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多载荷耦合作用下涡旋压缩机动涡旋盘的应力应变分析 被引量:11
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作者 李超 刘竞中 +1 位作者 王海宏 张晓东 《流体机械》 CSCD 北大核心 2020年第10期30-35,75,共7页
为了更准确地研究涡旋压缩机动涡旋盘实际运转时的应力应变情况,以某型号的涡旋压缩机为研究对象,分析了实际稳定运行工况下动涡旋盘温度载荷的非线性分布情况。采用ANSYS Workbench有限元分析软件分别计算了动涡旋盘在非均匀热载荷、... 为了更准确地研究涡旋压缩机动涡旋盘实际运转时的应力应变情况,以某型号的涡旋压缩机为研究对象,分析了实际稳定运行工况下动涡旋盘温度载荷的非线性分布情况。采用ANSYS Workbench有限元分析软件分别计算了动涡旋盘在非均匀热载荷、气体力载荷、惯性载荷单独作用时以及热-气-固3种载荷耦合作用下应力与应变的变化规律。研究表明在气体力载荷单独作用下,动涡旋盘的应力应变与涡旋齿两侧气体压力差有关,压力差越大,形变越大;在惯性载荷单独作用下,最大形变发生在吸气腔最外侧齿顶位置;而热载荷的作用使得涡旋盘的最大形变位置发生了变化,动涡旋盘的最大形变位置由第二压缩腔移至排气腔齿顶。同时,相比于气体力载荷和惯性载荷引起的形变量,热载荷使得总形变量大幅增加,在多载荷耦合作用下最大形变发生在涡旋齿排气腔齿头处。 展开更多
关键词 涡旋压缩机 动涡旋盘 非线性温度载荷 热流固耦合 形变规律
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渡槽运行期间受温度应力影响的稳定性分析 被引量:6
2
作者 张艳萍 邢红芳 +2 位作者 杨德锋 袁周祥 梁栋 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第9期144-148,共5页
渡槽作为重要的输水建筑物,其运行期受温差影响所产生的温度应力对大型槽深混凝土结构的稳定性会带来严重威胁。为研究渡槽运行期所受水压、气温以及水温耦合条件下对混凝土结构稳定性的影响,以洺河渡槽为研究对象,通过物理试验得到的... 渡槽作为重要的输水建筑物,其运行期受温差影响所产生的温度应力对大型槽深混凝土结构的稳定性会带来严重威胁。为研究渡槽运行期所受水压、气温以及水温耦合条件下对混凝土结构稳定性的影响,以洺河渡槽为研究对象,通过物理试验得到的混凝土基本力学参数建立ANSYS三维有限元数值模型,研究渡槽结构在水压及温差作用的热流固耦合下的稳定性,揭示渡槽结构运行期温度、应力分布规律,并进行稳定性分析。结果表明:渡槽单受水压作用时,应力集中区域为边墙与底板交界位置。受温差与水压共同作用,水位较低时,温度应力对结构稳定性影响较大,顶部最大位移为5 mm;水位较高时,温度应力与水压共同作用导致边墙向外弯曲,顶部挠度可达5 mm;当气温高于水温时,边墙向内侧弯曲,顶部挠度最大达5.4 mm,但水位达到满槽时,受水压力影响,顶部挠度会减小1 mm。 展开更多
关键词 温度应力 水压力 结构稳定性 热流固耦合 渡槽
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基于热流固多场耦合的多路阀数值仿真及配合间隙研究 被引量:5
3
作者 徐莉萍 马昊依 任德志 《矿山机械》 2019年第4期1-5,共5页
针对液压系统多路阀在温度场、压力场耦合作用下导致的阀芯、阀体泄漏和卡紧问题,通过ANSYS Workbench平台对其进行热流固耦合数值模拟仿真。分析了在最高压力条件下,不同阀芯、阀体材料变形量随油液温度变化特性,得出了常见材料阀芯、... 针对液压系统多路阀在温度场、压力场耦合作用下导致的阀芯、阀体泄漏和卡紧问题,通过ANSYS Workbench平台对其进行热流固耦合数值模拟仿真。分析了在最高压力条件下,不同阀芯、阀体材料变形量随油液温度变化特性,得出了常见材料阀芯、阀体配合间隙随温度的变化规律,以及不同配合材料的最优初始间隙值,并对不同配合方案的配合特性进行评价。该方法有效地解决了多路阀阀芯卡紧与泄漏间的矛盾,提高了多路阀的使用寿命。 展开更多
关键词 热流固耦合 多路阀 数值仿真 配合间隙 泄漏量
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基于热流固耦合的架空管道方形补偿器有限元分析 被引量:4
4
作者 黄思 徐征南 +3 位作者 张聪 牛琦锋 林冠堂 陈英红 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2019年第4期49-54,共6页
以某化工园区的架空管道方形补偿器为研究对象,该补偿器管廊有10组立柱、4层管架及27根管道,输送不同温度和压力工况的流动介质。在考虑重力、介质温度、流动对管道作用力等因素的基础上,系统、完整地建立ANSYS有限元模型,并进行了热流... 以某化工园区的架空管道方形补偿器为研究对象,该补偿器管廊有10组立柱、4层管架及27根管道,输送不同温度和压力工况的流动介质。在考虑重力、介质温度、流动对管道作用力等因素的基础上,系统、完整地建立ANSYS有限元模型,并进行了热流固耦合计算,得到了架空管道方形补偿器的位移、轴力、剪力、弯矩及应力等参数分布,找出这些参数的最大值及其位置,对二次应力进行校核验算,判断了方形补偿器的可靠性。旨在探索一套针对复杂架空管道实际应用的安全风险评估方法,为架空管道的运行安全提供技术支持。 展开更多
关键词 架空管道 方形补偿器 热流固耦合 有限元分析
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不均匀沉降架空管道系统的有限元计算分析 被引量:3
5
作者 陈英红 黄思 +3 位作者 徐征南 林冠堂 张聪 牛琦锋 《江西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第3期225-230,共6页
以某化工园区的基础不均匀沉降地段的架空管道系统作为研究对象,该管道系统有10组立柱,4层桁架及27根管道,输送不同温度和压力工况的流动介质.采用自动安平水准仪测量架空管道立柱的沉降值,在此基础上考虑重力、介质温度、流动载荷等因... 以某化工园区的基础不均匀沉降地段的架空管道系统作为研究对象,该管道系统有10组立柱,4层桁架及27根管道,输送不同温度和压力工况的流动介质.采用自动安平水准仪测量架空管道立柱的沉降值,在此基础上考虑重力、介质温度、流动载荷等因素,系统完整地建立ANSYS有限元模型并进行数值计算,得到了不均匀沉降架空管道系统的位移、应力等参数分布.对2次应力进行了校核验算,以判断不均匀沉降地段的架空管道系统的可靠性,并估算出各个立柱的临界沉降值.旨在探索一套针对不均匀沉降架空管道系统实际应用的安全风险评估方法,为架空管道的安全运行提供坚实的技术支持. 展开更多
