城市配网排管敷设三芯10kV电缆的温度场数值计算

在保证电力电缆运行可靠性的前提下最大限度提高其载流量,对于提高电缆的经济运行具有重要意义。本文以排管敷设方式下10kV交联聚乙烯电力电缆为研究对象,对其在稳态和暂态运行下的电缆整体温度场和载流量进行了研究。通过构造排管电缆温度场的控制方程和边界条件,分析排管内部空气热流场及排管周围环境温度场,建立排管电缆温度场域有限元计算模型。借助ANSYS分析软件,得到排管内部空气流场矢量分布和排管内部电缆整体温度场分布。与保守的IEC60287标准排管电缆载流量计算方法相比,载流量提高约为6%,可为电力生产厂家及电力部门计算地下电缆载流量提供重要依据。     

空间目标表面温度场分布模型研究

从空间目标光学特性建模的角度出发,获取空间目标的光学辐射特性,必须计算空间目标表面的瞬态温度场分布.根据空间目标的几何结构,通过分析目标与背景以及目标内部的能量交换关系,采用数值计算的方法,建立了空间目标表面温度场分布模型.在温度场分布模型的基础上,结合一定的初始条件,可获取不同时刻的空间目标表面瞬态温度场.根据温度场分布模型,对弹道目标进行了温度仿真计算,并定量地分析了多种参数对温度计算的影响规律,结果证明模型正确性,并为空间目标的光学特性研究提供了参考条件和依据.     

定子无铁心轴向磁场永磁电机温度场分析

为分析定子无铁心轴向磁场永磁电机工作温度过高引起的电机运行性能降低的问题,对电机的温度分布进行了研究.利用多物理场有限元软件建立了电机电磁场和温度场3D有限元模型,求解了电机不同工况下和同种工况不同控制方式时的温度场分布.仿真结果分析了电机内部的温度分布规律及不同控制方式对电机温升的影响,并对定子无铁心轴向磁场永磁电机样机进行实验,实验结果验证了仿真的正确性,对指导电机高效运行及电机的优化设计具有意义重大.     

飞机刹车盘三维瞬态温度场仿真

针对单一工况的飞机刹车盘三维瞬态温度场仿真不能全面描述温度场在其他工况下的热特性。为获取多工况的刹车盘制动过程中的温度分布情况,以某型飞机为例,对刹车装置的循环对称结构,根据传热学理论建立三维循环对称有限元模型,阐述飞机刹车副制动过程中三维瞬态温度场的计算方法,运用ANSYS10.0软件分析不同工况下刹车盘的温度分布,并给出典型时刻下温度场分布云图和最高温度点温度变化曲线。通过分析不同制动过程的温度场,为摩擦材料的研制及制动盘的设计和选择不同工况的压力和制动速度提供有效的参考。     

飞机刹车盘温度场的有限元分析

飞机的刹车装置是利用摩擦产生制动将高速运动的动能转换成热能,产生的高温使摩擦材料的物理、化学性质变化,刹车装置系统的安全性能因此得不到保证,所以对刹车盘瞬态温度场进行计算就非常有必要.针对飞机刹车盘瞬态温度场仿真建立了有限元计算模型,运用迦辽金法推导了各单元方程,在单元内部采用一次函数来近似刹车盘的温度值.有限元网格划分采用四面体结构.重点研究刹车过程的理论分析与计算,并用ANSYS对其进行了仿真计算.仿真计算结果与刹车盘实际温度场基本吻合,所建立的有限元计算模型是合理可行的,可以应用于飞机刹车盘设计过程中的温度场计算.     

基于有限元的变压器流场及温度场仿真分析

为了解决传统变压器流场及温度场模拟仿真方法,计算出的变压器热采集点温度差值过大,导致仿真流场及温度场结果发生缺失的问题,该文提出一种基于有限元的变压器流场及温度场仿真分析方法。首先计算变压器流场仿真参数,根据变压器内实际的电磁特征描述流场中对应边值,不断调整变压器的运行状态,使用离散化处理变压器产生的涡流,得到变压器绕组的流场仿真参数,计算变压器温度场各状态下的损耗热量,使用整场离散、整场求解方法得到温度场仿真参数,然后使用有限元方法转换流场及温度场表达式中的参数,实现变压器流场及温度场的模拟仿真。实验结果表明,模拟仿真后的变压器整体流场呈现出上下对称分布,与其他方法相比,基于有限元的变压器流场及温度场仿真分析方法可以同时仿真流场及温度场,仿真结果不发生缺失。     

