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页岩气水平井多级压裂过程中套管变形研究综述 被引量：42
1
作者 席岩 李军 +2 位作者 柳贡慧 曾义金 李剑平 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-6,共6页
针对页岩气水平井多级压裂过程中出现的套管变形问题,运用力学实验手段以及数值分析方法,计算了多级压裂过程中套管强度以及应力变化,研究了环空束缚流体、岩性界面、温压交变、地层滑移对套管应力以及应变的影响。研究表明:页岩气井压... 针对页岩气水平井多级压裂过程中出现的套管变形问题,运用力学实验手段以及数值分析方法,计算了多级压裂过程中套管强度以及应力变化,研究了环空束缚流体、岩性界面、温压交变、地层滑移对套管应力以及应变的影响。研究表明:页岩气井压裂过程中套管变形以剪切变形和挤压变形为主,变形点具有从趾端到跟端不断增多的分布特点,且部分位置变形情况随时间推移不断加剧;环空束缚流体、岩性界面显著提升了套管应力,但不是导致套管应力超过屈服强度的充分原因;套管应力超过屈服强度后,温压交变将会加剧挤压变形程度;断层沿天然裂缝或层理弱面滑移导致套管发生剪切变形,增加套管厚度或者采用分段固井方式有利于降低套管剪切变形风险。研究成果可为压裂过程中套管完整性设计及控制提供参考,具有重要理论和工程意义。 展开更多
关键词 套管变形 多级压裂 热-流-固耦合 温压交变 地层滑移
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寒区隧道温度场分布规律及围岩特性影响 被引量：22
2
作者 孙克国 徐雨平 +1 位作者 仇文革 郑强 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期67-72,共6页
寒区隧道冻害问题时有发生,深入研究温度场分布规律及围岩特性对其的影响对解决冻害问题至关重要。文章依托辽宁省某寒区公路隧道,采用理论分析、数值计算等手段对热-流-固耦合作用下的寒区隧道温度场进行研究,得出了隧道纵断面和横断... 寒区隧道冻害问题时有发生,深入研究温度场分布规律及围岩特性对其的影响对解决冻害问题至关重要。文章依托辽宁省某寒区公路隧道,采用理论分析、数值计算等手段对热-流-固耦合作用下的寒区隧道温度场进行研究,得出了隧道纵断面和横断面的温度场分布规律,分析了围岩初始地温和导热系数对寒区隧道温度场的影响规律。研究发现,初始地温越高、导热系数越小,越有利于负温气流影响下的寒区隧道抗防冻工作,可为后续类似工程的抗防冻设计提供借鉴和指导。 展开更多
关键词 寒区隧道 温度场 围岩特性 热-流-固耦合
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外部流场对激光加热运动目标影响的数值模拟 被引量：19
3
作者 张健 黄晨光 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1817-1821,共5页
考虑激光与运动目标相互作用的基础上,利用有限元方法分析了亚声速条件下运动目标在激光辐照全过程的温度场和热应力场的分布与演化规律。结果表明:高速流场的存在,导致了明显的冷却效应;加热过程中目标材料出现了屈服,导致激光熄灭后... 考虑激光与运动目标相互作用的基础上,利用有限元方法分析了亚声速条件下运动目标在激光辐照全过程的温度场和热应力场的分布与演化规律。结果表明:高速流场的存在,导致了明显的冷却效应;加热过程中目标材料出现了屈服,导致激光熄灭后结构内出现残余应力和变形;激光辐照区边缘产生很高的温度梯度和应力梯度,并且由于气流影响,受辐照区域前后两端应力分布不对称。 展开更多
关键词 温度场 热应力 热流固耦合 流场 MFS方法
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上游泵送机械密封热-流固耦合建模与性能分析 被引量：12
4
