双丝共熔池GMAW焊接熔池流场和温度场的计算机模拟

利用之前所建立的准稳态数值模型以及焊接热输入模型,对双丝共熔池GMAW焊接过程熔池成型、流场和温度场进行计算机模拟,并对模拟结果给予实验验证。     

基于ANSYS薄板GTAW焊接温度场数值模拟

本文采用双椭圆表面热源模型,利用有限元分析软件ANSYS对薄板GTAW焊接三维非线性瞬态温度场进行了计算机模拟,得到了焊件的温度场的分布规律。并与工艺试验结果进行了比较,验证了模型的有效性。     

三元催化转化器内部流场的数值模拟

随着计算机技术的发展,数值模拟已经成为研究三元催化转化器的重要手段。本文在考虑冷态流场分布及将尾气看作空气做湍流的基本假设下,运用数值模拟软件FLUENT,采用四面体混合型网格,选取k-￡模型、多孔介质模型和质量入口等边界条件,建立了三元催化转化器的物理与数学模型,对三元催化转化器内部流场进行了数值模拟研究,获得了其内部压力场、湍动能及速度场的分布状况。研究结果表明,在扩压管附近、收缩管内壁和衬垫外壁之间均形成涡流区;三元催化转化器出口处速度场急剧变化,造成能量较大损失,因此要注重三元催化转化器扩压管与收缩管锥角的设计。随后运用所建立的模型对不同扩压管与收缩管长度下的三元催化转化器内部流场进行模拟,得出该工况下最优的三元催化转化器尺寸为收缩管长21 mm,扩压管长33 mm,并验证该尺寸下三元催化转化器工作状态较优。     

弧焊正反面温度场及其影响因素的数值模拟研究

本文利用成熟的有限元数值模拟技术探讨了弧焊正面温度场与背面温度场的定量差异及其相关影响因素 ,指出在一定条件下近似地以正面熔宽代替背面熔宽所带来的误差不仅与板厚有关而且还与正面熔宽的宽度值即能量输入有关     

三维堆焊快速成形温度场的数值模拟

利用有限元法对三维堆焊快速成形过程中的温度场进行模拟.对自然散热和冷却条件下的温度场进行了分析,结果表明自然散热时高温区域的面积明显大于冷却条件下的面积,成形时采取冷却措施可以有效地减小高温区域的面积,从而可以避免成形件的氧化,保证成形质量.     

固体火箭发动机喷管两相流场与结构温度场一体化数值模拟与软件实现

为准确、高效地进行固体火箭发动机的喷管结构设计与性能分析,考虑两相流场和结构温度场之间的相互影响,采用有限差分方法求解二维轴对称两相欧拉方程组,进行喷管气体-颗粒两相无黏流动数值模拟;采用有限元法求解二维轴对称瞬态导热微分方程,进行喷管复合结构温度场数值模拟;根据面向对象编程思想,采用VC+ +以人机交互的工作方式实现喷管内型面和结构设计,并完成有限差分网格和有限元网格的自动划分和显示;通过数值模拟方法与面向对象软件设计方法的有效结合,实现二维轴对称喷管两相无黏流场和复合结构温度场的一体化数值模拟. 数值模拟结果表明,该方法有助于在统一的软件平台上充分利用计算机辅助技术完成喷管性能与结构的综合评估,可以用于固体火箭发动机喷管的工程设计.     

电厂SCR烟气脱硝系统流场的数值模拟

电厂SCR系统烟气流动情况会影响整个系统脱硝效果及系统运行.文章采用计算流体动力学(CFD)模型预测某600MW电厂选择性催化还原法烟气脱硝系统内的流场状态,分析其在锅炉最大连续蒸发量(BMCR)工况下,不同导流设计的流场情况.使用GAMBIT构造几何模型并划分网格,FLUENT6.0进行模拟计算.研究重点在对脱硝系统内不同的导流方法进行研究分析,最终针对某SCR系统自行设计导流装置,完成系统流场的优化,提高了系统的工作效率.研究结果对脱硝系统内的导流设计和改进提供了参考.     

空调房间空调出风角度变化的数值模拟

利用计算流体力学软件FLUENT6．3,采用标准K-ε两方程湍流模型,计算模拟出空调房问流场以及温度场的变化．通过结合流场与温度场的分析来研究出风口百叶的角度变化对房间温度和流场所起的作用,使空调的使用更加科学合理。     

撞击气流床气化炉内浓度场和温度场的数值模拟

运用PDF燃烧模型模拟以柴油为模拟气化介质的撞击气流床气化炉气化时的过程,结果与实验较吻合。还考察氧燃料比与合成气组成的关系,分析了气化炉中的温度和浓度分布情况。模拟结果表明:氧燃料比与合成气组成关系很大,随着氧燃料比例降低合成气中有效气(CO H2)浓度升高;通过温度变化预测撞击火焰上升的高度,得出模拟条件下撞击火焰上升的高度与气化炉内径之比在1.0左右;随着反应进行,气化炉轴向上O2浓度迅速下降,H2浓度逐渐升高,H2O浓度逐渐降低。     

双丝共熔池GMAW焊接熔池流场和温度场数学模型

基于对焊接熔池内流体的流动和热传递过程的分析,建立描述三维双丝共熔池GMAW焊接熔池流场和温度场的准稳态控制微分方程组,并将控制方程组离散化,为GMAW焊接过程的计算饥模拟提供基础。     

发动机舱温度场仿真及其影响关系研究

为了全面获得飞行器发动机舱内的电子部件的温度分布,利用有限体积法,采用块结构化网格以及非结构化网格.建立了飞行器发动机舱的有限元模型;应用整体求解耦合问题的有效方法,对此发动机舱内外流场与温度场进行了三维的数值模拟;并对此发动机舱内的温度分布进行了重点数值仿真与分析,而且得出了飞行速度、环境温度等因素的变化对部件温度的影响关系.该模拟结果为发动机舱布局设计提供了参考价值,具有重要的现实意义.     

