的热源数值模型,研究焊接参数对温度分布的影响,并与试验结果进行对比验证。结果表明:转速在2000 r/min,焊接速度在900 mm/min时获得较好的焊缝;垂直于焊... 利用ABAQUS软件及DFLUX子线程接口建立了AA2195铝锂合金和AZ31B镁合金搅拌摩擦焊的热源数值模型,研究焊接参数对温度分布的影响,并与试验结果进行对比验证。结果表明:转速在2000 r/min,焊接速度在900 mm/min时获得较好的焊缝;垂直于焊缝的横向温度分布中,峰值温度出现在距离对接线1 mm左右的AZ31B镁合金侧,AA2195铝锂合金侧的最高温度在焊缝中心的对接线上;沿着焊深方向最高温度有向对接线侧偏移的趋势;峰值温度与焊接速度呈逆相关,与转速呈正相关;焊接速度的改变相较于转速的变化对温度的影响更显著;焊缝质量随着焊接速度的增加得到改善;通过Arrhenius方程描述粘连和飞边缺陷的形成,当焊接温度升高时,粘连和飞边缺陷形成的可能性增加。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 温度场 数值模拟 AA2195铝锂合金 AZ31B镁合金
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热泵涡旋压缩机内流场数值模拟及变工况特性研究 被引量:1
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作者 彭斌 赵亚珑 《热力发电》 北大核心 2025年第2期97-108,共12页
涡旋压缩机作为空气源热泵的关键部件,其热力学性能对热泵系统有着重要的影响。建立了涡旋压缩机三维瞬态仿真模型,通过实验验证了模型的准确性;基于计算流体力学方法,探究了切向泄漏流影响下涡旋压缩机内部流场非均匀分布流动特性;探... 涡旋压缩机作为空气源热泵的关键部件,其热力学性能对热泵系统有着重要的影响。建立了涡旋压缩机三维瞬态仿真模型,通过实验验证了模型的准确性;基于计算流体力学方法,探究了切向泄漏流影响下涡旋压缩机内部流场非均匀分布流动特性;探讨不同工况参数对涡旋压缩机热力学性能的影响;采用敏感性分析法,讨论涡旋压缩机热力学性能对于不同工况参数的敏感性。结果表明:随着压比的增大,等熵效率先增大后减小,制热量降低,时均排气温度最大增幅为11.26K;吸气温度增至311.65K时,等熵效率增长了16.72百分点;转速的增大会弱化回流现象并降低排气温度,当转速升至4 500 r/min时,容积效率和等熵效率分别增至为86.61%和46.86%。 展开更多
关键词 空气源热泵 涡旋压缩机 数值模拟 流场特性 变工况
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风向对路堑周围风沙流场影响的数值模拟
17
作者 石龙 王玉竹 +1 位作者 韩峰 薛春晓 《铁道学报》 北大核心 2025年第1期131-137,共7页
为认识风沙环境下风向对路堑沙害的影响,利用计算流体力学中的欧拉双流体非稳态模型,分析不同风向角(风向与路堑走向的夹角)场景下风沙流对路堑的响应规律,并研究其响应机理。数值模拟结果与现场监测结果相吻合,但由于数值模型中存在阻... 为认识风沙环境下风向对路堑沙害的影响,利用计算流体力学中的欧拉双流体非稳态模型,分析不同风向角(风向与路堑走向的夹角)场景下风沙流对路堑的响应规律,并研究其响应机理。数值模拟结果与现场监测结果相吻合,但由于数值模型中存在阻塞效应致使前者略微高估了路堑周围的风速。路堑内部沉沙区面积、路堑对气流的扰动能力和路堑内部的积沙量与风向角呈正相关。风向角β≤30°,路堑内部未观察到循环泡,风向角β>30°,路堑内部可观察到明显的循环泡,且随着风向角的增大其面积呈递增趋势。本质上,风向角的减小相当于减缓路堑边坡坡率,进而减少其内部的积沙量。路堑内部沙害程度与风向角呈正相关,为减轻风积沙对线路的危害,路堑应以小风向角穿越风沙地区,有条件时风向角宜控制在30°以内。 展开更多
关键词 路堑 风沙流场 风向 现场测试 数值模拟
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人工淹没式空化射流流场特性的数值模拟分析
18
作者 王匀 余亮 +2 位作者 何培瑜 张林强 杨进 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期723-730,共8页
