金属热流变成形的有限元数值模拟

介绍铝合金(Lc4)零件热流变成形的有限元数值模拟.其中包括对金属在模具型腔中的流变过程、速度场、等应力场、等应变场、等温度场的数值模拟. 结果表明:其模拟结果不但与实际情况非常相似,而且验证了文献的理论推导结果     

层状通风条件下换气次数对人体热舒适的影响

针对新型通风方式——层状通风,在兰州市气象条件下采用RNGκ-ε模型对3种不同换气次数的层状通风房间进行数值模拟,对3种工况下室内人体呼吸区的气流速度、温度、CO2浓度、空气龄、预测平均热反应指标PMV和预测不满意百分率指标PPD进行分析比较。结果表明采用合理的换气次数对层状通风房间的室内空气品质及热舒适性起重要作用,数值模拟结果能为确定空调房间最佳的换气次数提供理论参考和设计依据。     

上置式置换通风模式的数值模拟及其性能分析

传统的置换通风模式会导致室内人员的热舒适感低、送风口位置受限和承担室内冷负荷能力不足等问题,基于此提出了一种适用于办公内区的风口上置置换通风系统UFDDVS。根据内区办公室内的速度场、温度场、空气龄、PMV和PPD等参数的通风工艺要求,建立了UFDDVS的数学模型和物理模型。借助CFD软件,对UFDDVS进行了数值模拟。结果表明:UFDDVS在理论上是可行的,且能够提升室内人员的热舒适感,增强室内冷负荷的供给能力,同时获得较高的室内空气品质。     

圆柱体平板间镦粗的热力分析

在推导塑性成形过程中温度场控制方程的基础上,探讨了成形过程中的热力耦合效应.运用有限元方法,对弹塑性圆柱体平板间镦粗过程中温度场和等效应变场的变化规律进行了数值模拟,讨论了成形速度和坯料初始温度对成形过程的影响     

封闭空间内的气流数值模拟

研究了室内气流的数值模拟模型,并证明CFD技术可作为室内空气品质和研究人体舒适性的有利工具.选用低雷诺数κ-ε模型模拟湍流传递,求解了时间平均的质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程、并将标准流动的解与实验研究所得的解相比较以验证计算代码的实用性.最后,模拟了假定空房间中的气流.模拟结果表明,CFD技术比分析模型和实验模型能更详尽地模拟出速度场和温度场的各种信息.     

对称开口空间紊流混合对流的数值模拟及分析

对工程实际中广泛为应用的紊流混合对流换热进行了数值研究，具有计算对象为具有对称边界条件的多进出口空调房间的传热，针对此对象编制了一个应用程序，并运用此程序在较宽的参数范围内对不同的配风方式及边界条件进行了数值模拟，得到了相应的速度场，温度场及其它物理量场的分析，进而总结出紊流混合对流换势的一些规律，通过与相关文献的对比，说明了本文数值模拟的有效性。     

一种新型的电动按摩机构

针对机械式按摩装置输出速度不可调、转速单一等问题,基于双输出无级变速器的工作原理,设计了一种按摩速度和按摩频率可调的电动按摩装置.该装置按摩头的旋转速度可根据人体舒适度进行调节,并可使旋转速度发生脉动变化,能较好地模拟人手的按摩,提高了人体感觉的舒适性.     

圆柱形燃烧室内流—固耦合热数值模拟的研究

利用圆柱形燃烧室的二维简化模型对其内部的流动和传热性能进行数值模拟,在稳态,层流,烟气流速恒定且温度不变的条件下,使用SIMPLER算法模拟后得到了模型的速度场、温度场和压力场,并进一步分析了圆柱形燃烧室几何形状对其综合性能的影响,得出了进一步优化圆柱形燃烧室的建议。     

轴流式止回阀启闭阀瓣受力及运动状态分析

针对阀门启闭过程中阀瓣持续运动,传统的静态模拟无法对瞬时变化计算区域进行分析的问题,采用动网格及自定义函数技术,对轴流式止回阀开启和关闭过程进行非定常的二维数值模拟,得到了阀门开启过程不同时刻速度场分布图、液动力曲线图以及关闭过程阀瓣运动速度曲线图.结果表明:止回阀的开启过程是一个反复震荡最终达到平衡位置的过程,阀瓣受力极不平衡容易产生振动.通过模拟不同弹簧力作用下止回阀的启闭过程,得到了不同刚度系数下阀门启闭所需时间以及关闭时阀瓣的速度,总结了弹簧刚度系数对阀门动态特性的影响.研究结果为止回阀的设计和动态数值模拟提供了一定的参考.     