作者 黄伟峰 潘晓波 +4 位作者 王子羲 郭飞 刘莹 李永健 刘向锋 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期603-610,共8页
上游泵送机械密封具有低泄漏、低摩擦、长寿命的优点。基于密封端面流体域流场和能量方程,固体域弹性力学和热传导方程,将多物理场进行耦合求解,建立了上游泵送机械密封热-流固耦合仿真模型。基于该耦合模型对八字槽上游泵送机械密封进... 上游泵送机械密封具有低泄漏、低摩擦、长寿命的优点。基于密封端面流体域流场和能量方程,固体域弹性力学和热传导方程,将多物理场进行耦合求解,建立了上游泵送机械密封热-流固耦合仿真模型。基于该耦合模型对八字槽上游泵送机械密封进行了性能分析,揭示出机械密封在高转速下的温升和变形对上游泵送能力的削弱效应。进而获得了在不同几何和工况参数条件下,上游泵送机械密封的泄漏率、温升、变形等的变化规律,可应用于上游泵送机械密封工作机理研究和设计优化。 展开更多
关键词 机械密封 上游泵送 热-流固耦合 八字槽
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基于热-流-固耦合方法火焰筒壁温三维数值模拟 被引量：9
5
作者 高金海 王建军 +1 位作者 马艳红 洪杰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期300-304,共5页
准确地确定火焰筒壁温分布是对其进行热结构分析的前提和基础.基于ANSYS/CFX程序平台,采用基于燃烧模型的热-流-固耦合有限元方法,对某环形回流燃烧室的整个流场、温度场进行数值模拟,得出火焰筒壁温三维温度场分布.计算中考虑了燃烧热... 准确地确定火焰筒壁温分布是对其进行热结构分析的前提和基础.基于ANSYS/CFX程序平台,采用基于燃烧模型的热-流-固耦合有限元方法,对某环形回流燃烧室的整个流场、温度场进行数值模拟,得出火焰筒壁温三维温度场分布.计算中考虑了燃烧热源和热辐射,燃烧和流场变化对换热的影响,以及燃气、煤油和固体物性参数随温度的变化.数值模拟结果表明,将流场和固壁进行耦合求解,能更精确反映流场和温度场的整个形态,可以模拟出较为合理的流场和温度场分布以及相应的流动换热特性.所做工作对火焰筒结构设计具有重要的工程应用价值. 展开更多
关键词 火焰筒壁温 热-流-固耦合 燃烧模型 数值模拟
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热-流-固耦合方法模拟岩石圈与软流圈相互作用 被引量：8
6
作者 陈建业 杨晓松 石耀霖 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期939-949,共11页
岩石圈和软流圈的相互作用是现今地球动力学研究的热点问题之一.本文针对岩石圈与软流圈的相互作用模型,开发了新的基于热-流-固三场耦合方法的有限元程序.岩石圈变形和对流的地幔之间的耦合方式为:地幔在热驱动(或运动岩石圈的拖曳)下... 岩石圈和软流圈的相互作用是现今地球动力学研究的热点问题之一.本文针对岩石圈与软流圈的相互作用模型,开发了新的基于热-流-固三场耦合方法的有限元程序.岩石圈变形和对流的地幔之间的耦合方式为:地幔在热驱动(或运动岩石圈的拖曳)下产生对流,对流的地幔对耦合边界施加载荷并造成岩石圈的变形,变形的岩石圈反作用于软流圈从而影响其地幔对流的状态.温度场根据速度场和网格变形的结果适时调整,如此反复推动整个系统的演化.利用该耦合方法模拟了"地幔柱作用下地表隆升"地质过程,其结果与实际地质资料和地质认识能很好的吻合,验证了该方法模拟地幔与软流圈相互作用过程的有效性及处理复杂耦合问题的能力. 展开更多
关键词 地幔对流 岩石圈-软流圈相互作用 热-流-固耦合 数值模拟
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液黏传动摩擦副流固耦合传热分析 被引量：8
7
作者 马灵童 孟庆睿 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期98-103,共6页