针对双入口式喷嘴的内部流动特性复杂且对空化发生能力影响显著的问题,研究了人工淹没式空化射流发生过程中射流速度、汽液两相及压力的分布特性,探究了外喷嘴出口宽度对流场的影响规律.结果表明:高速射流流经内喷嘴收缩段进入喉管时,... 针对双入口式喷嘴的内部流动特性复杂且对空化发生能力影响显著的问题,研究了人工淹没式空化射流发生过程中射流速度、汽液两相及压力的分布特性,探究了外喷嘴出口宽度对流场的影响规律.结果表明:高速射流流经内喷嘴收缩段进入喉管时,由于出流断面收缩,使得射流速度骤增,并在喉管及其出口附近形成一段高速低压区,在低速射流包裹效应下,该区域速度分布最终呈水滴状,且该区域内液相在汽相的作用下出现先分流、后聚合的现象;随着外喷嘴出口宽度的增大,射流速度衰减加剧,汽相分布范围减小,最大汽相体积分数降低. 展开更多
关键词 人工淹没式空化射流 空化 流场特性 喷嘴结构 数值模拟
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受火预应力混凝土箱梁桥温度场数值模拟分析 被引量:1
19
作者 刘旭政 余晨曦 +3 位作者 饶文真 刘嘉奕 郑尚敏 吴刚 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1377-1385,共9页
火灾下桥梁内部温度场随着时间与空间的变化规律是研究火灾作用下桥梁结构安全及抗火性能研究的基础。以一座实际受火预应力箱梁桥为例,采用火灾动力学软件FDS重构桥梁火灾场景,研究火灾作用下预应力箱梁表面温度分布规律。通过有限元软... 火灾下桥梁内部温度场随着时间与空间的变化规律是研究火灾作用下桥梁结构安全及抗火性能研究的基础。以一座实际受火预应力箱梁桥为例,采用火灾动力学软件FDS重构桥梁火灾场景,研究火灾作用下预应力箱梁表面温度分布规律。通过有限元软件ANSYS计算分析箱梁内部温度场,并将火灾后现场检测结果与模型计算结果进行对比分析。研究结果表明:(1)火灾作用下混凝土结构表面温度逐渐升高,高温区域集中在火源正上方的底板区域及底板边缘与腹板相交位置处,最高温度约为750℃;(2)随着火灾时间的不断增加,箱梁构件内部温度不断升高,构件温度梯度增大,底板表面最高温度为754℃,距表面20 cm深度处温度为28℃;(3)采用二次曲线拟合得出了受火箱梁距表面深度与计算温度的关系曲线,并与规范建议值进行了对比。二者温度变化趋势较为一致。但是由于温升曲线及构件尺寸的不同,其内部温度计算值与规范建议值存在一些差异;(4)现场火灾影响区域与FDS模拟箱梁底面温度场所显示的高温区域基本一致,火源上方箱梁底板、腹板位置为主要损伤区域。内部温度场的数值分析结果与现场检测推定结果基本吻合,说明采用ANSYS计算构件内部温度场具有较好的准确度。 展开更多
关键词 桥梁工程 火灾 数值模拟 FDS ANSYS 温度场
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冷金属过渡电弧增材制造5183铝合金温度场的数值模拟 被引量:2
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作者 贾剑平 李田雨 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期106-111,共6页
利用有限元分析软件ABAQUS使用生死单元法建立冷金属过渡(CMT)电弧增材制造单道10层5183铝合金模型,模拟分析了增材制造过程中温度场的分布和变化规律,并进行试验验证;采用该模拟方法研究了增材制造路径(单向和交叉路径)、层间冷却时间(... 利用有限元分析软件ABAQUS使用生死单元法建立冷金属过渡(CMT)电弧增材制造单道10层5183铝合金模型,模拟分析了增材制造过程中温度场的分布和变化规律,并进行试验验证;采用该模拟方法研究了增材制造路径(单向和交叉路径)、层间冷却时间(20,40,60 s)和焊接速度(400,450,500 mm·min^(-1))对温度场的影响。结果表明:模拟得到在CMT电弧增材制造过程中基板某点的热循环曲线的变化趋势与试验结果基本一致,且峰值温度和波谷温度与试验结果的相对误差均不大于8.93%,验证了模型的准确性。随着堆焊层数的增加,熔池峰值温度升高,熔池区域变大;单向路径增材制造会在试样收弧端产生较严重的热积累,而交叉路径可以减弱热积累效应;层间冷却时间越长,焊道中点的峰值温度越低,且降低幅度随冷却时间的延长而逐渐减弱;焊道的峰值温度和波谷温度随焊接速度的增加而降低。 展开更多
关键词 电弧增材制造 冷金属过渡 数值模拟 温度场
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