微型保鲜库预冷气流组织的仿真分析

为了解保鲜库预冷降温过程的流场分布特性,以某实验保鲜库为研究对象,建立了二维湍流数值计算模型,采用SIM-PLE算法和壁面函数法通过FLUENT流体动力学软件,对预冷降温过程进行了仿真.仿真结果表明,降温过程中库内的流场特点是速度场的变化不大且存在一个中心大回流区,温度场有明显的变化且中心区温度高、贴壁处温度低.因而数值模拟能够较好反应保鲜库预冷过程的流场分布特性,可为保鲜库的制冷设备及结构优化提供参考.     

空气预热温度对天然气加热炉内温度场和NOx排放的影响

作为一种特殊的炉型形式,天然气加热炉不仅是天然气工业中不可或缺的设备,同时也是天然气运用过程中的主要耗能设备。天然气在一次能源消耗结构中的占比越来越高,对加热炉的不断研究将助力天然气工业朝着节能环保的方向发展。为了研究不同空气预热温度对130kW天然气加热炉内温度场和NOx排放的影响,本文分别采用了DO离散坐标辐射模型和P-1辐射模型、标准k-ε双方程湍流模型、非预混燃烧模型和热力型NOx污染物模型对加热炉内温度场和浓度场进行数值模拟和分析。结果表明:随着空气预热温度的升高,火管内燃烧区域提前,燃烧放热量和对流管束内被加热气体吸热量先增后减,NOx排放浓度不断增加。综合分析后得出燃烧器进口空气的最佳预热温度为400 K,此时燃烧放热量和对流管束吸热量最高,且NOx排放浓度低于国家标准。研究结果为天然气加热炉的实际运行及优化设计提供参考。     

高低温和水平突风条件下舱门变形适航仿真验证方法研究

解析与舱门及其密封件形变相关的适航规章和条款,研究确定与形变相关的主要适航要求。构建基于SolidWorks的舱门及其密封件形变分析模型,开展极高低温、水平突风及其组合条件下舱门及其密封件形变的详细分析,提出基于仿真的舱门及其密封件形变适航符合性验证流程。开展基于虚力原理的舱门挡块部位的形变分析,并与仿真进行了比较研究。结果表明,讨论的舱门及其密封件形变仿真方法和适航符合性验证流程是合理可行的。     

某民用直升机舱内噪声水平仿真分析研究

声学仿真分析是进行直升机舱内降噪设计的有效技术手段,良好的降噪设计有利于提升民用直升机的市场竞争力。结合试验数据和统计能量法分析了某民用直升机的舱内噪声源贡献度,进而采用声学边界元法分析了该型机的舱内噪声水平。研究表明,该型机舱内主要噪声源为：主减振动、发动机振动、主减空间辐射声、发动机空间辐射声和油箱舱空间辐射声,在无内饰状态下人耳敏感频率范围内的舱内场点噪声为129 dB,蒙皮、整流罩和挡板是影响舱内噪声水平的关键结构,在考虑内饰材料后,场点噪声最大可下降5 dB。该分析思路可以为直升机舱内降噪设计提供技术支持。     

带炮口装置时某火炮膛口流场数值仿真

研究炮口装置能控制火药气体从膛口流出后的流动状态,可以改变身管受力及膛口流场射流结构分布状况,对火炮武器系统性能有重要影响。为研究某新型炮口装置性能及其对弹丸运动影响问题,提高精度,采用计算流体力学结合动网格技术,建立了包含炮口装置和运动弹丸的膛口流场数值仿真模型,利用轴对称Euler方程组和有限体积法(FVM),对带炮口装置的某火炮膛口流场进行了数值仿真。仿真结果反映了带炮口装置时膛口流场发展过程及射流结构的主要特征。根据数值仿真结果分析了膛口流场对弹丸受力状况及运动状态的影响。仿真结果表明某新型炮口装置对膛口流场结构有较大影响,并会影响弹丸出炮口后运动状态,从而影响火炮射击精度。     

军用通信电源机组舱通风散热的数值模拟

以军用通信电源机组舱为研究对象,采用了ANSYS／FLOTRAN软件对其通风散热系统进行数值模拟,通过与实验结果相比较,分析了各种空气紊流流动数学模型和对流项各阶分离方案的优劣,并采用最佳的模型和分离方案来模拟机组舱在进风口和抽风口位置改变后的通风散热情况,从而为系统的改进设计和运行提供切实可行的理论基础。     

双自动机并联发射时膛口流场数值仿真

为研究双自动机近距离并联发射时膛口流场特征及其对弹丸运动影响问题,采用计算流体力学方法结合动网格技术,建立了包含弹丸运动的膛口流场数值仿真模型,对双自动机近距离并联发射时复杂膛口流场进行了数值仿真.以三种不同身管间距为例,得出了双自动机并联发射时膛几流场的形成、发展及相互干扰过程,及膛口流场对弹丸出炮u后运动姿态的影响情况.仿真结果表明双自动机在近距离发射时,相互干扰的膛口流场对弹丸出炮口后运动姿态有较大影响,以至影响火炮系统射击精度.在双自动机近距离并联发射时,为保证武器系统射击精度,应采取相应措施消除两身管间膛口流场的相互干扰,减小膛内流场对弹丸运动姿态的影响.