罐式还原的数值模拟

本文建立反应罐径向一维非稳态数学模型,它包括多孔介质热量传递方程、多孔介质质量传递方程、多相化学反应速率方程和理想气体状态方程,利用该模型对整个实验过程进行模拟.通过实验数据和模拟数据的比较,可以得出该模型能较准确的描述反应罐直接还原的实验过程,得出半焦层中碳的化学反应热与导热量属于一个数量级,化学反应与多孔介质传热共同决定了还原反应速率.靠近半焦粉层的铁矿还原度较高,而靠近铁矿层中心其还原度较低,呈现U字分布.     

柴油机选择性催化还原后处理系统的数值模拟

通过耦合化学反应动力学和计算流体动力学的方法,对以32.5％尿素水为柴油机选择性催化还原系统进行了数值建模.在验证了计算模型可行性的基础上,数值解析了4种尿素水的添加方案对还原系统的影响.结果表明:CFD模拟计算结果与发动机台架试验结果相吻合;采用孔式喷油器进行尿素喷射,氮氧化物还原效率要高于轴针式的;喷油器孔数越多,还原剂分布越均匀;沿着排气管轴线逆向喷射要优于垂直排气管壁喷射.     

压铸模具温度场的数值模拟研究

在压铸模具传热过程合理简化的基础上,建立了压铸模具温度场的数学模型。采用商用软件ＳＯＬＩＤＷＯＲＫＳ作为前处理软件,ＣＯＳＭＯＳ作为后处理软件,实现了对复杂压铸件模具的三维造型,网络剖分及模拟结果显示。运用直接差分法开发了相应的温度场软件,为进一步研究压铸模具热应力场奠定了基础。     

水文地质数值模拟问题的讨论

就当前水文地质数值模拟的实质问题－理论研究和实践应用的巨大反差，讨论了建立水文地质数学模型的基础和影响数值模拟结果的主要因素， 指出了水文地质数值模拟过程中存在的及需要解决的问题。     

熔铸莫来石凝固过程数值模拟

利用数值方法建立了模拟三维温度场的数学模型，对具体的熔铸莫来石凝固过程进行了模拟计算和实际测定。表明所建立模型和运算程序适用于该类融体的熔铸过程模拟，为在微机上实现对各种熔铸材料凝固过程的模拟奠定基础。     

含焦油生物质气还原NO的总包反应机理模型及其数值模拟

为模拟含焦油生物质气再燃过程,建立了总包反应形式的含焦油生物质气还原NO的化学反应机理模型.通过对模拟结果的分析证实了此机理模型的可行性.该模型可用于实际含焦油生物质气再燃过程的模拟计算.     

竖炉生产直接还原铁过程的数值模拟

采用基于气相和固相的质量和能量的竖炉一球团（块矿）法直接还原炼铁的一维数学模型．含铁原料的还原采用三界面未反应核模型,并考虑了热量损失,得到了各物质的组成和温度在炉内的分布．以Gilmore厂Midrex作为对象进行模拟,模型结果与生产数据相符,验证了模型的准确性．模拟结果表明：Midrex竖炉的绝大部分区域内气利和固相的温度基本保持在还原煤气的入口温度．对高度为9．75m的Midrex竖炉,炉内绝大部分为浮氏体的还原,含铁原料运行约0．5m即可完全变成磁铁矿,运行约2m即可完全变成浮氏体．在竖炉7．0～9．75m深度范围内,随着还原气的上行,H2的体积分数迅速减少,而CO的体积分数变化不大．在竖炉2．0—7．0m深度范围内,H2和CO的体积分数缓慢降低,在竖炉0～2．0m深度范围内,H2和CO的体积分数显著降低．     

顶吹自然炉的数值模拟方法

论述对铜镍矿氧气顶吹自然炉建立数学模型及数值模拟的方法。     

气流干燥过程数值模拟

通过分析气流干燥的特点，建立的直管气流干燥模拟方程，采用Matlab语言调用标准四阶Runge—Kudra法，给出高精度的数值解。经验证，该模型正确可靠，具有较广泛的适用性，为模拟试验优化参数提供了分析基础。     

挤压铸造计算机数值模拟

铸造过程计算机数值模拟是学科发展的前沿,随着挤压铸造技术的发展,其计算机数值模拟在国内外被广泛应用,介绍了挤压铸造数值模拟的研究进展、充型凝固过程的数学模型的建立以及挤压铸造的计算机数值模拟的发展方向。     

Numerical simulation on the process of multi-point forming for tube

To apply the multi-point forming technology to the field of tube processing,the process of multi-point forming for tube is studied.Numerical simulation for the process of multi-point forming for tube is achieved by using elastic-plastic FEM in ABAQUS.During simulation,reasonable coefficient of mass scaling and friction model of penalty function are used.The influence of several major technological parameters on the process is analyzed.When the tube diameter is 60 mm and the forming curvature radius is 1000 mm,the distortion rate of cross-section and the absolute forming error gradually decrease with the increasing of tube wall thickness;However,when the tube wall thickness is constant,the smaller the curvature radius,the larger the distortion rate of cross-section,but as to forming part,its absolute forming error becomes smaller.     

