强制对流对 AlSi7.0 合金定向凝固界面溶质分布的影响

研究了定向凝固条件下强制性对流对ＡｌＳｉ７．０合金凝固界面溶质原子分布的影响。强制性对流是利用金属熔体流过凝固界面上方的内部坩埚底部中心的开孔形成的。试验结果表明,随着冷却速度的提高,试样中共晶体的体积分数减小,而共晶体中硅的体积分数却有所增加。强制性对流条件下,合金的共晶体体积分数以及共晶体中的Ｓｉ粒子的体积分数都较只有自然对流时高。     

有限厚度的Marangoni对流边界层问题的解析近似解

讨论了由不同温度介质的界面张力梯度而诱导的有限厚度Marangoni对流的边界层问题.假设界面张力是温度的平方函数,下表面保持恒温,上表面的温度是水平距离的线性函数.通过坐标变换和巧妙引入小参数对速度和温度边界层控制方程组摄动渐进展开,得到了问题的解析近似解.研究了Marangoni数和Prandtl数对速度、温度边界层的影响,对相应的流动特性进行了探讨.     

母线设备的电-磁-流-热多物理场耦合分析

利用MpCCI耦合接口软件实现了母线电磁场-流场-温度场的耦合分析.利用Ansys软件对母线进行电磁分析,Fluent软件对母线及周边流场进行分析,二者基于MpCCI耦合平台进行交换数据与协同计算迭代求解.分析了不同工作电流对母线及周边流场电-磁-流-热的各参数影响,考虑了热损耗对流场的作用与对流散热对母线材料的影响.模拟结果表明,磁感应强度、焦耳热损耗、温度、空气流速均会随工作电流增大而增大.该方法分析结果与实际相符且具有良好的收敛性,同时也为电磁设备的多物理场耦合分析提供了新思路.     

中低温对流型地热系统的典型成因：南京汤山地热系统的分析

根据中低温对流型地热系统的理论和汤山温泉,汤山热水井的地质,地热背景,南京汤山地热系统为一典型的中低温对流型的地热系统,该系统以汤山背斜控热构造提供的大地热流为热源;以受迫对流为机制,大气降水和地表水通过断裂和溶穴入渗并受迫进行深循环,在此过程中,吸附围岩热量形成地热水,在地形高差影响和相应的水力压差作用下形成环流。在巨厚页岩地层的阻隔下,地热水沿断裂带和特定层位出露形成温泉,或赋存于地下。     

循环流化床锅炉传热特性分析

作为循环流化床锅炉整体数学模型和控制系统研究工作的一部分,结合环核结构的流动数学模型,建立了循环流化床锅炉的传热数学模型,对对流传热系数和辐射传热系数随炉膛高度的变化情况以及运行参数改变对循环流化床锅炉传热特性的影响进行了仿真研究,仿真结果表明,一二次风配比的改变和过量空气系数的改变都会使循环流化床锅炉的传热系数改变,但对对流传热系数的影响更大一些,即传热系数与辐射传热份额的变化方向相反。     

求解对流扩散反应方程的一种高精度紧致差分方法

首先,针对一维对流扩散反应方程,借助截断误差余项修正的方法,将中心差分格式余项中未知函数的三阶和四阶导数项利用一阶导数的表达式来代替,从而提出一种新的紧致差分格式,具有四阶精度.然后,为了简化计算,对格式常系数形式的耗散误差和色散误差进行分析,证实该格式的低耗散性.接着,将该方法推广到二维,运用降维的思想转化成2个一维形式的定常对流扩散反应方程,并用求解一维方程的方法,离散后相加即得二维对流扩散反应方程的紧致差分格式.最后,通过数值实验验证本文格式的精确性和可靠性.     

有体积热源的矩形空腔内层流自然对流的数值模拟

对具有内热源方腔的稳态层流耦合自然对流换热进行了三维的数值模拟,采用的模拟代码基于连续介质计算力学的开源库OpenFoam,解决了自然对流换热与固体传热的耦合问题.Ra数的变化从105到109.对外壁面为常温、方腔内充满含体积热源流体的自然对流计算结果表明,温度场、速度场与非耦合的工况有很大差异.     

PARAMETER-UNIFORM FINITE DIFFERENCE SCHEME FOR A SYSTEM OF COUPLED SINGULARLY PERTURBED CONVECTION-DIFFUSION EQUATIONS

A coupled system of singularly perturbed convection-diffusion equations is considered. The leading term of each equation is multiplied by a small positive parameter, but these parameters may have different magnitudes. The solutions to the system have boundary layers that overlap and interact. The structure of these layers is analyzed, and this leads to the construction of a piecewise-uniform mesh that is a variant of the usual Shishkin mesh. On this mesh an upwind difference scheme is proved to be almost first-order accurate, uniformly in both small parameters. We present the results of numerical experiments to confirm our theoretical results.     

具有脊下对流的循环蛇形流场燃料电池性能分析

为了减少燃料电池在大电流密度运行过程中的电压损失,文章设计了循环蛇形流场,并采用数值方法对其电流密度、反应物浓度和压力分布进行了计算.仿真结果表明,循环蛇形流场在相邻流道之间产生较大的压差,从而增强对流传质,提高了催化层表面反应物浓度和分布的均匀度;在电压为0.4V时,与多通道蛇形流场相比,循环蛇形流场的电流密度提高了...     

2 kW燃料电池冷却流道的结构优化

针对2 kW燃料电池的工作特点,文章依据对流换热原理设计了4种冷却流道。通过CFX软件模拟冷却水的流动及传热过程,分析了不同流速下冷却板表面的最高温度及最大温差、流道进出口压降,并构建了一套实验系统进行验证。仿真及实验研究结果表明:进口位置呈上下布置且弯道处采用90°圆弧形的D型流道在进口流速为0.30 m/s时,能够使冷却板表面最高温度控制在339 K以内,最大温差低于6 K;单个流道的压力损失在900 Pa左右,比直角形流道降低了30%,从而有效提高了燃料电池的寿命,降低了水泵功耗,提高了电池输出效率。