关键词 架空管道 不均匀沉降 热流固耦合 有限元分析
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基于热流固耦合的板壳式换热器板片力学特性分析及实验验证 被引量:2
6
作者 罗小平 李东航 +1 位作者 王兆涛 袁伍 《化工机械》 CAS 2020年第2期161-168,共8页
运用热流固耦合的方法对板壳式换热器波纹板片进行了力学特性分析,并通过实验对分析结果进行了验证。研究表明:该波纹板片在流体入口位置附近等效应力达到最大,总变形较大的位置处于板片中心区域,板片厚度的增加能够提高板片强度,模拟... 运用热流固耦合的方法对板壳式换热器波纹板片进行了力学特性分析,并通过实验对分析结果进行了验证。研究表明:该波纹板片在流体入口位置附近等效应力达到最大,总变形较大的位置处于板片中心区域,板片厚度的增加能够提高板片强度,模拟分析结果与实验结果具有良好的吻合性,通过实验验证了模拟的有效性。 展开更多
关键词 板壳式换热器 波纹板片 热流固耦合 承压实验 力学特性分析 失效
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双向连通槽热流固耦合热变形研究
7
作者 赵文凯 王金刚 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期44-50,共7页
针对传统的螺旋槽型不能满足旋转设备反向运转的密封要求的问题,根据双向槽型机械密封结构特点,提出一种双向连通槽型,通过建立热流固耦合模型,确立传热边界条件,采用ANSYS Workbench对几何模型进行单向耦合计算,讨论密封环在转速、压... 针对传统的螺旋槽型不能满足旋转设备反向运转的密封要求的问题,根据双向槽型机械密封结构特点,提出一种双向连通槽型,通过建立热流固耦合模型,确立传热边界条件,采用ANSYS Workbench对几何模型进行单向耦合计算,讨论密封环在转速、压力作用下热变形规律。结果表明:双向连通槽泄漏量整体比螺旋槽型泄漏量小,且双向连通槽由于具有双向密封的结构,当设备反向旋转时,可以有效地阻止密封介质的泄漏;密封环热变形最大值位于密封坝区,槽区热变形最小,密封环轴向热变形由上向下逐级递减,表明在机械密封运行过程中,动静环密封端面是主要受力部位;随着转速、压力的增大,动静密封环总变形量呈递增的趋势,但静环总变形量增幅大于动环变形量增幅;转速是影响密封环温度变化的主要原因。 展开更多
关键词 机械密封 热流固耦合 密封环 热变形
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开式热沉内冷刀具的设计及其导热性能分析
8
作者 郑伟 孙见君 +3 位作者 马晨波 於秋萍 张玉言 牛韬 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期374-380,共7页
车削加工温度对工件的表面加工质量和刀具的使用寿命具有重要影响.设计了一种开式热沉内冷刀具,计算了在实际加工工艺参数下刀具受到的切削力和前刀面上的热流密度,分析了刀具的结构强度;建立了刀具热-流-固耦合温度场模型,探讨了热稳... 车削加工温度对工件的表面加工质量和刀具的使用寿命具有重要影响.设计了一种开式热沉内冷刀具,计算了在实际加工工艺参数下刀具受到的切削力和前刀面上的热流密度,分析了刀具的结构强度;建立了刀具热-流-固耦合温度场模型,探讨了热稳态条件下刀具的温度场分布,以及刀片冷却液流道内热沉数量对刀具导热性能的影响规律,比较了在相同热源条件下开式热沉内冷刀具与其他内冷刀具的导热性能.结果表明:对于刀片材料为硬质合金YT5的刀具,在热流密度为10 W/mm^2的条件下,内置6个热沉的设计方案可获得最佳冷却效果,刀具的最高切削温度控制为187.1℃;与其他内冷刀具相比,开式热沉内冷刀具的最高切削温度降低了12.1℃. 展开更多
关键词 内冷刀具 切削力 热流密度 热-流-固耦合 温度场
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基于相界面随动热源模型的激光穿孔过程动态模拟
9
作者 徐方超 王志东 +3 位作者 佟玲 徐哲 孙凤 张晓友 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期33-44,共12页
激光穿孔是现代工业生产中重要的加工手段。明晰激光穿孔过程中激光热源、辅助气体与被加工物间的作用机理及被加工物的多相流变化过程,对指导实际生产工作至关重要。本文提出一种相界面随动热源模型,旨在动态模拟3 mm钢板的激光穿孔过... 激光穿孔是现代工业生产中重要的加工手段。明晰激光穿孔过程中激光热源、辅助气体与被加工物间的作用机理及被加工物的多相流变化过程,对指导实际生产工作至关重要。本文提出一种相界面随动热源模型,旨在动态模拟3 mm钢板的激光穿孔过程,揭示其穿孔加工机理。首先,融合相变界面随动热源模型与辅助气体模型建立激光穿孔模型,规划计算流程,对激光穿孔过程进行多场耦合多相流动态模拟;其次,分别对穿孔相变的温度场及流场结果进行分析,明晰穿孔过程中金属的相变过程、熔池的温度变化过程,金属液相随辅助气体的流动过程。分析结果表明,采用相变界面随动热源模型的仿真结果可有效模拟激光穿孔加工的动态过程,揭示其作用机理。 展开更多
关键词 激光技术 热源模型 热流固耦合 数值模拟
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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:44
10
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:25
11
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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Research on the Performance of Supercritical CO_2 Dry Gas Seal with Different Deep Spiral Groove 被引量:23
12
作者 DU Qiuwan ZHANG Di 《Journal of Thermal Science》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第3期547-558,共12页