基于CFD的调节阀流场数值模拟与实验研究

为了对某国产调节阀进行优化设计,利用CFD方法对其内部三维流场进行数值模拟,根据模拟结果分析了不同开度下调节阀内流场流动特性,得到了速度和压力的可视化结果,计算了不同开度下调节阀流阻系数与流量系数,绘制了调节阀流量特性曲线,最后将模拟结果与实验结果进行对比。结果表明:随着调节阀开度的增大,流量增大,流阻减小,流量系数增大。数值模拟与实验分析结果吻合程度良好,进一步验证了数值模拟的可靠性,为后续对阀芯的优化设计提供依据。     

动态热环境中人体热健康的探讨

就传统空调热环境内温度、相对湿度及风速的长期稳定性影响人体健康的问题,从生理学方面揭示了热环境参数变化影响人体健康的机理,并指出了热刺激有利于人体适应力的提高;鉴于热环境中参数的动态化,修正了病态建筑综合症的定义,并提出了“热健康”的概念。     

热循环下热障涂层中的残余应力场预测

建立了适应于热循环中热应力场的理论模型。分析了热障涂层内的热应力分布场。并计算出一个循环后热障涂层内的残余应力分布。由此可推算经过N次循环后热障涂层中总残余应力值。以达到预测热障涂层寿命的目的。     

细陶瓷棒的脉冲热流波动传播行为

用脉冲激光模拟微小圆柱陶瓷棒的脉冲内热源情形,实验研究了脉冲内热源对圆柱陶瓷端面温度场变化施加的影响.实验发现,陶瓷棒端面存在温度波动等非傅里叶导热现象.并且用存在内热源项的双曲导热控制方程和热量波动传播理论解释并定性地模拟了这种非傅里叶导热过程,得到了热流波动传播的实验证据.实验与理论计算结果表明,热弛豫时间τ对微小空间尺度下非均质材料的急速传热过程起着主导作用.     

平翅片板翅换热器在混合热边界条件下的传热特性

采用数值模拟的方法研究了板翅式换热器平翅片在混合热边界条件下的传热特性,得到了雷诺数Re=400和Re=1 000的层流流动中,混合热边界条件下的翅片流道的局部努塞尔数和平均努塞尔数沿无量纲轴向距离的分布,并与相同雷诺数下等壁温和等热流边界条件结果进行对比.结果表明:混合热边界条件的平均努塞尔数比等壁温计算条件下平均努塞尔数高出3%~4%,比等热流计算条件下平均努塞尔数低26%~27%.因此在此类换热器传热性能设计时应采用等壁温条件的关联式.     

竖壁下降液膜发展段中的流动和换热分析

该文采用边界层相似解对竖壁下降液膜发展段中的层流流动与换热特性进行了分析,获得了定壁温时速度边界层和温度边界层发展段长度及换热系数的计算表达式.     

虚拟座舱系统地形显示算法视觉评价机制研究

主要讨论了基于视点地形模型的多分辨率表示机制、动态地形简化算法等问题,通过分析人眼视觉敏锐度模型,将凝视效应、动态视觉加入地形误差评价函数,提出的新算法可以有效地适应虚拟座舱系统的需求.算法在建立人眼模型模拟人眼特性时避开了复杂的生物学特性,视觉评价函数结构简单,计算量小,优化三维引擎同时代入的附加消耗很小.经实验验证算法是有效的.     

轻型客车室内通风的数值模拟与实验研究

根据轻型客车室内空气三维流动和传热的特点,将空调风道系统纳入计算区域,对车室内流场和温度场的分布进行了数值仿真,并利用环境模拟试验验证了数值方法的可靠性.理论与实验结果表明,客车风道内风量分配主要由风道内的静压分布决定.适当加大风道截面积有利于风量分配,并可避免采用变截面收缩风道而增加的工艺难度.     

在制备热障涂层过程中系统内残余应力场预测

在热障涂层系统制备工艺冷却过程中，各层材料参数不匹配（如弹性模量、泊松比、热膨胀系数、热传导参数等）将导致其体内各层材料冷却速率不一样，同时在各层界面上热障涂层系统为了保持应变协凋和位移连续，最终在冷却后热障涂层系统各层内均存在热残余应力．通过建立相应的理沦模型得到了热障涂层系统各层热残余应力的解析解表达式．通过计算分析，得到了冷却方式和陶瓷喷涂厚度对各层残余应力的影响．最终希望得到一组最优化工艺参数来指导热障涂层制备工艺和生产．     

三维非对称流场测量的光学层析技术和图象处理系统

设计了一种简易的全息光路系统用于光学层析术中获得多方位干涉条纹数据，并采用计算机图象分析处理系统对扩散热气流干涉图进行了处理和测量。最后重建出了气流中一个截面的温度分布，并在三个点上与热电偶实测值进行了比较。     

物质相变点导热系数的测试新方法

设计了一种测试物质相变点固、液相导热系数的新方法。采用该方法测试处于低相变曙度下的纯金属,合金,有机物和湿多孔材料相变时固、液相的导热系数,结果与文献数据或数值计算数据吻合较好,研究表明该方法用于研究物质相变温度下的热传导,以及相变点的热物性是可行的。