为探求液黏传动在充满工作油的流体阶段摩擦副温度分布情况,建立薄盘结构摩擦副热流固耦合模型,采用计算机流体仿真软件FLUENT对径向槽摩擦副进行数值模拟,得到摩擦副的温度云图。通过搭建液黏传动装置试验台,测得径向油槽摩擦副间油膜... 为探求液黏传动在充满工作油的流体阶段摩擦副温度分布情况,建立薄盘结构摩擦副热流固耦合模型,采用计算机流体仿真软件FLUENT对径向槽摩擦副进行数值模拟,得到摩擦副的温度云图。通过搭建液黏传动装置试验台,测得径向油槽摩擦副间油膜温度分布数据。结果表明:在径向方向上,随半径的增加,摩擦副温度逐渐增加且沟槽处温度低于无沟槽处;在圆周方向上,相同半径处摩擦副的沟槽区比无沟槽区温度高,表明沟槽可以有效地降低工作油的升温;在纯油膜阶段摩擦片升温明显高于对偶片升温。有限元分析和实验研究结果趋势基本一致,验证了理论分析的可靠性。 展开更多
关键词 液黏传动 摩擦副 热流固耦合 沟槽
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基于COMSOL热流固耦合的金属氧化物避雷器密封结构优化 被引量：8
8
作者 党园 姜东飞 +3 位作者 谷倩倩 周刚捷 马永吉 金立军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期852-859,共8页
金属氧化物避雷器在电力系统中应用广泛,但是在其运行过程中,由于环境因素影响,盖板与瓷套间的O形橡胶密封圈可能出现密封失效问题。为提高金属氧化物避雷器密封结构的可靠性,提出了1种具有气压缓冲功能的由2道O形橡胶圈组成的密封结构,... 金属氧化物避雷器在电力系统中应用广泛,但是在其运行过程中,由于环境因素影响,盖板与瓷套间的O形橡胶密封圈可能出现密封失效问题。为提高金属氧化物避雷器密封结构的可靠性,提出了1种具有气压缓冲功能的由2道O形橡胶圈组成的密封结构,在COMSOL有限元分析软件中建立了MOA三维模型以及密封结构简化等效模型,并对典型密封结构以及多级密封结构进行了热–流–固耦合仿真,分析了2种结构的接触应力以及von Mises等效应力。实验结果表明:多级密封结构与典型密封结构的接触应力均大于MOA内部气压,能够实现有效密封;在相同环境条件下,多级密封结构具有气压缓冲功能,von Mises应力比典型密封结构小,且能缓冲因温度变化导致的密封圈应力变化。考虑密封可靠性与结构尺寸等因素;2级密封结构具有结构紧凑、防潮性能好以及冗余度适当等综合优势。 展开更多
关键词 金属氧化物避雷器 热流固耦合 O形橡胶密封圈 应力分析 结构优化
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牙轮钻头用单金属密封热-流-固耦合模型与性能分析 被引量：6
9
作者 马艺 倪洋 +2 位作者 孟祥铠 彭旭东 江锦波 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第19期2295-2303,共9页
综合考虑密封端面间的粗糙接触、热力变形和黏温特性,构建了密封环与辅助密封件、润滑液膜与密封介质的关联体系,建立了牙轮钻头单金属密封热-流-固耦合数学模型,并研究了关键钻井参数如环境压力、钻头转速对单金属密封端面膜厚分布形... 综合考虑密封端面间的粗糙接触、热力变形和黏温特性,构建了密封环与辅助密封件、润滑液膜与密封介质的关联体系,建立了牙轮钻头单金属密封热-流-固耦合数学模型,并研究了关键钻井参数如环境压力、钻头转速对单金属密封端面膜厚分布形态、温升变化及密封性能的影响规律。研究结果表明:随钻井深度和环境压力的增大,单金属密封端面间隙逐渐由收敛型演化为发散型,膜厚及温升极值点由外径侧向内径侧迁移,其临界转折点为环境压力p0=11 MPa附近;高压工况下,密封端面内径侧接触压力递增,不利于润滑油膜的形成;密封系统的泄漏率和摩擦力随钻头转速增大均有所增大,但在低压工况下可通过合理增大钻头转速来提高钻井效率。 展开更多
关键词 牙轮钻头 单金属密封 热-流-固耦合 黏温特性
