有限差分法在钢筋穿水冷却时温度场模拟中的应用

采用有限差分法对螺纹钢筋轧后穿水冷却时的传热行为进行了数值解析,对钢筋温度场控冷时的变化规律建立了数值模型,反算出了穿水冷却时的对流换热系数,得到了冷却过程中温度变化曲线,模拟结果符合现场实际情况.     

数值模拟温度场在中厚板轧后控冷过程的应用

介绍了为国内某中厚板厂设计开发的轧后加速冷却在线使用的控冷数学模型,包括空冷和水冷换热系数模型等,该控冷模型采用有限差分法计算钢板在冷却过程中沿钢板厚度和宽度方向的温度场分布.根据本模型计算轧后控冷温度场及进行控冷工艺参数的设定值,通过在线使用证明该控冷模型预报精度较高,与实测值偏差小,控冷钢板的板形和性能均达到设计要求,能够满足现场实际生产的需要.     

立式连续退火炉中带钢气体射流冷却数值模拟及温度场计算

气体射流冷却是立式连退炉内带钢快速冷却的主要方式,计算冷却过程中带钢温度场分布,对改善带钢连续退火工艺有着重要的指导意义。利用CFD模拟软件对冷却过程进行数值模拟,获得带钢表面换热系数分布规律。运用有限差分法,对带钢温度场分布进行数值仿真计算。研究了初始带钢温度对冷却过程中带钢温度场分布规律的影响。     

弹性抗滑桩内力计算的有限差分法

在传统抗滑桩内力计算的悬臂桩法的基础上,将滑动面以上的部分视为定向铰支的悬臂梁,以使滑动面上下位移符合连续性条件,滑动面以下采用地基系数“m”法计算桩身内力,并在此基础上推导出有限差分计算公式。用MATLAB编制了弹性桩全桩内力计算程序,用于滑坡推力和桩前剩余抗滑力为梯形、三角形和矩形的情况,可得到较好的可视化计算结果。     

铸轧辊辊套温度场及热辊型的数值模拟

介绍了求解铸轧辊辊套温度场所采用的有限差分法,即采用FTCS格式进行的二维轴对称坐标下的铸轧辊辊套瞬态导热分析;并在此基础上进行了相应热辊型的求解,所得结果对于优良板型的获得具有参考价值。     

铸件凝固进程的数值模拟

科学预测表明:铸造工艺CAD是凝固充填数值模拟发展的必然结果。今后一个时期内,CAD将成为铸造生产中强有力的技术竞争工具。本文用数值计算方法模拟计算铸件的动态温度场;采用临界固相率(fs=66％)来预测铸件缩孔缩松的大小和位置;用高级BSICA状态下的图象显示功能,以不同的颜色表示各单元的固相率变化,较逼真地反映了铸件的凝固过程和缺陷产生的情况。     

基于有限差分法的工作辊弯辊挠曲计算

以弯曲变形的微分方程为理论基础,运用有限差分法相关原理对这些微分方程进行了相关推导,得出了一定弯辊力作用下工作辊挠曲变形计算的线性方程组表达式。通过给定的计算实例,编制了相关计算程序,完成了一定弯辊力作用下某工作辊的挠曲变形计算。结果表明:在较大弯辊力作用下,工作辊沿x轴正向各截面的挠曲呈非线性变大趋势,且在弯辊轴承中心作用点处达到最大。此外,有限差分法不失为一种快速有效地求解工作辊多点挠度的计算方法。     

罐式煅烧炉全结构化网格数值模拟研究

通过建立罐式煅烧炉三维物理模型,采用ICEM商业软件对其进行离散化,得到全结构化六面体的高质量网格。运用Fluent商业软件对罐式煅烧炉的加热工况进行数值模拟仿真计算,获得罐式煅烧炉内石油焦的温度场分布,进而为现场实际生产操作提供指导性意见。     

高速线材LX82 A轧制过程温度场的数值模拟

以某钢厂LX82A帘线钢热轧线为研究对象,建立了基于有限差分法的高速线材轧制过程中温度场的数学计算模型,得到了轧件横断面上各点的温度场分布规律以及轧件表面、芯部等关键点的温度—时间历程曲线、温度—距离历程曲线。同时,分析了开轧温度、终轧速度和轧辊直径对轧制过程温度的影响。经验证,模拟值与实测值误差在±10℃以内,预测准确度良好。     

有限差分法求解一维不稳定态变物性热传导问题

应用有限差分法，选用控制容积积分法推导出离散化方程组，对一维不稳定态变物性热传导问题进行求解，计算出钢包在预热过程中包衬的温度分布．在计算程序中编有温度分布曲线描绘程序，在输出各点温度值的同时打印出温度分布曲线，使计算结果直观、明了．     

交叉缩放椭圆管内污垢的数值模拟

从传热传质的角度建立交叉缩放椭圆管内CaCO3污垢形成过程的模型,通过数值方法进行求解,得到了温度场、速度场、以及CaCO3的浓度场,然后计算出CaCO3污垢的沉积率、剥蚀率和污垢热阻以及这些量随温度、浓度的变化规律.最后将模拟结果和实验结果进行对比,结果表明模拟结果与实验数据吻合良好.     

