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Effect of External Forced Flow and Boiling Film on Heat Transfer of AISI 4140 Steel Horizontal Rod During Direct Quenching

钢铁研究学报(英文版)

关键词: 传热模拟 , 4140钢 , 流动沸腾 , 直接淬火 , AISI , 强制流动 , 电影 , 计算流体动力学

新型风力机致动面模型研究

王胜军 , 张明明 , 王强 , 徐建中

工程热物理学报

本文提出一种新型致动面模型用于研究风力机尾流特征.该模型利用无厚度平面表示真实叶片,利用二维翼型气动数据根据BEM理论在表面施加压力,同时通过求解N-S方程计算转子流场.本文利用新型致动面模型计算了NRELphase Ⅵ风力机气动特性,并将计算结果与实验值相比较,验证该模型用于风力机尾流场研究的可能性.

关键词: 致动面模型 , 风力机 , 动量叶素理论 , 计算流体动力学 , 气动特性

切变入流风况下风力机尾流特性研究

王胜军 , 张明明 , 刘梦亭 , 徐建中

工程热物理学报

致动线模型利用旋转的线表示叶片,利用二维翼型气动数据根据BEM理论计算叶素点作用力,同时通过求解N-S方程计算转子流场.本文首先基于商业CFD软件ANSYS FLUENT开发了致动线模型,并计算了切变入流风况下风力机的气动和尾流特性,发现由于地面阻碍和风切变效应导致风力机尾流存在明显的非对称特征.

关键词: 风力机 , 尾流特性 , 计算流体动力学 , 致动线模型 , 风切变

离心压气机内激波/叶排相互作用

季路成 , 温泉 , 银越千

工程热物理学报

对根部存在疲劳裂纹的某跨音离心级进行了非定常流场数值研究,其中着重关注运动激波/叶排相互作用物理图画及其影响.研究表明:离心压气机中运动激波/叶排相互作用仍然服从一般激波/固壁相交行为规则;叶轮/扩压器间距小以及叶轮尾迹相对较宽造成扩压器内激波剧烈变化;扩压器前伸波深入叶轮通道深度由激波强度及扩压器前缘附近叶表形状决定;扩压器前伸波与叶轮尾缘相互作用可能是本叶轮根部尾缘发生高周疲劳的原因.

关键词: 激波/离心叶轮相互作用 , 离心压气机 , 高周疲劳 , 非定常流动 , 计算流体动力学

动态淬火过程的流-固耦合数值模拟

张俊鸽 , 张伟民 , 郝晓伟 , 马烨

材料热处理学报

借助流体动力学计算软件CFD2000,对介质不同流速下试样的淬火过程进行了流.固耦合数值模拟.将实测换热系数曲线数值化并线性插值,得到了不同温度、流速下的换热系数,并赋给流.固换热边界,从而实现流.固耦合计算,同时得到了淬火介质流场和试样温度场.数值模拟结果与实测结果的对比表明,用该数值方法来模拟淬火介质存在相变的复杂淬火过程是可行的,能够显示出淬火过程的蒸汽膜、沸腾换热、对流冷却三个阶段以及各自的特点.该方法可避免复杂气液两相流的计算,简化淬火过程流-固耦合计算.

关键词: 淬火 , 计算流体动力学 , 温度场 , 流场 , 耦合计算

拓展小尺寸离心压气机级失速裕度机匣处理方案的数值研究

马岩 , 席光 , 吴广宽

工程热物理学报

为提高一小尺寸离心压气机级的失速裕度,首先为其设计了进气回流和周向槽两种机匣处理方案,对实壁机匣和处理机匣压气机级总体性能的分析表明;进气回流并没有起到拓展压气机级失速裕度的效果,周向槽机匣处理对压气机级失速裕度的改进量也只有约2.41%。因此考虑了一种新的机匣处理方案,即同时采用进气回流和周向槽机匣处理。计算结果表明：压气机级失速裕度得到了明显的提高,提高幅度达13.25%。