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基于热流固耦合仿真的高压涡轮叶片寿命评估
10
作者 范满意 陈祎凡 +1 位作者 孔祥兴 张会生 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期175-182,194,共9页
为了解决发动机热端部件剩余寿命评估难题,以高压涡轮一级叶片为研究对象,提出了一种基于有限元和神经网络的联合预测模型。首先,采用热流固耦合仿真技术为寿命理论模型提供初始数据及考核部位;然后,考虑疲劳蠕变的交互作用,结合工程应... 为了解决发动机热端部件剩余寿命评估难题,以高压涡轮一级叶片为研究对象,提出了一种基于有限元和神经网络的联合预测模型。首先,采用热流固耦合仿真技术为寿命理论模型提供初始数据及考核部位;然后,考虑疲劳蠕变的交互作用,结合工程应用经验与时间-寿命分数法,创建剩余寿命评价指标;最后,为提高寿命预测的快速性和经济性,基于有限元仿真分析数据和神经网络算法,构建并训练叶片寿命预测模型。实际数据的验证结果表明:该模型预测结果与国外商用软件的剩余寿命评估指标接近;一级静叶和一级动叶的等效运行时间相对误差分别在1%和3%以内。 展开更多
关键词 寿命预测 有限元仿真 热流固耦合 疲劳蠕变交互作用
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多路阀阀芯节流槽拓扑结构的优化设计 被引量：2
11
作者 付松松 李卫民 《机床与液压》 北大核心 2023年第21期185-192,共8页
针对挖掘机多路换向阀开启过程中所受稳态液动力使得操纵力过大的问题,基于ANSYS对阀芯节流槽进行热流固多物理场可视化研究,通过分析半圆形节流槽阀芯下流动状态,提出新型节流槽拓扑结构,并建立Non-Parametric Regression响应面模型,... 针对挖掘机多路换向阀开启过程中所受稳态液动力使得操纵力过大的问题,基于ANSYS对阀芯节流槽进行热流固多物理场可视化研究,通过分析半圆形节流槽阀芯下流动状态,提出新型节流槽拓扑结构,并建立Non-Parametric Regression响应面模型,研究新型节流槽结构尺寸对稳态液动力与质量流率的影响。结合多目标遗传算法寻优求解,并对比分析优化前后流动状态及阀芯所受稳态液动力等。结果表明:新型节流槽结构能够降低稳态液动力,有效提高了多路阀开启过程的换向性能。 展开更多
关键词 节流槽 热流固耦合 响应面 稳态液动力
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氦气介质干气密封热-流固耦合建模及性能分析 被引量：6
12
作者 黄伟峰 王伟达 +2 位作者 刘莹 刘向锋 何强 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期1-9,共9页
以氦气介质螺旋槽干气密封为研究对象,考虑密封环温度分布、变形与气体性质、膜厚、生热等因素之间的相互作用关系,将流体域和固体域方程耦合,根据密封结构特征设置力、热边界条件,建立用于干气密封性能分析的热-流固耦合计算模型。基... 以氦气介质螺旋槽干气密封为研究对象,考虑密封环温度分布、变形与气体性质、膜厚、生热等因素之间的相互作用关系,将流体域和固体域方程耦合,根据密封结构特征设置力、热边界条件,建立用于干气密封性能分析的热-流固耦合计算模型。基于该模型对氦气干气密封进行热-流固耦合分析,探讨不同转速及槽深对密封性能及其他参数的影响规律。结果表明:在研究的参数范围内密封环存在明显的热变形与力变形,会造成间隙形状的明显变化,从而强烈影响密封的泄漏等性能;工况参数和几何参数变化同时影响流场、传热和变形特征,通过各物理场的耦合作用影响密封的性能。建立的该多物理场耦合模型可用于氦气及其他气体介质干气密封的性能预测和辅助结构设计。 展开更多
关键词 干气密封 热-流固耦合 氦气 性能预测
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基于多场耦合的无线电侦扰一体主机散热特性分析
13
