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关键词： 熔模铸造   数值模拟   界面换热系数   铝合金  

摘要： 为获得ZL114A铝合金在凝固过程中温度场的分布规律,根据实际工况设计了测温实验方案,利用热电偶和热成像仪得到了金属及其型壳在凝固过程中温度场的变化曲线,并根据实际测得的温度曲线借助ProCAST模拟软件中的反算模块对铸件与型壳间的界面换热系数进行了反求,得到了更加符合实际的界面换热系数。随后对其进行验证,用该界面换热系数所模拟求得的金属液温度曲线与实测值最大温差为10℃,型壳温度曲线与实测值最大温差为15℃,该方法及结果为铝合金熔模精铸模拟界面换热系数的设置提供了参考依据。

关键词： 中心压印滚筒   冷却水流道   数值模拟   温度场   轴向温差  

摘要： 目的探究卫星式柔印机在印刷过程中,中心压印滚筒内部冷却水流道结构对其冷却效果的影响。方法以双层中心压印滚筒为研究对象,采用数值模拟方法分析螺旋流道内冷却水的速度场和外滚筒的温度场,并与无螺旋流道的中心压印滚筒进行对比;探究流道截面形状对滚筒表面轴向温差的影响规律。结果有螺旋流道的滚筒的表面温度整体较低,且轴向温差(4.2℃)更小。在相同的入口流速条件下,横截面高宽比大的螺旋流道滚筒表面轴向温差更小。在入口冷却水流速为2.5 m/s的条件下,横截面高宽比为0.6的螺旋流道对应的滚筒表面轴向温差为2.46℃。结论采用高宽比较大的矩形截面螺旋流道,有利于缩小中心压印滚筒表面的轴向温差,从而改善滚筒的冷却效果。

关键词： 边坡支护   支护参数   数值模拟  

摘要： 为减少基坑开挖对邻近建筑稳定性扰动,文章针对基坑边坡支护,利用Abaqus建立数值模型,综合考虑基坑周边应力分布、区域变形等因素,对比分析不同土钉墙支护方式下的支护效果,讨论了土钉长度、孔径等支护参数。结果表明:阶梯型土钉支护方式能有效地提高边坡土体整体强度,减少边坡应力集中程度,降低边坡土体变形。采用土钉进行边坡支护时,土钉支护参数长度宜为7 m,孔径宜为50 mm,布置方式宜为阶梯型布置。

关键词： 流体力学模拟   化工设备设计   数值模拟   湍流模型  

摘要： 流体力学模拟技术在化工设备设计中扮演着至关重要的角色。基于连续性方程、动量方程和能量方程等流体力学原理,通过有限差分法、有限元法和有限体积法等数值模拟方法,能够准确预测设备内的流体行为。此外,湍流模型如标准k-ε、RNG k-ε以及LES与DNS方法的应用,进一步提高了模拟的精度。在化工设备中,搅拌设备、换热器、塔设备及泵与压缩机的设计均受益于流体力学模拟,实现了优化设计和性能提升。近年来,多相流模拟、多尺度模拟、智能化模拟以及高性能计算等技术的发展,为化工设备设计带来了新的创新机遇。

关键词： 塔式旋流器   斜径向角   数值模拟   燃烧性能   低排放  

摘要： 针对原型燃烧室在贫预混燃烧情况下设计了一种塔式分级旋流器,旨在降低燃烧室出口的NO_(x)以及CO排放.通过使用Fluent软件进行数值模拟,研究了设计工况下塔式旋流器不同斜径向角对燃烧性能的影响.结果表明:斜径向角对燃烧效率的影响差异在0.1%以内,随着斜径向角的增大,燃烧室内回流区后中轴线温度逐渐降低;燃烧室高温区面积逐渐减小;总压损失呈先减小后增大的变化趋势,出口温度不均匀性OTDF值逐渐减小最低达25.82%;出口NO_(x)排放逐渐减小,低至33.9×10^(-6).综合来看,斜径向角为45°时燃烧室整体性能最优.

