黄光法
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林高用
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蒋杰
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王芳
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杨立斌
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彭大暑
中国有色金属学报
通过采用有限元法与有限体积法相结合,并在有限体积法中进行分步计算的模拟方法,在MSC Superforge有限元商业软件上成功实现了薄壁大挤压比铝型材挤压过程的数值模拟仿真,获得壁厚t=1.0mm、挤压比λ=98.27的卷闸门型材挤压过程的材料流动速度场、应力场、应变场、温度场分布图,数值模拟结果与理论分析结果吻合较好.结果表明:采用带导流槽的平模挤压大尺寸、大挤压比型材,可有效分配金属,平衡金属流动速度.
关键词:
大挤压比
,
铝型材
,
有限元法
,
有限体积法
,
数值模拟
刘慧开
,
杨立
,
孙丰瑞
工程热物理学报
现有的检测和诊断方法用于运行中的电机时效果并不理想.本文建立了异步电机定子绕组温升的红外检测传热反问题计算模型,通过使用红外手段监测电机外表面的温升,利用该模型可以计算出定子铁心内部的温升情况,从而可以判断电机的运行是否正常.计算结果与实验室实测结果进行了分析比较,验证了该模型的可靠性.
关键词:
异步电机
,
定子
,
红外检测
,
有限体积法
席有民
,
余建祖
,
高红霞
,
谢永奇
工程热物理学报
航空电子设备在加速度环境下工作时,采用液体工质进行散热的电子设备的散热性能将受到加速度的影响.本文采用有限体积法对加速度环境下矩形微槽中体积浓度30%的乙二醇水溶液的流动和传热特性进行了系统研究.考察了加速度大小和方向对微槽中流动与传热特性的影响,以及加速度环境对不同微槽结构和工质流量下流动与传热特性的影响.研究表明,与不考虑加速度影响时相比,在开始的瞬间,微槽传热性能大幅降低,流动阻力系数急剧上升.
关键词:
微槽
,
数值模拟
,
有限体积法
,
加速度环境
,
流动与传热
周高领
,
陈斌
工程热物理学报
为模拟复杂形状血管内的血液流动,本文考虑血液的非牛顿流变特性开发了适用于Casson流体的非结构化同位网格SIMPLE算法.离散动量方程时,对流项和源项的处理方法和牛顿流体类似.对于扩散项,为了避免黏度是剪切率的复杂函数所导致的复杂性,将黏度取为上一迭代步的流场获得的Casson流体黏度.经过以上处理对Casson流体动量方程的离散就可以参考变黏度牛顿流体的动量方程离散方法来进行,再利用基于非结构化同位网格的SIMPLE算法进行求解.该方法对其它切应力等于速度变形率与黏性函数乘积的非牛顿模型同样适用.利用本文算法模拟了T型分叉管中的血液流动,与文献中的实验结果对比发现,Casson流体得到的结果优于牛顿流体,说明采用Casson模型模拟血液流动是成功和必要的.
关键词:
Casson流体
,
非结构化网格
,
有限体积法
,
SIMPLE算法
常怀见
,
赖焕新
工程热物理学报
本文提出了一种基于非结构同位网格的求解非定常不可压缩流动的高精度投影算法.采用单元中心非结构网格,利用动量插值方法实现同位网格上的压力-速度耦合,对流项和扩散项的时间离散均采用C-N格式,空间离散则分别采用QUICK格式和中心差分.运用二维衰减涡流动、圆柱绕流和顶盖振荡驱动流等经典算例对算法进行了考核,结果表明本文算法与实验结果或经典数值解良好吻合,时间和空间均达到了二阶以上的收敛精度.
关键词:
非定常不可压缩流动
,
投影法
,
非结构网格
,
有限体积法
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
张昊春
,
谈和平
,
王雁鸣
工程热物理学报
数值散射是辐射传递方程近似算法中最常见的离散误差.本文主要讨论空间差分格式对有限体积法数值散射的影响.构造激光平行及倾斜入射的物理模型,验证和比较阶梯格式、中心差分格式及指数格式下温度场的计算精度及数值散射特性.计算结果表明,在激光平行入射与倾斜入射两种情况下,阶梯格式引起的的数值散射比菱形格式及指数格式要多,但其计算精度高于菱形及指数格式.不同激光入射条件下,各种差分格式表现出的数值散射分布有明显的差异.
关键词:
数值散射
,
离散误差
,
空间差分格式
,
有限体积法
李志峰
,
吴大转
,
王乐勤
工程热物理学报
采用基于动网格方法的有限体积法对圆柱和直桨叶突然启动引起的二维非定常不可压粘性流进行了数值模拟,给出了计算方法.通过计算得到了Re=5000和9500时圆柱突然启动后的流场随时间演化的非定常过程.将计算结果与实验结果进行了对比,两者吻合较好;采用大涡模拟对高雷诺数下的直桨叶突然旋转启动的流场进行了计算,得到了完成启动后叶片内部瞬态流场的分布结果.
关键词:
瞬态流动
,
数值模拟
,
有限体积法
,
动网格
,
启动
徐晓
,
陈义良
,
王海峰
工程热物理学报
为了考察湍流燃烧过程中的辐射热影响,数值模拟了Sanida火焰D,其中湍流流动采用多时间尺度(MTS)k-ε湍流模型模拟,燃烧过程采用概率密度函数(PDF)方法和拉格朗日火焰面模型(LFM)以及详细化学反应机理GRI3.0联合的方法模拟,辐射换热采用有限体积(FVM)联合关联k分布模型模拟.计算结果和实验数据的比较发现虽然相对于燃烧热,辐射热是一个小量,但是考虑了辐射热影响以后,模拟结果大有改进.针对该现象,我们给出的解释是由于在湍流燃烧过程中,湍流过程,燃烧过程以及辐射换热过程三者是强耦合的,湍流作用很可能会将辐射换热作用放大,因此,对于燃烧过程的详细数值模拟,建议考虑辐射换热的影响.
关键词:
Sandia火焰D
,
概率密度函数
,
拉格朗日火焰面模型
,
有限体积法
,
湍流辐射交互作用