作者 刘艳欣 朱乐乐 +3 位作者 沈华明 杨建江 黄家鹏 任欣悦 《航天器环境工程》 CSCD 2024年第3期325-335,共11页
针对无线电侦扰一体主机因高度集成引起的高热流密度导致散热难的问题,通过分析整机的散热路径,构建传热网络图;应用传热学和流体力学理论,建立主机热−流−固耦合散热数学模型;基于ANSYS Icepak仿真平台,构建主机的三维全尺寸数值模型研... 针对无线电侦扰一体主机因高度集成引起的高热流密度导致散热难的问题,通过分析整机的散热路径,构建传热网络图;应用传热学和流体力学理论,建立主机热−流−固耦合散热数学模型;基于ANSYS Icepak仿真平台,构建主机的三维全尺寸数值模型研究其散热特性。结果表明:当风扇风量约为56 m^(3)/h时,无线电侦扰一体主机的散热性能较好且噪声较小;当电源箱的热源同侧分布,侦扰箱和导航诱骗箱的热源异侧分布,且热源靠近进风口或出风口时,主机的散热性能好且效率高;当支架孔隙和设备间距分别为15 mm和10 mm时,主机的散热性能较好且结构强度高,同时主机质量和体积均较小;当散热器翅片的高度、厚度和间距分别为7.5 mm、1 mm和5 mm时,强化散热效果较好且主机质量小。 展开更多
关键词 侦扰一体主机 传热学理论 散热数学模型 热−流−固耦合 散热特性
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制冷装置柔性接触式密封机构性能提升的关键技术研究进展
14
作者 刘国强 赵天阳 +4 位作者 晏刚 鱼剑琳 刘朋 汪娟 汪昌勇 《西安交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期13-29,共17页
柔性接触式密封机构在制冷装置中起到重要的隔热隔湿作用。针对装配状态下刚-柔多体接触对其性能提升带来的技术挑战,从柔性接触式密封机构技术特点和总体发展出发,综述了影响其性能提升的测量、建模等关键性问题的研究现状,并对未来的... 柔性接触式密封机构在制冷装置中起到重要的隔热隔湿作用。针对装配状态下刚-柔多体接触对其性能提升带来的技术挑战,从柔性接触式密封机构技术特点和总体发展出发,综述了影响其性能提升的测量、建模等关键性问题的研究现状,并对未来的发展趋势进行了展望。结果表明:基于反向热平衡的热传递测量技术精度不足,引入滤波算法可降低热流信号噪声波动;现有示踪气体技术未考虑湿空气在刚柔接触界面中的流动扩散,应运用界面微观检测及接触动力学理论来明确流动型式,构建匹配的示踪源和检测回路;对柔性接触式密封机构热流固耦合建模研究尚处于空白,仅建立了传热数值模型与流动平均解析方程,可采用数值计算温度、变形场与解析计算渗流参数的迭代算法来建立耦合模型。未来,除开展测量与建模的基础研究外,还需突破“尺寸效应”技术瓶颈,实现密封组件间的良好配合,应用超低导热材料和电磁感应技术,以提升密封机构的隔热隔湿作用。 展开更多
关键词 柔性接触式密封机构 制冷装置 热湿传递 测量技术 热流固耦合
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海上浅层气井喷燃烧场景模拟
15
作者 闫新江 殷志明 +3 位作者 任美鹏 杨向前 黄小光 韩忠英 《石油工程建设》 2024年第2期39-45,共7页
海洋油气钻采过程中,当钻井遇浅层气时容易引发井喷事故,井喷可燃气体泄漏引起的火灾对海上平台及钻采装置构成严重威胁。基于计算流体力学(CFD)与有限元分析方法,利用热-流-固耦合与扩散原理构建了井喷燃烧场景,预测了井喷燃烧过程中... 海洋油气钻采过程中,当钻井遇浅层气时容易引发井喷事故,井喷可燃气体泄漏引起的火灾对海上平台及钻采装置构成严重威胁。基于计算流体力学(CFD)与有限元分析方法,利用热-流-固耦合与扩散原理构建了井喷燃烧场景,预测了井喷燃烧过程中火焰的扩散与发展规律,并获得井口装置在高温下的热力学响应。结果表明:随着井喷可燃气体的蔓延,高温区域不断扩大,火焰及热辐射对相邻井口装置的服役状况产生显著影响,风速与井喷速度为影响火焰延伸及井口装置热力学响应的主要因素。所建立的热-流-固耦合模型与分析方法可应用于井喷事故中海洋平台的安全评估。 展开更多