飞机刹车副制动过程中温度场的数值计算

为获取刹车副制动过程中温度分布情况,应用有限元软件ANSYS8.0对飞机刹车副温度场进行了仿真计算.基于三维循环对称有限元模型,阐述了飞机刹车副制动过程中温度场的计算方法;讨论了边界条件和各相关参数的确定方法.结果表明:在制动开始阶段,刹车副温度迅速上升,高温区集中在摩擦面表层附近,全制动过程刹车副最高温度为890℃,出现在制动开始后13秒左右;监测点最高温度出现在57秒左右,为459℃,随后开始较长时间的降温过程.仿真结果与试验数据基本相符,证明了该三维有限元模型及其温度场计算方法的有效性.     

雷达天线子部件热分析及其模型简化研究

雷达天线的热可靠性一直是其热设计的关键.本文运用有限元方法对雷达天线子部件的原始模型进行了热仿真分析.在原始模型的基础上提出了三种简化方案,分别对三种不同的简化基准下的子部件有限元模型进行了热仿真,以原始模型温度场分布规律和最大温度值为评价标准,对简化后的仿真结果进行了对比分析,得到一种在保证温度场分析的准确度和精度的条件下,有效减小模型复杂度和求解计算量的子部件有限元模型的简化方法.该方法对雷达天线的热仿真分析及其优化方案具有重要的参考价值.     

高铁轴箱测温孔与轴承部件温度场仿真分析

针对高速列车行驶过程中轴箱轴承温度监测与预警现状,在探讨轴箱轴承产热和传热计算的基础上,建立有限元分析模型,利用ANSYS中Fluent模块对轴箱轴承稳态温度场进行有限元仿真分析,得到其温度数值分布规律,并采用MATLAB软件进行数据拟合,得到测温孔温度与轴承内圈、外圈、保持架、滚动体最高温度之间的关系式以及测温孔温度...     

结晶器温度场可视化系统研究

漏钢是连铸生产过程中最严重的故障之一;目前,现有的漏钢预报系统大都是根据热电偶所采集的有限温度数据给出温度随时间变化的二维曲线,而无法使操作人员了解非采集点区域的温度情况;文章介绍了结晶器温度场可视化系统的组成和实现方法;主要实验参数有浇注温度、热流密度、热传导系数、比热容、冷却水流量、结晶器进出水温差、拉坯速度等;通过分析结晶器铜板的传热原理,建立温度热传导模型,确定其边界条件;通过与实测温度值相比较,证明了温度场模型的有效性;根据温度场模型的计算结果,用虚拟仪器工具LabVIEW和有限元分析软件ANSYS开发了结晶器温度场可视化系统,作为漏钢预报系统的辅助判断手段和决策平台。     

基于CFD的通信机房流场模型建立与分析

介绍了一种利用计算流体动力学技术分析通信机房流场分布的方法,找出合理的气流组织形式以达到节能的目的.对机房三维物理模型进行非结构化网格划分,选用标准的k-ε湍流模型,设定相应的边界条件,针对不同的空调风速工况,利用Fluent软件对机房内的温度场和速度场进行数值模拟与分析,研究得出合理的风速以降低能耗.该方法能够有效地建立通信机房的流场模型,对制定机房节能方案有重要的参考作用.     

电阻层析成像系统敏感场特性分析及仿真

电阻层析成像系统敏感场受多相流介质分布的影响,敏感场分布数据作为图像重建所需的先验数据必须通过理论计算的方法得到,为降低敏感场的软场误差,提高重建图像质量,对敏感场分布进行深入的分析是极为必要的。论文在分析电阻层析成像的基本原理的基础上,采用有限元的方法建立了敏感场的数学模型,通过对离散介质场域的研究,分析了影响敏感场分布的因素及规律,完成了敏感场分布计算及可视化仿真。实验证明建立的有限元模型是正确的,而且敏感场分布符合实际,运算速度在10s左右,为相关的图像重建算法提供了依据。     