乌贼喷射过程的数值模拟

为了研究乌贼喷水过程中的流场状态,为仿生乌贼机器人的研究提供理论基础,用CFD软件对乌贼的喷水过程进行了数值模拟.建立了简化的乌贼身体模型,用动网格技术模拟外套膜的收缩动作,对其二维轴对称、不可压缩、层流时的瞬态Navier-Stokes方程进行数值求解,仿真不同的外套膜收缩速度及不同直径喷嘴喷射后涡流环的形成发展过程...     

拼焊板多点成形过程的数值模拟

为探讨拼焊板多点成形工艺的可行性,采用显式有限元软件,针对球形件和斜壁盒形件进行了数值模拟。分析了拼焊板多点成形过程中出现的压痕和起皱现象及其抑制方法,探讨了焊缝偏移的影响因素。结果表明:采用弹性垫和阶梯式压边圈可以有效地解决拼焊板多点成形过程中出现的压痕和起皱问题,使成形件表面光滑。成形过程中,焊缝初始位置距离板料中心越远、板料厚度相差越大、板料变形量越大,焊缝偏移量就越大。     

拼焊板多点成形过程的数值模拟

为探讨拼焊板多点成形工艺的可行性,采用显式有限元软件,针对球形件和斜壁盒形件进行了数值模拟。分析了拼焊板多点成形过程中出现的压痕和起皱现象及其抑制方法,探讨了焊缝偏移的影响因素。结果表明：采用弹性垫和阶梯式压边圈可以有效地解决拼焊板多点成形过程中出现的压痕和起皱问题,使成形件表面光滑。成形过程中,焊缝初始位置距离板料中心越远、板料厚度相差越大、板料变形量越大,焊缝偏移量就越大。     

平板微气泡减阻数值模拟及影响因素分析

为了进一步揭示微气泡减阻机理,并探讨其实用化进程的影响因素,采用混合物多相流模型对平板微气泡减阻(BDR)问题进行了二维数值模拟,讨论了重力及底部和顶部2种通气方式的影响,对微气泡减阻机理进行了分析。利用相群平衡模型(population balance model)三维数值模拟了平板底部通气和侧壁通气,对平板三维效应进行了研究。结果表明:重力对大气泡影响较大;对于顶部通气方式,重力使气泡停留在边界层,从而使减阻效果得到改善;减阻率与气层厚度之间存在一定的关系。侧壁通气的减阻效果不佳,三维效应也降低减阻效果。     

液态排渣炉燃烧过程的数值模拟

针对一台液态排渣旋风炉在不同配风方案下炉内燃烧过程和NOx分布进行三维数值模拟分析,建立液态排渣旋风炉内的流动和燃烧的数学模型,针对近壁燃烧的情况采用trap方式对炉内随气流运动的颗粒进行壁面捕捉.计算结果详细描述炉内的流场组织、温度场、氧气质量分数及不同配风情况下的NOx分布情况,并与该炉运行实验数据进行比较验证.计算结果显示,3种配风方式下液态排渣炉的燃烧均较为完全;相比较其他配风方式而言,分级配风方式下燃烧温度场分布更为均匀,顶部旋流二次风和切向二次风的共同作用加强了炉内气流的扰动,强化了炉内燃烧,使得整个炉膛的温度水平均维持在较高温度段,能够提供足够高温的烟气以满足裂解要求;同时下2层二次风强化了炉内水煤浆颗粒的燃烧,能够更好的抑制NOx的生成,采用分级配风方式下炉膛出口NOx质量浓度可低至684mg/m3,可以有效减少NOx排放.     

湿式离合器滑摩过程的数值模拟

通过对湿式离合器滑摩过程的分析,研究了摩擦系数变化对离合器动态特性和热负荷特性的影响,建立了某湿式离合器接合过程中不同摩擦系数的有限元热力耦合分析模型,并通过实验结果与分析结果的比较,确定了离合器摩擦片合理的摩擦系数.     

基坑开挖过程中地下水渗流数值模拟

地下水渗流会对基坑的安全构成威胁。本文基于深基坑工程实例,建立了三维基坑渗流模型。通过对邯郸市某建筑基坑开挖过程中渗流情况的数值模拟,分析了基坑分阶段开挖过程中基坑内外土体中孔隙水压力在时间和空间上的分布规律。分析结果表明基坑开挖过程中地下水由基坑外部向内部渗流,基坑内、外部形成主、被动压力区,对基坑内部稳定性不利。研究结论为深基坑的设计与支护提供理论指导。     

室内污染物换气过程的数值模拟

利用计算流体力学(CFD)方法模拟了不同通风方式和不同送风速度下室内污染物的浓度分布.模拟和分析结果表明,适当的送风速度可以有效地降低室内污染物的浓度;通风方式应与污染源的位置相适应,异侧送回风对污染物的排出比较有利.