混合气体射频热等离子体温度及流场分布的数值模拟

研究混合气体射频热等离子体的温度及流场分布可以为等离子体炬在特定场合下的应用提供参考。本文建立了射频热等离子体炬的物理模型,利用FLUENT软件分别对线圈电流不同时,纯氩气、氩-氧气、氩-氮气、氩-空气及氩-氢气等离子体的温度及流场空间分布进行了研究。研究结果表明:与纯氩等离子体相比,混合气体等离子体的体积减小,核心温度降低,但等离子体速度则会有所提升;提高线圈电流能够使混合气体等离子体的体积增大,且速度和温度均有一定程度的提高。     

PBX粉末成形的数值模拟研究

运用有限元软件MSC.Marc,采用基于更新拉各朗日方法的热-机耦合分析法对高聚物黏结炸药(PBX)粉末温压成形过程进行了数值模拟.获得了粉末体几何形变、应力场及相对密度分布等相关数据,其大小和实验测得数据在同一个数量级.结果表明:随着成形压力的增加,PBX内应力,粉末位移以及相对密度都呈增大的趋势,粉末在压制过程中的流动性规律为其实际成形中工艺参数的改善和优化提供了理论依据.     

碳热还原含MgAl2O4尖晶石相氧化铝粉末的研究

研究了碳热还原氮化含ＭｇＡｌ２Ｏ４相氧化铝的反应过程，结果表明：碳热还原含ＭｇＡｌ２Ｏ４相的氧化铝，与引入氧化镁外加剂一样，可以在低温下制备尖晶石型氮氧化铝，不同的ＭｇＡｌ２Ｏ４尖晶石相含量对反应过程的影响不同，引入量的增加，有利于氮氧化铝相的生成；反应温度的提高，加速了还原氮化反应的过程，不同条件下所制备的氮氧化铝具有不同的晶格常数。     

碳热还原法制备氮化铝陶瓷粉末的研究

从原料的准备,合成,二次除碳工艺三个部分介绍了碳热还原法合成氮化铝粉末的工艺过程,详细总结了该工艺几个关键步预的研究状况,包括铝源的选择,碳源的选择,添加剂的选择,碳铝摩尔比的确定,原料的分散与混合,煅烧,氮气的流速和压力的确定,二次除碳,指 碳热还原法合成氮化铝粉末的主要研究方向。     

射频电感耦合离子源放电室内放电等离子体的二维磁流体模拟研究

为了研究平面盘香形射频离子源等离子体放电特性,对射频电感耦合离子源内的放电等离子体运用磁流体动力学建立二维磁流体模型进行数值模拟,得到了放电室内等离子体参数分布.结果发现电子由于受双极性电势的约束主要分布在放电室的中心,放电等离子体吸收能量的区域主要在放电室内距天线1 cm附近.对比电子的温度和离子密度分布,在低气压条件下,电子加热的区域和产生电离的区域是分开的,电子加热的区域出现在线圈附近,而最强的电离过程发生在双极性电势最高的位置附近.     

气门座圈粉末锻造工艺的数值模拟与实验

目的研究气门座圈的粉末锻造工艺,提高产品的致密度。方法通过建立气门座圈粉末锻造数值模型,分析锻造过程中相对密度的变化过程,研究预制毛坯初始相对密度、锻造加热温度和成形速度对致密化的影响。在此基础上进行粉末锻造实验,并与模拟结果比较。结果随着预制毛坯初始致密度、加热温度的增加以及成形速度的降低,粉末锻造致密度化所需的成形力降低;预制坯初始密度对锻件密度均匀性影响最为显著。经过粉末锻造后的气门座圈,密度从6.6 g/cm~3提高到7.46 g/cm~3,致密度达到96.4%。结论相比传统压制-烧结工艺,粉末锻造可以大幅度提高气门座圈的致密度。     

基于COMSOL的水中脉冲放电等离子体数值模拟研究

本文基于COMSOL建立了水中脉冲放电二维轴对称流体模型,通过数值模拟求解载流子的对流与扩散方程计算了纳秒脉冲电压下水中放电产生等离子体的电子密度数值。为研究不不同放电条件对放电过程的影响,本文分析了脉冲电压幅值、脉冲电压上升沿长短与电极间隙距离改变时等离子体电子密度的变化情况。仿真结果表明:随着脉冲电压幅值增大,水中脉冲放电等离子体电子密度增大,且峰值出现时间较快、脉冲电压上升沿较短导致正离子流注发展速度加快、在一定范围内放电间隙变长会获得更高的等离子体电子密度。     

超高强钢板U形件热成形数值模拟及实验研究

以Pamstamp有限元软件中22MnB5高强钢板的力学及热物理性能数据库为基础,建立了U形件的热冲压成形有限元分析模型,进行了热冲压成形及淬火全部过程的数值模拟分析,根据模拟结果,采用相同的工艺参数对该U形件热冲压成形过程进行了物理实验验证,结果表明:板料在900℃加热炉内加热保温5 min可达到理想的奥氏体状态,在板料加热过程中通氮气将氧气含量控制在10%以内的防氧化措施可明显降低氧化程度,提高工件表面质量,满足该工件的技术要求.     

