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Application of entransy dissipation extremum principle in radiative heat transfer optimization 被引量:56
1
作者 Jing Wu XinGang Liang 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2008年第8期1306-1314,共9页
The concepts of entransy flux and entransy dissipation in radiative heat transfer were introduced based on the analogy with heat conduction and heat convection processes. Entransy will be partially dissipated during t... The concepts of entransy flux and entransy dissipation in radiative heat transfer were introduced based on the analogy with heat conduction and heat convection processes. Entransy will be partially dissipated during the radiative heat transfer processes due to the irreversibility. The extremum principle of entransy dissipation was developed for optimizing radiative heat transfer processes. This principle states that for a fixed boundary temperature the radiative heat transfer is optimized when the entransy dissipation is maximized, while for a fixed boundary heat flux the radiative heat transfer process is optimized when the entransy dissipation is minimized. Finally, examples for the application of the entransy dissipation extre- mum principle are presented. 展开更多
关键词 extremum PRINCIPLE of entransy DISSIPATION radiative heat transfer OPTIMIZATION
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炉膛传热计算方法的发展状况 被引量:23
2
作者 刘林华 《动力工程》 CSCD 2000年第1期523-527,共5页
对锅炉炉膛传热计算方法的发展状况及现有的主要计算方法进行了分析,指出了目前工程设计计算中应优先选用的方法以及炉膛传热计算方法研究的方向。
关键词 锅炉 炉膛 辐射传热 计算方法 发展状况
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求解辐射传递方程的离散坐标法 被引量:22
3
作者 刘林华 余其铮 +1 位作者 阮立明 谈和平 《计算物理》 CSCD 北大核心 1998年第3期83-89,共7页
阐述了含吸收散射性介质三维空腔内辐射传递方程的离散坐标解法。讨论了入射散射项积分格式的选取,以及假散射和射线效应对解精度的影响。对三维矩形炉膛内辐射传递过程进行了数值模拟,并与区域法和离散传递法进行比较。比较结果表明... 阐述了含吸收散射性介质三维空腔内辐射传递方程的离散坐标解法。讨论了入射散射项积分格式的选取,以及假散射和射线效应对解精度的影响。对三维矩形炉膛内辐射传递过程进行了数值模拟,并与区域法和离散传递法进行比较。比较结果表明离散坐标法具有较好的精度,是目前燃烧室内辐射传热过程数值模拟的一种较好的方法。 展开更多
关键词 辐射传热 数值模拟 离散坐标法
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用不同辐射模型研究下降管内传热传质特性 被引量:29
4
作者 李铁 李伟力 袁竹林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期92-98,共7页
