骆政园
,
和龙
,
白博峰
工程热物理学报
具有复杂界面特性(如界面弹性、界面抗弯特性等)的弹性液滴(如血液细胞)的动力学行为对理解血流等液滴群流动极其重要.本文采用界面追踪法(Front tracking method)捕捉界面演变,界面有限元考虑界面弹性和抗弯特性,有限差分法求解控制方程,发展了研究复杂界面液滴动力学的直接数值模拟方法.通过模拟球形弹性液滴的变形运动验证了该方法的准确性,进而研究了线性剪切流场中弹性液滴的坦克履带式、摇摆式和翻滚式运动.
关键词:
复杂界面
,
弹性液滴
,
动力学
,
三维模拟
郑振环
,
李强
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201512018
基于有限体积法，运用流体体积法(VOF)追踪自由液面，同时考虑流动、传热和基底熔化的耦合，对在1Cr13不锈钢和 H70黄铜基底上等离子喷涂钼层片的形成过程进行了三维瞬态模拟；通过等离子喷涂试验制备了钼层片，利用扫描电子显微镜和台阶仪分别测试了钼层片的形貌和表面轮廓曲线，并将试验结果与模拟结果进行了对比验证。结果表明：在两种基底上模拟得到的钼层片形貌、厚度、铺展系数以及基底撞击凹坑深度都与试验结果吻合较好；1Cr13不锈钢基底上钼层片发生飞溅是由于钼熔滴在铺展过程中受到已凝固薄层的阻碍而抬离基底，进而脱离已凝固层而形成的。
关键词:
等离子喷涂
,
层片
,
钼
,
有限体积法
,
三维模拟
焦令宽
,
王利霞
,
李倩
,
申长雨
高分子材料科学与工程
注塑成型中,熔体在模腔内的流动为非牛顿流体在复杂型腔内的非等温、非稳态流动。充填过程的三维数值模拟能更真实地模拟熔体在型腔内的三维流动状态。本文采用有限元分析软件ANSYS CFX进行二次开发,实现注塑成型充填过程的三维模拟,可求解熔体前沿、压力场、温度场等一系列模拟结果。模拟结果与注塑成型软件MOLDFLOW结果进行对比,验证了该方法的有效性。算例分析结果表明,对于薄壁制品,基于中面模型的注塑成型模拟方法是适用的,但对于非薄壁制品,采用三维模拟方法可以得到更合理更全面的信息。
关键词:
注塑成型
,
充填过程
,
三维模拟
,
ANSYS
,
CFX
朱建峰
,
郑允宅
,
曹萍丽
,
李强
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201508022
基于局域热力学平衡假设,建立等离子喷涂射流的三维非稳态湍流模型,运用计算流体力学软件ANSYS CFX模拟了氩/氢等离子喷涂过程中等离子特性分布以及喷枪内部场变化对射流形态的影响,并与高速摄像机的拍摄结果进行了对比.结果表明:模拟得到的射流波动明显,其形态与试验得到的结果吻合较好;喷枪内与射流域等离子体特性分布表现出明显的三维特征,其中速度分布的三维特征较之温度的更加明显;射流射入大气中后,温度和速度均沿轴向衰减,随着射流发展,与冷空气的卷吸作用愈明显,等离子体与冷空气之间能量和动量交换愈剧烈,大约距离喷枪出口27.4 mm处其温度和速度的衰减加剧;射流域速度分布较之温度分布受空气影响更大.
关键词:
等离子喷涂
,
三维模拟
,
非稳态模拟
,
等离子射流
,
等离子体特性
吴学智
,
王雪瑶
,
王圣典
,
王嘉昌
,
姜凡
,
徐祥
,
肖云汉
工程热物理学报
采用双流体模型结合基于流动结构的EMMS曳力模型,对一方形截面循环流化床提升管在同一操作气速、不同固体流率下的两种工况进行了三维数值模拟研究.得到了提升管内气固流动的三维浓度分布,并对比了二维模拟的结果.验证了EMMS曳力模型对于快速流态化三维模拟的适用性.
关键词:
循环流化床
,
提升管
,
双流体模型
,
气固曳力
,
EMMS模型
,
三维模拟
叶向艺
,
郑振环
,
李强
材料科学与工程学报
基于局域热力学平衡假设,建立三维非稳态等离子电弧的湍流模型,应用计算流体力学软件ANSYS CFX模拟了氩/氢等离子喷枪内阳极弧根的再附着过程、电弧与气流的相互作用以及等离子体温度和速度分布.结果表明,在冷气流推动下,阳极弧根向喷嘴下游移动,电弧被拉长,弧电压升高,电场强度增大.当电弧向下游移动到电场强度足够大时,电弧击穿并形成新的弧根.喷枪内电弧波动导致喷枪出口等离子体最大温度和最大速度发生波动,滞后时间为10μs.喷枪内的流动与传热具有明显的三维特征,与温度分布相比,速度分布的三维特征更明显且更向中心处集中.
关键词:
等离子喷涂
,
三维模拟
,
非稳态模拟
,
电弧动力学
,
等离子体特性
亢力强
工程热物理学报
分析了两种颗粒剪应力的定义，一种来自于颗粒黏性阻力，一种来自于颗粒相雷诺应力。通过建立三维风沙流离散颗粒模型，计算分析了这两种颗粒剪应力的差别。结果表明，除了近地面附近，这两种颗粒剪应力基本相等。而在近地面附近，来自于颗粒相雷诺应力的颗粒剪应力小于来自于颗粒黏性阻力的颗粒剪应力，这种差别的主要原因是由于在近地表面附近，颗粒碰撞会产生附加碰撞剪应力。
关键词:
风沙流
,
颗粒剪应力
,
三维模拟