管式加热炉燃气分级燃烧器的数值模拟

以某炼油厂在役管式加热炉为研究对象,应用计算流体力学软件Fluent,研究了燃气分级比Φ(分级燃气与总燃气的质量之比)为0、0.2、0.3、0.4和0.5时,5种不同工况下辐射段内相关参数的变化规律.结果表明,随着燃气分级比的增加,炉内速度与温度分布均匀性改善,辐射段的传热性能明显增强,火焰由粗短变为细长,火焰高度增加,污染物排放明显下降.综合考虑火焰刚性、传热和NO排放浓度,Φ=0.4可作为燃烧器设计与现场调节的优化参考值.     

基于PFC2D-DFN的自然崩落法数值模拟研究

采用二维颗粒流软件PFC2D构建矿山模型,引入符合矿山实际节理产状的DFN网络,基于室内岩石试验及矿山实际崩落情况,标定模拟所用细观参数。以某工程应用为实例,模拟分析崩落破坏机理与崩落区演化趋势。结果表明：裂纹发起于推进面与顶板交界处,在拱形区域内密集扩展、贯通,矿岩破裂以节理拉伸破坏为主,矿堆以岩石剪切破坏为主;崩落区前期呈拱形演化,崩透地表后引起邻近高陡边坡滑动;部分拉底仅造成新开挖顶板上方局部崩落。该研究结果可对矿山崩落采矿起到指导作用。     

基于FLAC3D数值模拟的破碎岩体巷道支护方法研究

破碎岩体的巷道支护一直是困扰我国矿山生产建设的重大问题,破碎巷道支护巨大的返修量不仅使整个矿山生产陷入困境,而且造成每年数额巨大的经济损失,因此,巷道支护问题的研究就显得非常重要.本文结合杨山庄矿区扩大生产规模的要求,以破碎岩体这一不良工程岩体为研究对象,提出了适合破碎巷道的支护方法,并运用有限差分岩土工程分析软件FL...     

直套管型自身预热式辐射管数值模拟

建立了直套管型自身预热式辐射管的三维传热过程物理数学模型,并采用FLUENT软件对辐射管的温度场进行了数值模拟。结果表明：随着燃料喷射速度的提高和二次空气量的加大,外壁整体温度升高,辐射管的加热能力增强。较长的内衬管可以更好地导流烟气,保护辐射管外壁,增强辐射管表面温度的均匀性。燃料沿轴向喷入时,火焰长度较长,炯气高温区域较大,有利于辐射管温度均匀性的提高,     

Simulation of a 3D Numerical Viscous Wave Tank

A numerical scheme was developed to solve the unsteady three-dimensional (3D) Navier–Stokes equations and the fully nonlinear free surface boundary conditions for simulating a 3D numerical viscous wave tank. The finite-analytic method was used to discretize the partial differential equations, and the marker-and-cell method was extended to treat the 3D free surfaces. A piston-type wave generator was incorporated in the computational domain to generate the desired incident waves. This wave tank model was applied to simulate the generation and propagation of a solitary wave in the wave tank and the diffraction of periodic waves by a semiinfinite breakwater. The computation was carried out by a PC cluster established by connecting several personal computers. The message passing interface (MPI) parallel language and MPICH software were used to write the computer code for parallel computing. High consistency between the numerical results and the theoretical solutions for the wave and velocity profiles confirms the accuracy of the proposed wave tank model.     

管材滚压剪切过程的数值模拟及实验研究

在ANSYS基础上开发了可以模拟管材滚压剪切过程的应用软件，利用单元死活技术对管材的切断问题进行了模拟。根据有限元计算结果分析了各种因素对切口金属流动的响影规律，通过实验验证了用有限元法进行管材滚压剪切过程模拟的可靠性和有效性，为确定合理的刀具和工艺参数提供了理论依据。     

螺旋槽管材滚压成型过程的数值模拟及试验研究

利用ANSYS有限元分析软件,对螺旋槽管材滚压成型过程进行了数值模拟。根据有限元计算结果分析了螺旋槽管的主要结构参数对滚压力的影响规律。通过试验验证了用有限元法进行螺旋槽管材滚压成型过程模拟的可靠性,并得到了滚压力与槽深之间的对应关系,为螺旋槽管的二次加工提供了必要的实际指导依据。     

Numerical Simulation of Steel Tube Induction Heating During Quenching Process

Induction heating process of steel tube using of intermediate frequency is characterized by short time,precise temperature control and environment friendly.It has been widely applied to the quenched steel,bent pipe,etc.In this paper,induction heating process for a typical variety of seamless steel tube,in particular the heating section different frequency combination is studied by numerical stimulation.The temperature field has been calculated during the entire heating process of tube.The optimum operating parameters of induction heating has been suggested which in turn provides an important reference data to the research of seamless steel tube induction quenching.