分别采用离散传播辐射模型(DTRM)、基于球形谐波法的P1模型和罗斯兰德(Rosseland)模型对Texaco水煤浆气化炉激冷室下降管内的辐射换热进行数值模拟。探讨了合成气衰减系数在0.4~4范围内变化时,合成气与下降管内壁水膜的热质交换特性... 分别采用离散传播辐射模型(DTRM)、基于球形谐波法的P1模型和罗斯兰德(Rosseland)模型对Texaco水煤浆气化炉激冷室下降管内的辐射换热进行数值模拟。探讨了合成气衰减系数在0.4~4范围内变化时,合成气与下降管内壁水膜的热质交换特性以及下降管内多相介质的轴向温度分布规律。将模拟结果与工业运行和实验结果进行比较,研究发现Rosseland模型模拟结果与实际吻合较好,下降管出口水温在500~600K,并且高温合成气温度降主要集中于下降管上半部分。应用Rosseland模型模拟下降管内的辐射换热过程具有一定的可靠性。 展开更多
关键词 激冷室 下降管 辐射换热 流体体积方法 数值模拟
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气凝胶纳米多孔材料传热计算模型研究进展 被引量:29
5
作者 何雅玲 谢涛 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期137-163,共27页
对新型气凝胶纳米多孔隔热材料等效热导率计算模型在近年来的发展进行了研究总结,介绍了(1)纳米尺度下气凝胶隔热材料的气相/固相/辐射等不同传热模式的传热特点;(2)气凝胶纳米尺度多孔网络中的气相传热、固相传热以及辐射传热的理论计... 对新型气凝胶纳米多孔隔热材料等效热导率计算模型在近年来的发展进行了研究总结,介绍了(1)纳米尺度下气凝胶隔热材料的气相/固相/辐射等不同传热模式的传热特点;(2)气凝胶纳米尺度多孔网络中的气相传热、固相传热以及辐射传热的理论计算、数值预测以及经验关联等不同计算模型的特点及建立方法;(3)气凝胶纳米多孔隔热材料以及气凝胶复合隔热材料的整体等效热导率计算模型的研究进展;(4)以前期开展的研究工作为例,具体说明了气凝胶复合隔热材料从纳米尺度到微米尺度的传热模型的建立过程以及整体等效热导率计算模型的建立方法;(5)对分子动力学方法在气凝胶纳米多孔材料中的应用做了简要介绍.最后指出,对于气凝胶纳米多孔材料,其纳米尺度下的气固接触界面等特殊区域的耦合传热机理研究还不完善,复杂结构的纳米颗粒的固相热导率以及整体热导率计算模型也不够准确.因而采取适用于纳米尺度下的传热计算方法对这些问题进行更细致深入的研究,可以为进一步阐明气凝胶复合隔热材料内部的热量传递机理,建立更准确的气凝胶复合隔热材料传热计算模型,探索不同影响因素对传热性能的影响规律,以及开展气凝胶复合隔热材料的性能预测及优化等方面的研究,提供理论指导帮助. 展开更多
关键词 气凝胶纳米多孔材料 等效热导率 气相传热 固相传热 辐射传热
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乙烯裂解炉内传递和反应过程综合数值模拟研究 Ⅲ.炉膛内燃烧和传热过程的数值模拟 被引量:19
6
作者 蓝兴英 高金森 徐春明 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期46-51,共6页
在乙烯裂解炉综合模拟研究中,准确地描述炉膛内燃料燃烧和辐射传热过程极其重要。笔者采用乙烯裂解炉传递反应过程综合数学模型中的炉膛数学模型,对工业裂解炉炉膛中的流动、燃烧和传热过程进行了系统的数值模拟,得到了流场、浓度场和... 在乙烯裂解炉综合模拟研究中,准确地描述炉膛内燃料燃烧和辐射传热过程极其重要。笔者采用乙烯裂解炉传递反应过程综合数学模型中的炉膛数学模型,对工业裂解炉炉膛中的流动、燃烧和传热过程进行了系统的数值模拟,得到了流场、浓度场和温度场等详细信息,揭示了炉膛内流动、燃烧和传热过程的基本特点。模拟结果表明,炉膛中存在着流动、燃烧反应与传热的不均匀分布,是造成反应管管壁热通量的非均匀分布的原因。 展开更多
关键词 乙烯 裂解炉 数值模拟 流动 燃烧 辐射传热 热通量
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高温合金叶片定向凝固过程中辐射换热的计算 被引量:23
7
作者 崔锴 许庆彦 +4 位作者 于靖 柳百成 木间塚明彦 黑木康德 横山文彦 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期465-471,共7页
提出改进型Monte Carlo射线追踪法进行辐射换热计算,通过子空间的划分,并结合定向凝固的特点回避了传统辐射换热计算中角系数的直接计算,节省了计算时间.把该方法嵌入自行开发的三维模拟软件对柱状晶和单晶叶片的定向凝固过程进行了温... 提出改进型Monte Carlo射线追踪法进行辐射换热计算,通过子空间的划分,并结合定向凝固的特点回避了传统辐射换热计算中角系数的直接计算,节省了计算时间.把该方法嵌入自行开发的三维模拟软件对柱状晶和单晶叶片的定向凝固过程进行了温度场模拟,并对实际叶片凝固过程进行温度场测试,模拟结果与实测结果较好吻合. 展开更多