关键词： 四车道隧道   浅埋偏压   力学响应特征   数值模拟  

摘要： 由于四车道隧道断面跨度大且扁平,施工断面多,施工工序繁杂,衬砌结构及围岩受到多次扰动,导致其力学特性较小跨度隧道有明显不同。文章借助有限元分析软件,以仁遵高速公路青山隧道为工程背景,对洞口浅埋偏压段的施工过程进行模拟,研究隧道拱顶沉降、水平收敛和围岩塑性区的分布与发展规律。通过总结与分析计算结果,得到四车道隧道洞口浅埋偏压段施工力学响应特征,并根据其不同的特征提出相应的合理的施工优化措施,以提高施工安全性与隧道工程质量。研究方法及结果可为类似隧道工程设计与施工提供指导与借鉴。

关键词： 水力压裂   坚硬顶板   垮落步距   数值模拟  

摘要： 斜沟矿为解决18106综采工作面坚硬顶板难垮难落、易造成大面积悬顶事故等问题,采用ANSYS数值模拟软件对定向水力压裂进行研究。首先分析不同钻孔形态及尺寸钻孔下的岩石裂缝扩展形态,最终确定在高径比为1∶4时的菱形预裂缝下岩石起裂效果最佳;同时分析钻孔内部压力随时间变化趋势,随着注液时间的增加,钻孔内部压力呈现出先增大后减小再平稳的趋势;最后分析不用预裂角下裂缝扩展,确定最佳预裂角为15°,为该技术的推广提供了可靠依据。

关键词： 非承重式加筋土桥台   分离式加筋土桥台   数值模拟   填料   内摩擦角   工作性能  

摘要： 依托明巢高速公路分离式加筋土桥台工程原型监测,用FLAC2D软件建立桥台数值模型,并将数值模拟得到的桥台受力及变形情况与桥台原型监测结果进行对比验证.考虑到填料类型及其压实工序与填料力学性能的相关性,模拟分析了填料内摩擦角对加筋土桥台工作性能的影响.结果表明:随着填料内摩擦角的增大,分离式桥台的水平土压力和竖向土压力都有所减少,并且竖向位移、水平位移及筋材应变也有所减少;当填料内摩擦角增大到一定程度时,其对承载性能的优化作用有所减少;工程中选取加筋土填料时,根据现场施工情况确定填料的内摩擦角,并权衡工作性能及经济效益,做出合理的选择.

关键词： 土石坝   防渗墙   耦合   渗流稳定性  

摘要： 为了研究渗流场与应力场耦合情况下坝体防渗墙的内力及变形规律,基于ABAQUS数值有限元,对耦合算法及非耦合算法下大坝防渗墙的应力及变形异同进行分析。结果表明,正常蓄水位下,最大主应力在耦合与非耦合情况下的分布特征基本相同,均随深度增大而增大,水平位移随高程的增大而增大。总体来看,采用耦合算法得到的位移比非耦合算法的更小。研究结果可为水利工程防渗计算方法的选择提供参考。

关键词： 相变材料   相变储能   有限元   数值模拟   传热   内外温度差   表面最大温度  

摘要： 为保证混凝土吊罐在垂直运输时其内部混凝土的温度,采用相变石蜡作为吊罐温控措施,通过Fluent软件探究了不同季节和不同相变石蜡厚度下混凝土温度变化情况。结果表明:在不同季节,采用相变石蜡作为吊罐温控措施,可有效控制其内部混凝土温度的波动;在冬季环境中,当相变石蜡厚度小于40 mm时,混凝土内外温度差减小有限,消峰填谷效果不理想;在夏季环境中,随着相变石蜡厚度的增加,混凝土表面最大温度的降低程度呈现先增大后减小的趋势,当相变石蜡厚度为20 mm时,混凝土表面温度达到最低。