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铸轧工艺参数对铝熔体流热场影响的模拟研究 被引量：4
1
作者 潘秋红 刘杰 +3 位作者 郑帅 吴华杰 赵阳 董则防 《特种铸造及有色合金》 CAS 北大核心 2021年第8期1016-1019,共4页
利用Fluent流体模拟软件对1030铝合金铸轧流热场进行数值模拟分析,进而分析铸轧速度和浇注温度对熔体流热场影响的规律。结果发现,Hunter式铸嘴型腔中铝熔体的流场受铸轧速度影响较大,占据主导作用。铸轧生产时,若铸轧速度越慢,则铝熔... 利用Fluent流体模拟软件对1030铝合金铸轧流热场进行数值模拟分析,进而分析铸轧速度和浇注温度对熔体流热场影响的规律。结果发现,Hunter式铸嘴型腔中铝熔体的流场受铸轧速度影响较大,占据主导作用。铸轧生产时,若铸轧速度越慢,则铝熔体有充分的时间进行分配,铸嘴出口处中部与两侧边部之间铝液的速度差越小,但会导致铝液在铸嘴内滞留的时间长、温降大;浇注温度对铝熔体的流、热场影响十分有限,仅影响边部区域的速度场、铸嘴整体温度分布。当铸轧速度为1.2 m/min、浇注温度为695℃时有利于熔体在铸嘴型腔内的流动和充型,有利于铸嘴布流稳定以及保证板坯的质量。 展开更多
关键词 1030铝合金 数值模拟 工艺参数 流热场
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3003铝合金铸轧熔体流热场的数值模拟研究 被引量：4
2
作者 郑帅 刘杰 +2 位作者 吴华杰 赵阳 潘秋红 《热加工工艺》 北大核心 2022年第1期61-64,69,共5页
采用FLUENT流体计算软件对3003铝合金铸轧流热场进行了数值模拟分析。结果表明:铝熔体在铸嘴型腔内的流动属于湍流向层流的过渡流,应用FLUENT中的低雷诺数K・E湍流模型的计算结果精度高,收敛性好;熔体在铸嘴型腔内流动容易产生涡流,其原... 采用FLUENT流体计算软件对3003铝合金铸轧流热场进行了数值模拟分析。结果表明:铝熔体在铸嘴型腔内的流动属于湍流向层流的过渡流,应用FLUENT中的低雷诺数K・E湍流模型的计算结果精度高,收敛性好;熔体在铸嘴型腔内流动容易产生涡流,其原因是熔体通过分流块间隙时总是紧贴间隙一侧分流块的轮廓流动,导致另一侧区域充型不足形成低压“真空”区,在压力差的驱使下,熔体回流形成涡流;熔体的速度场对温度场起着决定性的作用,流速快的区域温度也相对较高。该结构的铸嘴布流不当,导致各间隙的熔体分流不均,流过各间隙的熔体速度和流量不均匀,最终使得铸嘴出口处热流场不均匀。 展开更多
关键词 连续铸轧 流热场 数值模拟 铸嘴
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铸嘴结构对3004铝合金铸轧流热场的影响及其优化设计 被引量：4
3
作者 戴青松 邓运来 +1 位作者 胥福顺 张新明 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1602-1608,共7页
针对3004铝合金铸轧生产中熔体流动性差、铸嘴布流困难、易造成板面缺陷的现象,采用高温熔体黏度测量仪对3004铝合金熔体黏度进行测量,根据实测物理参数与生产工况,采用COMSOL Multiphysics软件对熔体在2种不同结构铸嘴中的流热场进行... 针对3004铝合金铸轧生产中熔体流动性差、铸嘴布流困难、易造成板面缺陷的现象,采用高温熔体黏度测量仪对3004铝合金熔体黏度进行测量,根据实测物理参数与生产工况,采用COMSOL Multiphysics软件对熔体在2种不同结构铸嘴中的流热场进行有限元模拟分析,根据模拟结果对铸嘴结构进行优化设计与实验检测。研究结果表明：在660~750℃范围内其黏度μ与温度θ的关系可表达为μ=10^-3×exp（0.059＋621.379/θ）;当铸嘴入口2边的挡块与水平方向成8°倾斜角,挡块与分流块间间距为30 mm时,铸嘴型腔内容易产生涡流,流热场分布不均匀;当铸嘴入口2边挡块水平设置,挡块与分流块间间距为50 mm时,熔体流动平缓,流热场分布较均匀。实验验证了模拟结果的准确性与优化方案的可行性。 展开更多
关键词 3004铝合金 黏度 铸嘴 有限元模拟 流热场
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铝合金双辊铸轧轧辊横向冷却强度分布 被引量：2