关键词 高温合金叶片 改进型Monte Carlo射线追踪法 辐射换热 定向凝固 数值模拟
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蒙特卡洛法在辐射传热中的应用研究 被引量:9
8
作者 成珂 李新中 束鹏程 《西安理工大学学报》 CAS 2002年第1期44-47,共4页
针对蒙特卡洛法计算辐射传热的核心问题 ,研究了如何正确模拟辐射过程中发射能束的位置、方向、吸收、反射及反射方向 ,提出了以积分概率分布为基础的算法。通过对实例模型的计算表明 ,该算法可用于有曲面和非均匀面的辐射传热系统的计... 针对蒙特卡洛法计算辐射传热的核心问题 ,研究了如何正确模拟辐射过程中发射能束的位置、方向、吸收、反射及反射方向 ,提出了以积分概率分布为基础的算法。通过对实例模型的计算表明 ,该算法可用于有曲面和非均匀面的辐射传热系统的计算 ,且具有收敛快、精度高的优点。 展开更多
关键词 蒙特卡洛法 辐射传热 积分概率分布
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循环流化床锅炉炉内传热的影响因素 被引量:19
9
作者 李金晶 李燕 +1 位作者 吕俊复 岳光溪 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期2026-2030,共5页
为定量分析受热面布置、床内流动、管内流动和床温等对循环流化床内传热和炉内辐射换热份额的影响,利用已有循环流化床炉内传热计算模型,比较了工程中常见工况下传热系数与设定标准工况下传热系数的偏差。结果显示:局部物料浓度是影... 为定量分析受热面布置、床内流动、管内流动和床温等对循环流化床内传热和炉内辐射换热份额的影响,利用已有循环流化床炉内传热计算模型,比较了工程中常见工况下传热系数与设定标准工况下传热系数的偏差。结果显示:局部物料浓度是影响传热系数的最重要因素,相对偏差可达50%;流化风速、床温、工质温度或受热面金属导热系数影响下的传热系数相对偏差在5%~50%内变化;而烟气辐射厚度、管节距和管径的影响相对较小,传热系数相对偏差在5%以下;工质侧换热系数大于3kW·m^-2·K^-1时,对传热系数的影响较小。工程上传热系数的辐射贡献通常约为60%。 展开更多
关键词 循环流化床 炉内传热 数值计算 辐射传热
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三维湍流回流气相和煤粉燃烧辐射传热离散坐标模型和热流模型比较 被引量:7
10
作者 李力 李荣先 +1 位作者 周力行 张健 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 2000年第1期19-23,共5页
:针对空腔内纯三维辐射传热和大速差射流燃烧室内三维湍流回流气体燃烧和煤粉燃烧 ,对其中辐射传热分别采用离散坐标模型和热流模型进行了分析与比较。模拟结果表明 ,两种模型所得到的温度分布在趋势上类似 ,而在定量上有差别。对纯辐... :针对空腔内纯三维辐射传热和大速差射流燃烧室内三维湍流回流气体燃烧和煤粉燃烧 ,对其中辐射传热分别采用离散坐标模型和热流模型进行了分析与比较。模拟结果表明 ,两种模型所得到的温度分布在趋势上类似 ,而在定量上有差别。对纯辐射传热模拟 ,与区域法的精确数据对比表明 ,离散坐标模型的结果更合理。对燃烧的模拟结果是 ,离散坐标模型所得的气体温度要高于热流模型的相应值 ,亦即热流法低估了气体温度和壁面热流。二者所得到的速度场差别不大 ,计算时间大体相仿。这表明 ,今后四角喷燃炉内流动和煤粉燃烧的模拟应当采用离散坐标辐射传热模型。 展开更多
关键词 燃烧 辐射传热 离散坐标模型 热流模型
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多晶硅还原炉炉膛内的辐射传热模型研究 被引量:15
11
作者 凌猛 赖喜德 刘东旗 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第4期125-127,共3页
为了提高多晶硅还原炉结构设计的安全性和指导运行过程中的冷却系统调节控制,需要对多晶硅还原炉的传热过程进行模拟。由于炉膛内的传热主要是由多晶硅棒产生的高温热辐射,分别采用离散传播辐射模型(DTRM)、基于球形谐波法的P1模型和蒙... 为了提高多晶硅还原炉结构设计的安全性和指导运行过程中的冷却系统调节控制,需要对多晶硅还原炉的传热过程进行模拟。由于炉膛内的传热主要是由多晶硅棒产生的高温热辐射,分别采用离散传播辐射模型(DTRM)、基于球形谐波法的P1模型和蒙特卡罗模型(Monte Carlo)对多晶硅还原炉炉膛内的辐射换热进行数值模拟。 展开更多
关键词 多晶硅还原炉 辐射换热 CFX 数值模拟
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炉膛辐射换热计算的一种改进的离散传递法 被引量:11
12