大型粉末高温合金锻件热处理过程的数值模拟

测量并推算了盘件用FGH95合金的比热容等物理性能，用反推法计算了得到了热交换系数的函数计算公式，模拟计算了FGH95粉末高温合金锻件的温度和淬火应力场，并与实测值进行了对比，结果相符。计算并实测了不同冷速下FGH95合金的力学性能。本研究结果对实际热处理工艺具有实际意义。     

热声热机数值模拟研究及其进展

随着热声理论的不断成熟,以及计算机技术、计算流体动力学和传热学的快速发展,数值模拟已成为与理论分析和实验研究相并列的三大研究手段之一。介绍了数值模拟研究的基本模型,重点综述了近年来热声热机数值模拟方面的研究成果,并在此基础上进行总结,展望了热声热机数值模拟方面今后的发展趋势。     

微乳液法制备球形氧化铝粉体的研究

用十六烷基三甲基溴化铵／正丁醇／环己烷／盐水反相微乳液体系制备出了纳米级不同粒径的球形氧化铝粉体,运用TG—DSC、SEM、XRD等手段对氧化铝及其前驱体进行表征,结果表明,通过改变水与表面活性剂的摩尔比（ω）,可实现球形纳米氧化铝粉体粒径的可控操作,并且具有分布均匀、分散性好和无团聚的特征。     

阴极沉淀法制备纳米Al_2O_3粉体及表征

采用阴极电化学沉淀方法制备氧化铝纳米粉体,对得到的纳米粉体进行了光吸收性能测试,并对其形成机理进行了初步的探讨。利用阴离子交换膜为隔膜的电解槽,在不添加分散剂的情况下,控制阴极的电流密度在150～500 A/m~2范围,电解一定浓度的硝酸铝溶液,在阴极室内得到Al(OH)_3沉淀,在500℃下焙烧2 h,得到不同粒度的Al_2O_3颗粒。用TEM和XRD分析表明：当阴极的电流密度为300 A/m~2时,得到的Al_2O_3粒度尺寸在30～40nm左右,晶型为γ-Al_2O_3,对波长为370 nm左右的紫外光有一定的吸收能力。     

阴极沉淀法制备纳米AlO3粉体及表征

采用阴极电化学沉淀方法制备氧化铝纳米粉体．对得到的纳米粉体进行了光吸收性能测试．并对其形成机理进行了初步的探讨。利用阴离子交换膜为隔膜的电解槽，在不添加分散剂的情况下。控制阴极的电流密度在150～500A／m^2范围．电解一定浓度的硝酸铝溶液，在阴极室内得到Al（OH）、沉淀，在500℃下焙烧2h．得到不同粒度的Al2O3颗粒。用TEM和XRD分析表明：当阴极的电流密度为300A／m^2时，得到的Al2O3粒度尺寸在30-40nm左右，晶型为γ-AlO3，对波长为370nm左右的紫外光有一定的吸收能力。     

共沸蒸馏法制备超细氧化铝粉体及其表征

用改进的溶胶－凝胶法（ｓｏｌ－ｇｅｌ）制备了单分散纳米级Ａｌ_２Ｏ_３粉体,研究了不同干燥方法对产品粒子性能的影响．结果表明,共沸蒸馏法能够有效地对氢氧化铝凝胶脱水,防止了硬团聚体的形成．在１１５０℃的温度下煅烧,可制得尺寸分布均匀、呈球形的α－Ａｌ_２Ｏ_３超细粉体,其平均粒径为６８ｎｍ．以透射电镜（ＴＥＭ）、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、热重（ＴＧ）、差热（ＤＴＡ）、比表面测定（ＢＥＴ）等手段对所得的超细Ａｌ_２Ｏ_３粉体进行了表征．     

硬脂酸凝胶法制备纳米A_2O_3粉末及其表征

以硬脂酸、硝酸铝为原料,用硬脂酸凝胶法制备了Al2O3纳米粉末,运用差热-热重(DTA-TG)、傅立叶红外光谱对制备过程进行了表征;用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和粒度仪对纳米粉末的粒径和形貌进行了表征。结果表明,该工艺方法简单,分散性较好。     

中庭建筑热环境数值模拟研究

将能耗模拟软件和数值模拟软件相结合,提出将对流和辐射解耦的一种适用于工程的中庭类建筑数值模拟方法。利用该方法分别对某中庭夏季和冬季的几种工况进行了模拟研究,提出了夏季控制中庭上部过热和冬季防止热气流上升的气流组织方法,为工程设计提供参考。     

等离子喷涂过程中金属与陶瓷颗粒倾斜入射的数值模拟

本文利用有限元法 ,研究了等离子喷涂过程中喷涂角度对熔融颗粒沉积微观形貌的影响 ;计算了金属Ni颗粒和陶瓷Al2 O3 颗粒在一定喷涂角度下的微观变形形貌和瞬态压力峰值。结果表明 ,喷涂角度对液滴舍甫展等效直径、延展因子、上游比例系数以及瞬态碰撞压力峰值都有显著影响。研究结果对进一步深入研究致密涂层的形成以及涂层微观组织与宏观性能之间的关系提供了理论依据。     

螺旋送粉器内流场的三维数值模拟

为了给螺旋送粉器内流道优化提供理论依据,根据气-固两相流输送的相关理论,运用Eulerian-Lagrange数学方式,采用FLUENT软件,通过离散相模型对螺旋送粉器内固体颗粒的轨迹进行数值模拟,主要研究螺旋送粉器的转速对其输送性能的影响,及不同直径粉体颗粒轨迹。结果表明:气体速度和粉体颗粒大小是影响螺旋送粉器送粉性能的关键因素。