关键词 浅层气 井喷 热-流-固耦合 安全评估
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基于热流固耦合的微通道冷却系统模拟 被引量：4
16
作者 潘艳秋 张春超 +3 位作者 张威 谷菁 刘万发 何书通 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期364-370,共7页
浸入式直接液冷固体激光器的设计理念自提出以来即受到广泛关注,其增益介质与微通道内冷却介质直接接触进行换热的方式能显著提高传热效果.微通道的结构、流体流动及增益介质热负荷直接影响激光器光程差(OPD),从而影响激光出光质量.基... 浸入式直接液冷固体激光器的设计理念自提出以来即受到广泛关注,其增益介质与微通道内冷却介质直接接触进行换热的方式能显著提高传热效果.微通道的结构、流体流动及增益介质热负荷直接影响激光器光程差(OPD),从而影响激光出光质量.基于实际浸入式直接液冷固体激光器操作条件优化的需要,建立二薄片三通道(坐标轴x正方向为双流道流动方向)小型固体激光器冷却系统几何模型,并将热流固耦合方法和OPD计算模型相结合,模拟研究微通道内雷诺数、增益介质热负荷对OPD的影响.模拟结果表明:冷却系统的转捩雷诺数为2600;相同热负荷下,随着微通道内流动雷诺数增大,OPD波峰与波谷的位置向x轴的负方向(单流道流动方向)移动、峰谷值增大;相同雷诺数下,随着增益介质热负荷增大,增益介质热变形程度增大,OPD的波峰与波谷位置不变、峰谷值增大;为保证固体激光器出光质量,当实际热负荷为2000W要求时,由于增益介质所受最大应力和微通道层流流动的限制,雷诺数应控制在2200~2600范围内;当雷诺数为2300时,由于增益介质所受最大应力的限制,热负荷应控制在2400W内.建立的热流固耦合并结合OPD计算模型方法,可面向固体激光器的研发与应用,指导实际直接液冷固体激光器操作条件的优化. 展开更多
关键词 微通道 热流固耦合 固体激光器 雷诺数 热负荷
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基于热流固耦合理论斜-平面曲轴止推片润滑性能分析 被引量：5
17
作者 张文涛 李珂 罗凯 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期77-82,143,共7页
利用数值分析方法,建立斜-平面曲轴止推片单向热流固耦合模型,分析不同油膜厚度对斜-平面曲轴止推片润滑能力、温度场及变形的影响规律。结果表明:油膜的压力场、温度场、壁面切应力的峰值随油膜厚度的增加而降低,随转速的增加而上升;... 利用数值分析方法,建立斜-平面曲轴止推片单向热流固耦合模型,分析不同油膜厚度对斜-平面曲轴止推片润滑能力、温度场及变形的影响规律。结果表明:油膜的压力场、温度场、壁面切应力的峰值随油膜厚度的增加而降低,随转速的增加而上升;空穴现象亦有同样的规律,但主要发生在与油沟接触的平面区域上;轴瓦出口湍泄量及摩擦因数随油膜厚的增大而增加,随转速的升高而增加;转速越高摩擦功耗越大,而油膜厚度越大摩擦功耗越小;止推片温度场随油膜厚度及转速的变化规律与润滑油膜的温度场相同;止推片变形主要受温度影响,油膜厚度越小、转速越大变形越大。 展开更多
关键词 热流固耦合 曲轴 止推片 润滑性能
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热-流-固耦合作用下页岩气储层渗透率的演化机制 被引量：1
18
作者 张宏学 刘卫群 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期168-178,共11页