The performance of supercritical CO_2(SCO_2) dry gas seal(DGS) with different deep spiral groove is investigated with the thermal-fluid-solid coupling method. The performance parameters of DGSs with five different kin... The performance of supercritical CO_2(SCO_2) dry gas seal(DGS) with different deep spiral groove is investigated with the thermal-fluid-solid coupling method. The performance parameters of DGSs with five different kinds of grooves are obtained. The influence of inlet temperature, inlet pressure, velocity and film thickness on performance is analyzed compared with air DGS. The average film pressure, open force and leakage decrease while the average face temperature and flow velocity increase as the spiral groove number increases. The average film pressure, average face temperature, open force and leakage of DGS with radial different deep groove are higher than those of DGS with circumferential different deep groove respectively under the same spiral groove number while the average flow velocity is the opposite. SCO_2 DGS can generate larger average film pressure, open force and leakage with lower average face temperature than air DGS. SCO_2 DGS could maintain better sealing performance despite larger leakage with the variations of inlet temperature, inlet pressure, velocity and film thickness. The variables hold a more remarkable influence on SCO_2 DGS compared with air DGS. 展开更多
关键词 SUPERCRITICAL carbon dioxide DIFFERENT DEEP SPIRAL GROOVE dry gas SEAL thermal-fluid-solid coupling method
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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
13
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:14
14
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
15
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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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:9
16
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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液黏传动摩擦副流固耦合传热分析 被引量:8
17
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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热-流-固耦合方法模拟岩石圈与软流圈相互作用 被引量:8
18
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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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:7
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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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螺杆挤出机高黏熔体POE进料管结构设计及有限元仿真
20
作者 张晓 赵宗华 +2 位作者 俞长庚 雷刚刚 梁晓刚 《橡塑技术与装备》 CAS 2025年第1期66-70,共5页
本文采用热流固耦合的有限元分析方法,研究三种不同结构的挤出机熔体进料管中通入高黏熔体POE时,进料管所受到的压力场、速度场及热变形情况,通过数值对比,进而确定螺杆挤出机高黏熔体POE进料管的最优结构,同时将模拟值与实验值进行对... 本文采用热流固耦合的有限元分析方法,研究三种不同结构的挤出机熔体进料管中通入高黏熔体POE时,进料管所受到的压力场、速度场及热变形情况,通过数值对比,进而确定螺杆挤出机高黏熔体POE进料管的最优结构,同时将模拟值与实验值进行对比验证,发现误差在5%以内,该结构为后续挤出机连接结构方案的设计和优化提供了思路,同时降低设备能耗,提高设备产能。 展开更多
关键词 热流固耦合 进料管 热变形 压力场 速度场
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