汽车起动机电磁场有限元仿真

起动机是汽车起动系统的关键部件之一,而电磁场是起动机能正常运转的重要条件。现给出了汽车起动机电磁场的有限元计算方法,通过采用Ansoft构建起动机整体剖分模型,设置仿真边界条件后绘制有限元网格,计算得到了起动机内部稳态电磁场分布情况,结果表明该起动机有限元分析模型的合理性。最后,通过试验的方法获得起动机磁场的实测数据,经误差分析验证了起动机电磁场仿真结果的真实可靠性,为今后进一步优化设计起动机结构提供了一定的指导和借鉴。     

基于流-热耦合模型的GMM智能构件温升控制系统设计

热效应对超磁致伸缩执行器中超磁致伸缩材料性能产生非常大的影响,从而影响超磁致伸缩执行器的定位精度;提出一种简化的强制水冷策略保证磁致伸缩材料温度恒定;同时建立了超磁致伸缩材料智能构件流-热多场耦合的有限元模型,运用COMSOLMultiphysics 3.4软件对模型进行仿真,仿真结果验证了模型的正确,进一步的实验结果证实了提出的温度控制策略的有效性。     

基于三维模型的机车制动盘瞬态温度场仿真

该文运用有限元软件ANSYS7建立了某机车制动盘的三维循环对称有限元模型.讨论了边界条件和各种相关参数的确定方法,尤其是机车整个制动过程中制动盘换热系数的计算方法.同时进行了三维瞬态温度场计算仿真,给出了典型时刻温度场分布云图.仿真结果显示：在制动开始阶段,制动盘迅速升温,高温区集中在制动盘摩擦面表层,最高温度达220OC;制动过程结束后,整个制动盘有一段较长时间的降温过程.仿真结果与实验数据相符,证明了该三维有限元模型及其温度场计算方法的正确性.     

空调车室气流流场和温度场的数值模拟

空调车室气流流场和温度场研究是空调车室内气流组织设计及车室内舒适环境评价与研究的基础。空调车室的空气流场数值计算是一复杂热边界条件、气固耦合的传热数值计算问题。该文介绍了空调车室内空气流动的数学模型及复杂边界条件的处理,阐述了车室气流流场和温度场数值模拟采用整体求解法所应注意的问题,SIMPLE和SIMPLER算法的比较,以及通用微分方程中各项的处理方式。最后通过ANSYS／FLOYRAN软件对二维的车室内气流流场和温度场进行模拟,论证了此有限元软件在空调车室数值模拟上的可行性。     

An analysis of natural convection using the thermal finite element discrete Boltzmann equation

The lattice Boltzmann method (LBM) is the simple numerical simulator for fluids because it consists of linear equations. Excluding the higher differential term, the LBM for a temperature field is also achieved as an easy numerical simulation method. However, the LBM is hardly applied to body fitted coordinates for its formulation. It is then difficult to calculate complex lattices using the LBM. In this paper, the finite element discrete Boltzmann equation (FEDBE) is introduced to deal with this weakness of the LBM. The finite element method is applied to the discrete Boltzmann equation (DBE) of the basic equation of the LBM. For FEDBE, the simulation using complex lattices is achieved, and it will be applicable for the development in engineering fields. The natural convection in a square cavity and the Rayleigh–Bernard convection are chosen as the test problem. Each simulation model is accurate enough for the flow patterns, the temperature distribution and the Nusselt number. This method is now considered good for the flow and temperature field, and is expected to be introduced for complex lattices using the DBE.     

磁塞式油液磨粒在线收集器的结构设计及数值模拟

油液中的磁性颗粒不仅受到传感器探头中永磁体的吸附力,而且还会受到流动油液对其产生的作用力,对油液流场和磁场中的颗粒进行了受力分析,采用有限元数值计算软件ANSYS和Ansoft Maxwell分别对流场和磁场进行了数值仿真,得到了流场中颗粒受力分布及永磁体结构参数对吸附力的影响规律,反映了空心永磁环空间磁场的变化规律,为以后优化设计提供了理论依据。     

基于温度场的电缆接头温度监测系统研究

针对电缆接头线芯的温度无法直接测量的问题,应用有限元法建立了电缆接头稳态温度场分布模型;利用ANSYS软件对其温度场分布进行了仿真分析,得到了电缆接头线芯温度和表面温度的关系;根据仿真结果,提出了一种基于温度场的电缆接头温度监测系统的设计方案,给出了系统中供电电源和数据处理的设计,为工程中监测电缆接头温度、电缆运行状况提供了理论依据。