永磁铁氧体烧结过程温度场有限元分析

利用有限元分析法对永磁铁氧体材料烧结过程温度场进行了数值模拟研究,得出铁氧体磁瓦在烧结过程的不同传热方式下、不同烧结阶段的温度分布规律,得出了烧结过程对流传热为主的低温阶段与辐射传热为主的高温阶段的分界温度.同时对对流为主的低温阶段的模拟结果进行了实验验证,得出模拟结果与实验结果定性符合.模拟结果为磁瓦烧结工艺制度的制定提供理论依据.     

智能坐便器流噪声数值模拟及实验验证

以某款智能坐便器为研究对象，利用逆向工程技术进行建模，获得智能坐便器三维模型。采用Fluent和LMS Virtual. Lab联合仿真方法，对智能坐便器虹吸破坏时刻流噪声进行数值模拟，并通过实验对模拟结果进行了验证；基于数值模拟结果分析了智能坐便器空间声场指向性分布。结果表明：采用联合仿真方法对智能坐便器虹吸破坏时刻的流噪声进行数值模拟，各主要监测点噪声数值模拟结果与实验结果偏差均在7%以内，验证了方法的可行性。该智能坐便器空间噪声辐射有明显指向性，辐射噪声频谱图表现为宽频特性。研究结果可为后续智能坐便器降噪优化提供一定参考。     

低温非热平衡圆柱温度分布特性的数值分析与实验

为研究复杂传热条件下,低温非热平衡圆柱表面温度分布特性及相关控制手段,本文以单纯顶部送风为基础,建立了附加局部送风、附加辐射屏两种传热条件下的非热平衡圆柱体的传热模型,通过数值模拟方法分析了该柱体的径向温度梯度、体温度不均匀度、面温度不均匀度等温度特性,并通过实验验证了数值模拟结果的准确性。在此基础上定量分析了不同传热方式和运行参数对温度特性的影响规律,从传热方式、结构设计、运行参数三个角度,提供了控制柱体温度特性的方案。结果发现:相比于只有单纯顶部送风,设置局部喷口送风可使柱体平均温度的降幅提升5.1%,柱体温度不均匀度降幅提升38.3%,同时降低了柱体面温度不均匀度,并将柱体温度梯度控制在近导热面侧;附加低温辐射屏后,对流和辐射的耦合传热可使柱体平均温度降幅减少2.3%,柱体温度不均匀度降幅提升57.5%,同时降低了柱体面温度不均匀度。     

地板辐射采暖地表温度分布特性的模拟研究

建立了地板辐射采暖的数学模型,并在此基础上,利用SIMPLER计算程序对其进行了数值模拟,得出了地板辐射加热面不同位置处地板表面的温度分布规律,预测了地板辐射采暖系统供回水温差对地板表面温度大小和温度分布均匀性的影响.研究结果对地板辐射采暖系统的推广应用具有一定的理论指导意义.     

核电站穹顶内热环境的数值模拟

以CPR1000核电站R55区穹顶为研究对象,基于计算流体力学(CFD)技术,应用P-1辐射模型对穹顶内部温度场进行了3D稳态数值模拟与实验验证。结果表明:6月26日6个时刻,空穹顶内Z=11m处的温度模拟值与实测值吻合良好,最大相对误差为3.23%,平均相对误差为1.05%;9:00穹顶内垂直方向温度分布梯度明显,最大温差达到6℃。P-1辐射模型模拟太阳辐射对核电站穹顶内热环境的影响是可行的。     

金属蜂窝平板加热过程的数值模拟及试验研究

对某种金属蜂窝平板进行了模拟气动加热试验，测定了加热表面和非加热表面的瞬态温度。在试验结果的基础上，考虑传导和辐射传热的偶合作用，建立了该金属蜂窝平板传热的有限元分析模型。计算结果与试验结果吻合较好，表明该数值模拟方法可用于计算传导和辐射偶合问题。对有限元计算结果和试验结果的进一步分析表明，温度沿厚度方向呈规则的线性分布，该规律对于金属蜂窝的设计和使用有重要的指导意义。     

颗粒层对声辐射抑制作用与数值模拟

通过裸钢板和敷设颗粒层后声辐射的对比实验,可知颗粒层可以有效的抑制声辐射.以不同材料特性的连续层组合作为颗粒层的等效模型,并且依据实验结果和有限元数值模拟确定等效层力学参数,对颗粒层的抑制作用进行数值模拟.结果表明,颗粒层对表面声辐射抑制的频率特性与等同面密度板在空气中的插入损失情况相似;采用含有空隙的主要为阻尼损耗的介质层和质量层组合可在有限元建模中模拟颗粒层.     

全尺寸油罐区火灾爆炸灾害模拟与理论研究

在大型全尺寸火灾爆炸数据匮乏的情况下,利用火灾动力学模拟软件模拟了10万吨全尺寸原油池火灾(直径80 m,高21.5 m),研究了风速、油罐间距等对邻近油罐壁面温度及辐射热流的影响。模拟结果表明:壁面温度及辐射热流对称分布且在罐顶高度以下时随着高度的增加而增大,随距离的增大而减小。当与油罐中心间距达到3.5倍油罐直径时,温度及热流几乎不受火灾的影响。受视角系数等因素的影响,当风速增大时,邻近油罐壁面温度及辐射热流也随之增大。同时采用Mudan模型理论推导了临近罐壁的热流强度分布,对比模拟结果发现二者变化趋势相同,但在数值上存在一定差距。     

辐射测温坐标系的数学完备性分析

谱色测温法是一种无需发射率标定及空间几何标定的二维真实温度场的辐射测温法,适用对象为在测量窄波段内具有上述发射率表征的连续辐射的物体,由温度和发射率两个标尺构成的辐射测温坐标系是谱色测温法的重要特征之一.基于已有研究,对辐射测温坐标系的数学完备性进行讨论,在理论上验证了温度标尺、发射率标尺在测温坐标系中的单调连续性;并对二者进行了数值模拟,给出了一定测量条件下的辐射测温坐标系的理论分布,定量地分析了测量标尺的分布规律.这些理论与数值模拟工作可为测温坐标系在辐射测温中的应用提供必要的理论依据.     

饱水文物一次干燥过程的数值模拟

冷冻干燥是一种很好的保存出土的饱水文物的方法,因为它能有效防止收缩、开裂、断裂等现象的发生。本文建立了采用辐射加热方式的文物一次干燥过程的物理模型,并用有限元计算软件进行了数值模拟,探讨了文物的形状、尺寸、辐射板温度等因素对干燥时间的影响。利用一定条件下的计算结果,对在一次干燥期间可能出现的最高温度与加热温度、干燥箱内壁温度的关系进行了回归。