4
作者 张彦荣 石怀鑫 +4 位作者 魏振鹏 王生宁 周耀邦 刘建兴 丁万武 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2023年第3期41-48,共8页
运用ANSYS有限元软件对轧辊内部结构的冷却效率及导热能力进行有限元模拟,研究冷却水温度、流速及铝熔体对轧辊温度场和导热能力的影响。结果表明:在铸轧过程中,铝熔体在铸轧区内与轧辊接触,此处轧辊最高温度为520℃,随着冷却水作用及... 运用ANSYS有限元软件对轧辊内部结构的冷却效率及导热能力进行有限元模拟,研究冷却水温度、流速及铝熔体对轧辊温度场和导热能力的影响。结果表明:在铸轧过程中,铝熔体在铸轧区内与轧辊接触,此处轧辊最高温度为520℃,随着冷却水作用及轧辊转动,铝熔体凝固离开铸轧区,轧辊温度逐渐降低至40℃,随后轧辊继续转动至进入铸轧区,循环往复。冷却水温度的降低无法明显改善轧辊温度场。冷却水流速的提高可以降低辊芯内冷却水通道温度场。铸嘴出口处铝熔体温度可明显提高轧辊温度场和辊缝中心处铝熔体轧制温度,但并未影响铝熔体通过轧辊冷却后辊缝出口处温度分布。 展开更多
关键词 双辊铸轧 铸轧辊 有限元模拟 流热场
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双辊铸轧1100铝合金铸嘴结构的优化设计 被引量：3
5
作者 丁万武 石怀鑫 +4 位作者 魏振鹏 鲁维东 张开宝 刘建兴 雷东楷 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2022年第9期16-24,共9页
采用ANSYS FLUENT对双辊铸轧1100铝合金Hunter式铸嘴进行有限元模拟,研究铸嘴型腔结构对铝熔体流热场的影响,并对铸嘴结构进行改进边部挡块、增加主分流块尺寸以及增加圆角的模拟优化设计及实验验证。结果表明:在660~700℃内,铝熔体黏... 采用ANSYS FLUENT对双辊铸轧1100铝合金Hunter式铸嘴进行有限元模拟,研究铸嘴型腔结构对铝熔体流热场的影响,并对铸嘴结构进行改进边部挡块、增加主分流块尺寸以及增加圆角的模拟优化设计及实验验证。结果表明:在660~700℃内,铝熔体黏度η与温度T的数学关系式为η=4.7892×10^(-3)exp(3959.4208/T)。优化前铸嘴型腔内铝熔体流速、温度分布不均匀,且分流块间隙存在低温涡流区。采取四分之一椭圆边部挡块代替原有三角边部挡块,主分流块尺寸由140 mm增加至160 mm以及主分流块采取15°圆角,可使铸嘴型腔出口处铝熔体速度和温度波动范围显著缩小,提高铸嘴型腔出口处铝熔体流热场的均匀性。实验验证了铸嘴结构优化设计的可行性。 展开更多
关键词 双辊铸轧 1100铝合金 铸嘴结构 有限元模拟 流热场
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变结构反应离子刻蚀腔室流场热场的数值仿真 被引量：4
6
作者 张景文 范斌 +1 位作者 李志炜 汉语 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期136-142,共7页
为了提高刻蚀的均匀性,对400mm反应离子刻蚀(RIE)腔室建立了气体流动的连续流体模型和热传递模型,研究了反应腔室内压强、流速和温度分布。冷却板恒温285K时,依次改变入口流量和出口压强,分别分析了腔室内部基片晶圆附近的流速、压强、... 为了提高刻蚀的均匀性,对400mm反应离子刻蚀(RIE)腔室建立了气体流动的连续流体模型和热传递模型,研究了反应腔室内压强、流速和温度分布。冷却板恒温285K时,依次改变入口流量和出口压强,分别分析了腔室内部基片晶圆附近的流速、压强、温度的分布;依次改变极板间距离(30mm^60mm)、进气口直径(300mm^620mm)、抽气口直径(50mm^250mm),分析了反应腔室内气流和温度分布。结果表明,压强分布呈现出边缘低中心高的特征,流速呈现边缘高且中心低的特征,且在小流量时压强的均匀性较好;压强分布的均匀性随腔室极板间距离增加而有所提高,且随腔室气体出口面积减小与进口面积增加也有所提高;基片晶圆上方附近处温度场大面均匀、稳定,几乎不受入口流量波动变化的影响,热稳定性良好。该研究对大口径RIE腔室结构设计改进及对大口径反应离子刻蚀工艺控制具有重要意义。 展开更多