为了研究热-流-固耦合作用下页岩渗透率的演化机制,考虑热解吸、有效应力和热膨胀对页岩渗透率的影响,提出了页岩的有效应力-渗透率模型,该模型能够分析吸附应变和热膨胀应变对页岩渗透率的影响机制。基于该模型和多孔介质弹性理论,建... 为了研究热-流-固耦合作用下页岩渗透率的演化机制,考虑热解吸、有效应力和热膨胀对页岩渗透率的影响,提出了页岩的有效应力-渗透率模型,该模型能够分析吸附应变和热膨胀应变对页岩渗透率的影响机制。基于该模型和多孔介质弹性理论,建立了单轴应变条件下页岩气储层的热解吸渗透率模型,该模型能够探讨页岩渗透率随温度和孔隙压力的演化规律。利用室内实验观测的页岩岩样渗透率实验数据,验证了该模型的有效性和准确性。结果表明:(1)热解吸渗透率模型能较好地拟合恒压变温条件下的Marcellus页岩渗透率。(2)探讨了恒温条件下页岩渗透率随孔压的演化机制,发现恒温条件下渗透率的演化规律呈“U形”,温度越高,渗透率随孔压下降的反弹现象越不明显。(3)分析了恒压条件下页岩渗透率随温度的演化机制,发现恒压条件下渗透率随温度的演化规律呈“倒U形”,孔隙压力越大,温度对渗透率的影响越小。(4)分别在恒温和恒压条件下对热解吸渗透率模型进行敏感性分析,发现泊松比越大,渗透率比值梯度越大,孔隙体积模量越大,渗透率比值梯度越小。恒压条件下,当线胀系数大于临界值或朗缪尔体应变小于临界值,渗透率的演化规律不呈现“倒U形”。恒温条件下,当朗缪尔体应变小于临界值时,渗透率的演化规律不呈现“U形”。 展开更多
关键词 热-流-固耦合 页岩渗透率 热解吸 有效应力 吸附应变
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供水特性对水润滑橡胶轴承衬套的影响 被引量：5
19
作者 谢梦斌 朱汉华 张梦 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2021年第1期61-66,124,共7页
以船用水润滑橡胶轴承为研究对象,采用热-流-固耦合模型,研究水膜对水润滑橡胶轴承橡胶衬套的热传递及受力变形的影响,并通过控制变量法,探究供水特性对其温升和受力变形的影响。结果显示:水膜和橡胶的温度呈现出一种偏移的梯度变化;橡... 以船用水润滑橡胶轴承为研究对象,采用热-流-固耦合模型,研究水膜对水润滑橡胶轴承橡胶衬套的热传递及受力变形的影响,并通过控制变量法,探究供水特性对其温升和受力变形的影响。结果显示:水膜和橡胶的温度呈现出一种偏移的梯度变化;橡胶的受力变形呈现出带弧状的梯度分布;供水速度对橡胶温升和受力变形的影响显著,供水温度和密度对其受力变形的影响程度也不容忽略。 展开更多
关键词 水润滑橡胶轴承 热-流-固耦合 供水特性
原文传递
基于CEL法的故障齿轮热流固耦合有限元分析
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作者 曹亚超 卢伟 +1 位作者 崔素晓 马雷晓 《河北工业科技》 CAS 2023年第5期323-331,共9页
为探究风电机组传动系统中齿轮不同故障热流固耦合下应力演化规律,利用ABAQUS软件,采用CEL有限元法对啮合齿轮进行数值模拟。研究了温度场对齿轮啮合最大接触应力的影响以及热流固耦合下不同损坏程度齿轮在齿宽、齿厚方向最大接触应力... 为探究风电机组传动系统中齿轮不同故障热流固耦合下应力演化规律,利用ABAQUS软件,采用CEL有限元法对啮合齿轮进行数值模拟。研究了温度场对齿轮啮合最大接触应力的影响以及热流固耦合下不同损坏程度齿轮在齿宽、齿厚方向最大接触应力值的演化规律。结果表明:引入温度场后不同阶段啮合齿轮的最大接触应力分别增长了20.63%,41.28%,6.13%,说明热力场的介入对应力结果有重要影响;点蚀孔边缘接触应力明显大于正常部位且会扩展,损坏程度越大接触应力值越大;断齿故障在断裂位置接触应力会激增,并且越靠近断裂端接触应力越大且断裂深度越大,最大接触应力也越大;在不同断齿工况下,沿齿厚方向的应力变化趋势一致,断裂程度与齿厚方向上整体应力值呈正相关。CEL有限元法适用于齿轮热流固耦合分析,可以较好地模拟故障齿轮运行状态,为齿轮模拟仿真提供借鉴与指导。 展开更多
关键词 流体力学 有限元分析 齿轮箱 CEL法 热流固耦合
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