作者 李宏顺 周怀春 +1 位作者 陆继东 郑楚光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期162-166,共5页
在Lockwood和Shah于1981年提出的离散传递法中,求解沿特征射线的辐射传递方程时没有将入射散射项计入。基于作者最近提出的带微小加权离散坐标格式,文中提出了一种改进的离散传递法:首先采用一个常规离散坐标系列来求解辐射强度场,然后... 在Lockwood和Shah于1981年提出的离散传递法中,求解沿特征射线的辐射传递方程时没有将入射散射项计入。基于作者最近提出的带微小加权离散坐标格式,文中提出了一种改进的离散传递法:首先采用一个常规离散坐标系列来求解辐射强度场,然后再由此强度场向特征射线的辐射传递方程提供源函数(包括入射散射项)。这样,改进的离散传递法就可以处理有散射的多维辐射问题。最后采用2个二维测试问题对这一方法进行了验证,证明该法能适用于任何场合。 展开更多
关键词 锅炉 炉膛 辐射换热 计算 离散传递法 数值方法
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气流床煤气化辐射废锅内多相流动与传热 被引量:13
13
作者 倪建军 梁钦锋 +2 位作者 周志杰 张玉柱 于广锁 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2997-3005,共9页
采用多相流动与传热模型耦合的数值方法,对气流床煤气化辐射废锅内多相流场与传热过程进行了数值模拟。在Euler坐标系中采用组分输运模型计算气体组分扩散过程,并通过realizable k-ε湍流模型计算炉内流场,煤渣颗粒运动轨迹在Lagrange... 采用多相流动与传热模型耦合的数值方法,对气流床煤气化辐射废锅内多相流场与传热过程进行了数值模拟。在Euler坐标系中采用组分输运模型计算气体组分扩散过程,并通过realizable k-ε湍流模型计算炉内流场,煤渣颗粒运动轨迹在Lagrange坐标系中计算,并考虑了气固相间双向耦合。利用灰气体加权和模型与离散坐标法相结合,计算了炉内辐射传热过程,并考虑了煤渣颗粒的热辐射特性。结果表明:炉体入口存在张角约为10°的中心射流区,其流速和温度均较高,且周围存在明显回流区,回流区内部分颗粒富集;大部分颗粒直接落入渣池,且粒径越大落入渣池时温度越高;炉内温度分布除中心射流区,整体分布均匀,且随壁面灰渣厚度的增加而升高;计算结果与实验测量结果及文献值基本一致。 展开更多
关键词 辐射废锅 辐射传热 多相流 煤气化
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马蹄形火焰玻璃熔窑燃烧空间流动与传热的数值模拟 被引量:3
14
作者 郭印诚 林文漪 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 2000年第3期244-248,共5页
对马蹄形火焰玻璃窑炉燃烧空间内的流动、燃烧及辐射传热等过程进行了数值模拟研究 ,得到了炉内燃烧空间的速度场、温度场、组分浓度分布及燃烧空间向玻璃液面传递的热流分布。探讨了燃烧空间入口的进气角度对炉内温度场和向玻璃面传递... 对马蹄形火焰玻璃窑炉燃烧空间内的流动、燃烧及辐射传热等过程进行了数值模拟研究 ,得到了炉内燃烧空间的速度场、温度场、组分浓度分布及燃烧空间向玻璃液面传递的热流分布。探讨了燃烧空间入口的进气角度对炉内温度场和向玻璃面传递的热流的影响 ,模拟结果表明 ,当入口的进气角度在 5°~ 1 0°之间时 ,传热效果较好。 展开更多
关键词 玻璃窑炉 燃烧 辐射传热 数值模拟 火焰
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CFD在暖通空调系统中的应用现状与发展 被引量:12
15
作者 刘九五 连之伟 王月梅 《建筑热能通风空调》 2010年第6期1-6,共6页
CFD作为暖通空调系统设计优化的有力工具已得到越来越广泛的应用,而CFD模型的建立对于准确模拟空调房间内气流组织乃至人体热舒适来说至关重要。本文研究了近年来暖通空调领域CFD的诸多应用,从网格生成、湍流模型、风口模型、辐射换热... CFD作为暖通空调系统设计优化的有力工具已得到越来越广泛的应用,而CFD模型的建立对于准确模拟空调房间内气流组织乃至人体热舒适来说至关重要。本文研究了近年来暖通空调领域CFD的诸多应用,从网格生成、湍流模型、风口模型、辐射换热和人体模型五个方面分析了CFD建模过程中常见的问题,为如何更好地将CFD模型应用于工程实际提供了参考。 展开更多
关键词 CFD 网格生成 湍流模型 风口模型 辐射换热 人体模型
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炉内辐射换热过程的有限体积法 被引量:8
16
作者 贺志宏 刘林华 +1 位作者 谈和平 董士奎 《动力工程》 CSCD 1999年第4期265-268,共4页