关键词 光学制造 反应离子刻蚀 变结构腔室 流热场分布 滑移区稀薄气体 数值模拟
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金属氧化物限压器压力释放过程热力参数分析
7
作者 刘羿辰 彭珑 +5 位作者 方泳皓 周玮 董勤晓 王晨星 马鑫晟 刘慧林 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2023年第5期59-66,共8页
金属氧化物限压器(MOV)是串联补偿装置电容器组重要的过电压保护设备。当限压器组中某一台MOV单元出现贯穿性击穿故障时,一旦超出MOV的压力释放能力,易造成MOV爆炸。为了验证MOV在实际电流工况下的可靠性,笔者根据国内串补采用的无垫块(... 金属氧化物限压器(MOV)是串联补偿装置电容器组重要的过电压保护设备。当限压器组中某一台MOV单元出现贯穿性击穿故障时,一旦超出MOV的压力释放能力,易造成MOV爆炸。为了验证MOV在实际电流工况下的可靠性,笔者根据国内串补采用的无垫块(A结构)和有垫块(B结构)两种MOV结构,建立了瞬态热气流场等效计算模型。针对型式试验、实际故障和极端故障的3种电流工况下,MOV单元出现贯穿性击穿故障时,其内部的气体发热和扩散情况进行了仿真研究。研究表明:MOV压力释放过程中,MOV内部压强增大的同时,伴随着空气温度的急剧升高,是MOV瓷套损坏的主要原因;电弧初期30 ms内的电弧能量注入水平对MOV瓷套内部压强的影响极大。在这段时间内,故障电流注入瓷套内的能量要远远大于型式试验工况;与型式试验工况相比,实际故障电流下MOV压力释放过程中的内部压强和温度的峰值显著提高,峰值时刻大幅提前,对MOV压力释放不利;MOV加装垫块后,瓷壁和顶盖最大压强显著降低,有利于压力释放性能的改善。 展开更多
关键词 金属氧化物限压器 压力释放 热力参数 瞬态流热场
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GIL管廊通风温度场研究 被引量：5
8
作者 王振芹 曹正第 王娜 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期128-132,共5页
文中以1100 kV GIL管廊母线通风散热为研究对象,采用流体力学商用计算软件Fluent建立了流—热耦合场数学模型;运用有限元法对流—热耦合场进行三维数值计算,得到了管廊内流体场与温度场分布规律。研究结果可为GIL管廊母线的通风散热设... 文中以1100 kV GIL管廊母线通风散热为研究对象,采用流体力学商用计算软件Fluent建立了流—热耦合场数学模型;运用有限元法对流—热耦合场进行三维数值计算,得到了管廊内流体场与温度场分布规律。研究结果可为GIL管廊母线的通风散热设计提供参考。 展开更多
关键词 GIL 管廊 通风散热 流—热耦合场
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高超声速飞行器流热固耦合实时仿真技术 被引量：3
9
作者 刘云钦 李妮 +3 位作者 赵路明 白金鹏 李婷珽 王晨光 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2820-2827,共8页
高超声速飞行器建模中流热固物理场耦合特性求解是不可回避的难点,流热固耦合实时仿真尤其具有挑战。针对流热固耦合实时仿真中求解精度和求解效率相互矛盾的问题,建立了一种基于计算流体力学/计算结构力学的流热固耦合特性求解方法,实... 高超声速飞行器建模中流热固物理场耦合特性求解是不可回避的难点,流热固耦合实时仿真尤其具有挑战。针对流热固耦合实时仿真中求解精度和求解效率相互矛盾的问题,建立了一种基于计算流体力学/计算结构力学的流热固耦合特性求解方法,实现了流体、温度、结构形变场耦合的高精度求解。根据多工况离线解集建模方法,通过积累大量离线解作为在线计算的有效支撑,平衡了求解精度和求解效率的矛盾。进行了虚拟试飞试验,分析了流热固耦合效应对飞行器攻角和净推力的影响,并与NASA实验数据进行对比,验证了模型的正确性。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 流热固物理场耦合 实时仿真 多工况离线解集 虚拟试飞
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