连铸板坯内部缺陷及结晶器内钢液电磁流动的控制

利用水模实验和流场数值模拟相结合的方法对连铸过程凝固壳俘获气泡和夹杂物的行为以及结晶器内钢液的湍流和气泡对夹杂物的吸附进行了研究。水模实验揭示了湍流的存在,说明液流在水口不同喷口处的流速不同。通过流场数值模拟估计了钢液流动的湍流流速。利用X射线扫描法,研究了与拉坯方向垂直的铸坯模截面的气泡分布。通过扫描电镜（SEM）观察黏附在气泡表面的Al2O3颗粒数量。为防止气泡进入钢液内部,采用流动控制结晶器（FC）和电磁水平稳定器（EMLS）2种类型的电磁流动控制系统来减少射流速度对结晶器窄边的冲击。     

流动沸腾条件下窄通道内的汽泡生长和冷凝

针对过冷沸腾条件下窄通道内的汽泡生长和冷凝进行实验研究。实验中观察到了两类汽泡的生长和冷凝,分别称为第1类汽泡和第2类汽泡。其中第1类汽泡生长速度较快,且在滑移离开核化点之后迅速冷凝消失。而第2类汽泡的生长速度较慢,且滑移很长一段距离后也不会冷凝消失,具有更长的存活时间。两类汽泡的生长可采用不同的关系式进行预测,且生长冷凝特性均表现出很强的随机性,体现出汽泡周围环境的微小变化对汽泡行为的影响。     

红旗轿车三维分离流动特性

介绍了使用激光片光技术及激光多普勒测速仪对红旗ＣＡ７７４ 轿车尾流的三维分离流的尾迹和速度分布测定的试验研究。研究表明,光学流态显示和数字图象技术相结合,可以有效地揭示汽车的尾流结构,诊断阻力来源。本项研究为建立汽车三维分离流动的动态仿真理论模型提供了依据。     

理解流动变压器油“小桥”形成机制及流速对其影响

工程用变压器油的“小桥”击穿理论是高电压技术课程教学的重要内容,但对于“小桥”的形成机制和油流速度的影响很少涉及。针对这些不足,利用试验和仿真分析了变压油中纤维微粒的成链特性及受力情况,发现微粒因外加电场作用而定向,因微粒之间的相互作用而排列。当变压器油处于流动状态时,微粒会受到曳力作用。流速升高导致曳力增加,从而破坏“小桥”形成,使得变压器油击穿电压升高。     

热声系统内交变流动特性的数值模拟

对热声系统中交变流动的声场与流场分布进行了数值模拟,得到了热声谐振管和回热器(板叠)内的压力和速度分布及二者之间的相位关系.数值模拟表明:在谐振管内,在模拟的边界条件下,径向速度分布出现"环形效应",流动分为核心区的完全湍流流动和湍流边界层内的粘性流动;对于水力半径和粘性渗透层深度相当的热声板叠,其内速度分布逐步出现"环形效应",流动介于层流和湍流的过渡区,为过渡态流动,在流道的大部分区域压力和速度振荡的相位差趋向于π/2;对于水力半径和粘性渗透层深度之比较小的热声回热器,其内交变流动的流动特性与稳态流动的相似,速度的径向分布为抛物线形,类似于定常流动的层流速度分布.     

保护层开采卸压瓦斯运移规律及强化抽采技术研究

为研究保护层开采过程中被保护层动态卸压效果,建立了煤层变形与瓦斯流动的应力-渗流耦合理论模型,数值模拟研究了被保护层的动态卸压效应及瓦斯运移规律,在此基础上,设计了保护层开采条件下的底板穿层钻孔强化抽采方法。研究表明：（1）被保护层卸压范围随保护层工作面推进逐步扩大,被保护层最大垂直应力降低了30%左右。（2）采动卸压作用下被保护层瓦斯逐渐向采空区流动造成瓦斯压力下降,降幅可达35%。（3）通过保护层开采卸压结合穿层钻孔抽采提高了瓦斯抽采效率,瓦斯抽采浓度由10%左右提升到35%以上,达到了快速消突的目的。     

材料力学性能对液力胀接过程的影响分析

为寻求装配式空心凸轮轴结构设计和材料选择的理论依据,应用弹塑性力学分析了弹性模量和流动应力对液力胀接的影响.将内外管的变形过程简化为平面应变问题,根据典型点应力-应变曲线分析了液力胀接过程,并给出了不同材质套管的连接条件.研究结果表明:影响液力胀接的主要因素是内外管弹性模量和流动应力,这两个材料参数决定胀后内外管弹性回复量的大小;实现液力胀接内外管应满足的条件是:内外管弹性模量的比值大于内外管流动应力的比值.     

基于流-热-固单向耦合计算的LNG船用蝶阀流动及结构改进设计

以超低温蝶阀为研究对象、LNG液化天然气（Liquefied Natural Gas,LNG）为流体工质,利用Solidworks软件对蝶板的结构尺寸进行参数化处理。基于计算流体力学数值模拟技术,利用Ansys软件对蝶阀开展流-热-固单向耦合计算分析,计算90°~10°不同蝶阀开度下蝶板的流量系数,及蝶阀开度10°下不同蝶板结构参数对蝶阀流通性能、蝶板位移及应力行为的影响。计算结果表明：减小蝶板厚度可以显著增强蝶阀的流通性能,降低蝶板所受最大应力;降低轴颈厚度对蝶阀流通性能提升效果较弱,但可以有效降低蝶板所受最大应力。