关键词: 失速裕度 , 进气回流 , 周向槽 , 机匣处理 , 计算流体动力学

复合材料液体模塑成型工艺中预成型体渗透率张量的数值预测

倪爱清 , 王继辉 , 朱以文

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.06.009

结合均匀化理论和计算流体动力学技术,实现了对复合材料液体模塑工艺中预成型体渗透率张量的预测.首先,采用均匀化理论分析了流体在多孔介质内的流动问题,推导出广义达西定律,证明以施加周期性边界条件的单胞为研究对象,可以预测预成型体的渗透率张量,并以单向纤维织物为例,对该方法进行了验证.对于复杂结构的预成型体,渗透率的预测分为两步,首先分别确定预成型体中流道和纤维束的渗透率,然后计算其整体宏观渗透率.对于二维平面织物,该方法与其他预测方法及实验的结果吻合较好.本文还考察了单胞的微观结构对渗透率的影响,微观结构相似的预成型体如果孔隙率相同,但束间流道的结构不同,其整体宏观渗透率也存在很大差别.

关键词: 均匀化方法 , 达西定律 , 渗透率张量 , 计算流体动力学 , 微观结构

双金属复合管固-液铸轧复合工艺环形布流器设计及其流场模拟

黄华贵 , 季策 , 董伊康 , 杜凤山

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160307.001

为解决双金属复合管固-液铸轧复合(SLCRB)工艺覆层熔体金属的环形均匀稳定布流问题，提出并设计了一种带有三级环形阶梯分流和锥形缓冲的环形布流器，并且基于商用软件 Fluent 建立了稳态布流过程的流体动力学模型，分析了布流器结构和铸轧速度对系统流场的影响，给出了获得均匀、稳定出口流场的布流器内部结构和布流条件，并用水模实验进行验证。结果表明：布流器内通道高宽比不小于1有利于均匀分流，并且锥形缓冲区的均流缓冲作用至关重要。以1.2 m/min的铸轧速度成功制备了外径为38 mm、内径为26 mm的铅-铝双金属复合管，覆层金属厚度均匀、界面结合效果良好。

关键词: 双金属复合管 , 固-液铸轧复合 , 环形布流器 , 流场 , 计算流体动力学

雾化气体淬火过程耦合流场数值模拟及实验研究?

李自良 , 程赫明 , 王利 , 李建云 , 侯立军 , 侯杰

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.04.030

运用计算流体动力学(CFD)的方法在 FLUENT 平台上建立雾化气体淬火的三维非稳态模型,对介质不同速度工况下淬火过程中试件温度场、流体速度场、流体温度场和流体压力场进行了流固热耦合数值模拟,并将模拟结果与边界条件实验结果进行了对比分析。结果表明,同等工况下,介质进口速度越大,流体的速度也越大；同截面上200 m/s 速度工况下试件上下表面两区域的压力差值比100 m/s 速度工况下大；试件放在淬火区淬火80 s 后,200 m/s 速度工况下试件的最高温度为299.5℃,100 m/s 速度工况下试件的最高温度为336℃,由此得出淬火介质进口速度越大,淬火试件的温度下降越快,试件冷却速度越快,冷却效果越好。

关键词: 雾化气体淬火 , 计算流体动力学 , 流场 , 耦合计算

基于BP神经网络的压力容器CFD温度场预测

杨磊磊 , 陆皓 , 余春 , 王学成 , 刘陈 , 孙乙轩

材料热处理学报

利用计算流体动力学软件FLUENT建立了烟气、容器、保温棉多层热流固耦合模型.模拟得到了大型压力容器热处理升温阶段温度场分布.结果表明,模拟结果与实验相吻合,相对误差在±1.2％以内.基于FLUENT计算结果,以富氧燃烧时火焰温度和容器不同层位置作为输入变量建立含15个隐含层的BP神经网络.采用经过训练的神经网络,预测容器不同层温度,得到的相对误差仅为0.34％,准确性高,省去了大量的FLUENT计算,提高了预测效率.

关键词: FLUENT , 压力容器 , 神经网络 , 计算流体动力学 , 热处理