简要分析了含吸收散射性介质的三维空腔内辐射传递方程的有限体积法求解过程。应用该方法对四角切圆炉膛内的辐射换热过程进行模拟计算,得出了炉膛内温度分布,并将计算结果与实测值进行了比较。通过数值计算表明:有限体积法计算速度... 简要分析了含吸收散射性介质的三维空腔内辐射传递方程的有限体积法求解过程。应用该方法对四角切圆炉膛内的辐射换热过程进行模拟计算,得出了炉膛内温度分布,并将计算结果与实测值进行了比较。通过数值计算表明:有限体积法计算速度快,对不规则边界适应性强,具有很高的工程可用性。图4参4。 展开更多
关键词 四角切圆 锅炉 辐射换热 有限体积法 数值模拟
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高超声速飞行器翼面气动加热、辐射换热与瞬态热传导的耦合分析 被引量:11
17
作者 陈鑫 刘莉 +1 位作者 李昱霖 杨武 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期1-5,共5页
为准确预测高超声速飞行器翼面的热环境以利于飞行器的设计。通过数值算例验证了基于参考焓法的气动加热工程算法的可行性;提出了一种高超声速飞行器三维翼面的气动加热、辐射换热、瞬态热传导的准定常耦合求解方法,通过与非耦合的气动... 为准确预测高超声速飞行器翼面的热环境以利于飞行器的设计。通过数值算例验证了基于参考焓法的气动加热工程算法的可行性;提出了一种高超声速飞行器三维翼面的气动加热、辐射换热、瞬态热传导的准定常耦合求解方法,通过与非耦合的气动加热、辐射换热及瞬态热传导方法相比,指出考虑耦合求解的必要性。在飞行器典型弹道飞行条件下,该耦合求解方法考虑气动加热、辐射换热、结构热传导耦合效应,实现了高超声速三维翼面温度的准确预测,该方法可用于高超声速飞行器气动热分析及热防护设计。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 翼面 气动加热工程算法 辐射换热 热传导 耦合分析
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循环流化床锅炉传热特性分析 被引量:5
18
作者 房德山 冷伟 +1 位作者 徐治皋 张志伦 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期52-55,共4页
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... 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 。 展开更多
关键词 循环流化床 对流传热 辐射传热 仿真 锅炉 数学模型
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燃烧过程辐射换热离散坐标模型的应用 被引量:8
19
作者 李志强 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期320-325,共6页
对离散坐标(DO)辐射传热模型分别在长方体空间和旋流燃烧室内进行了验证与应用。长方体空间的计算结果表明:DO模型的纯辐射传热预报结果比六热流(SHF)模型准确,与计算精确的区域法的计算结果吻合较好,而SHF模型的预报结果却有较大的误... 对离散坐标(DO)辐射传热模型分别在长方体空间和旋流燃烧室内进行了验证与应用。长方体空间的计算结果表明:DO模型的纯辐射传热预报结果比六热流(SHF)模型准确,与计算精确的区域法的计算结果吻合较好,而SHF模型的预报结果却有较大的误差。对于旋流燃烧室内温度场的模拟预报也表明,DO模型的计算结果和实验值相吻合,明显高于用SHF模型计算所得的温度值。另外,DO模型在计算时间和边界处理等方面比区域法优越;在收敛速度和计算准确度等方面也比工程常用的六通量模型优越。 展开更多
关键词 航空 航天推进系统 湍流燃烧 数值模拟 辐射换热 离散坐标模型
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排气歧管热负荷仿真与试验研究 被引量:9
20
作者 曹元福 杨振宇 +3 位作者 柯妍 赵飞 张卫正 杨怀刚 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期418-422,共5页
为某发动机排气歧管建立流固耦合模型,以进行热负荷仿真分析,模型中考虑了辐射换热和材料的非线性;同时在台架上对排气歧管进行了温度场和应变测量。仿真与测试结果表明,排气歧管汇合处的温度最高,部分区域发生了塑性变形,塑性应变最大... 为某发动机排气歧管建立流固耦合模型,以进行热负荷仿真分析,模型中考虑了辐射换热和材料的非线性;同时在台架上对排气歧管进行了温度场和应变测量。仿真与测试结果表明,排气歧管汇合处的温度最高,部分区域发生了塑性变形,塑性应变最大位置与发生断裂破环的危险区域相吻合。 展开更多
关键词 排气歧管 辐射换热 热负荷 仿真 试验
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