袁锋
,
王平阳
,
欧阳华
,
刘晓
,
杜朝辉
钢铁研究学报
为了深入了解直流电弧炉水冷钢棒式底电极的传热过程，根据底电极的炉底结构结合相应的边界条件，建立了基于流动的二维轴对称固液相变传热数学模型。推导了考虑水冷铜套和电极之间空气隙影响的等效对流换热系数以及通电时的径向和轴向电磁力方程。模型中考虑了底电极从固态300 K到液态2 000 K过程中钢的物性的连续变化。利用所建模型，可以数值模拟直流电弧炉单炉冶炼、双炉冶炼的非稳态传热过程以及考察计算参数和结构改变影响的稳态传热过程，为改善电弧炉的安全性、提高工作效率提供理论依据。
关键词:
直流电弧炉;底电极;固液传热模型;电磁力
袁锋
,
王平阳
,
欧阳华
,
刘晓
,
杜朝辉
钢铁研究学报
为了深入了解直流电弧炉水冷钢棒式底电极的传热过程,根据底电极的炉底结构结合相应的边界条件,建立了基于流动的二维轴对称固液相变传热数学模型.推导了考虑水冷铜套和电极之间空气隙影响的等效对流换热系数以及通电时的径向和轴向电磁力方程.模型中考虑了底电极从固态300 K到液态2 000 K过程中钢的物性的连续变化.利用所建模型,可以数值模拟直流电弧炉单炉冶炼、双炉冶炼的非稳态传热过程以及考察计算参数和结构改变影响的稳态传热过程,为改善电弧炉的安全性、提高工作效率提供理论依据.
关键词:
直流电弧炉
,
底电极
,
固-液传热模型
,
电磁力
欧阳华
,
田杰
,
吴亚东
,
杜朝辉
工程热物理学报
采用PIV和CFD对不同安装角低速轴流风机流场进行对比研究,结合低速等熵流动的涡声理论分析风机内部流场与噪声辐射关联,在此基础上计算风机气动噪声.研究表明,低速等熵流动的气动噪声主要源于流场中涡系的拉伸与破裂.均匀进气情况下低速轴流风机的主要气动噪声源为叶片尾缘涡脱落噪声和叶尖涡噪声,其中前者强度明显大于后者.在此基础上,应用基于CFD的涡脱落噪声预测模型对风机气动噪声预测结果与实验吻合较好.
关键词:
涡声理论
,
气动噪声
,
轴流风机
刘海建
,
欧阳华
,
田杰
,
李游
,
杜朝辉
工程热物理学报
在横流风机叶轮前加前置导叶（IGV）可以改善横流风机的进口流场，减少叶片上的流动分离，进而降低横流风机的功率。采用非结构化网格RNGk-ε两方程模型，分别对不加IGV、加IGV1，以及IGV2的横流风机内部流场进行数值模拟，并对三种情况进行气动性能及噪声试验。数值模拟和试验结果表明在加不同IGV以后，横流风机的噪声增大，但是功率在加IGV2后出现了一定的降低。
关键词:
横流风机
,
IGV
,
气动噪声
,
宽频噪声
,
离散噪声
李游
,
欧阳华
,
田杰
,
郑志明
,
杜朝辉
工程热物理学报
本文研究了横流风机轴向交错叶轮的气动及噪声特性.首先进行了横流风机的气动性能实验并开展数值解析.用数值解析得到的固壁表面脉动压力进行噪声预测,噪声预测模型采用Flarassat 1A方程.在预测过程中对叶轮交错角做出假设,转化成各节叶轮流场的时间延迟,并考虑了风机轴向长度带来的影响.计算结果给出了单一叶片周向旋转噪声辐射的分布情况,分析了噪声源的位置和机理.预测的远场声压从时域和频域与相应的五种具有不同轴向交错角度叶轮的实验结果相验证,揭示了风机的叶片通过频率噪声随叶轮交错角度的变化规律.
关键词:
横流风机
,
交错叶轮
,
噪声预测
袁锋
,
王平阳
,
欧阳华
,
刘晓
,
杜朝辉
钢铁研究学报
采用Fluent软件和文献建立的二维传热模型,对底电极稳态和非稳态的传热过程进行了数值模拟.计算中考虑了底电极物性随温度的变化、空气隙的等效对流换热系数、底电极内部电磁力和焦耳热的影响等,并采用UDF函数加以实现.通过数值模拟,研究不同底电极结构、电流强度以及绝热/绝缘材料熔损对底电极热状态的影响.计算得到的冷却水进出口温差随冶炼时间的变化与现场实测结果吻合,进一步验证了所建模型和参数选择的合理性.计算结果表明,底电极周围绝热/绝缘材料熔损和电磁力对底电极的热状态和熔化深度起着重要的作用.
关键词:
直流电弧炉
,
底电极
,
电磁力
,
数值模拟
王平阳
,
钱中
,
杨帆
,
杜朝辉
工程热物理学报
为了模拟稀薄等离子体超音速稳态流动,建立了PIC/DSMC混和方法模型.以稳态等离子体推力器(SPT-70)为对象,进行了数值模拟.输入条件来自在真空舱内对SPT-70的实验测量和相关性能计算,数值结果与实验结果的比较表明:本文建立的数学模型和编制的软件是可信的,可以为电推力器性能评价及潜在的羽流污染评估提供有效途径.
关键词:
Hall 推力器
,
等离子体羽流
,
PIC/DSMC方法
刘鹏寅
,
陈进格
,
竺晓程
,
杜朝辉
工程热物理学报
在非定常气动环境下运行的风力机会引发动态失速的现象.由此对风力机翼型的非定常气动力用两种降阶模型(Volterra级数模型和基于代理模型的递归结构模型)进行了预测.本文对两种模型进行了简要分析.为了说明模型对非定常气动力预测的能力,将预测结果与CFD仿真结果进行了比较.结果表明在轻度失速工况下两种模型都有较好的预测能力,在深度失速工况下基于代理模型的递归结构模型的精度较高.因此也可以认为这两种降阶模型对风力机的气动弹性问题的分析和优化是有益的.
关键词:
风力机
,
动态失速
,
降阶模型
,
非定常气动力
田杰
,
欧阳华
,
吴亚东
,
杜朝辉
工程热物理学报
本文基于CFD模拟方法,分析了空调器室外机上下并联轴流风机系统噪声源分布,建立了室外机气动声学预测方法.研究发现,上下并联轴流风机系统由宽频和离散频率噪声组成,宽频噪声是影响室外机噪声总声压级的重要因素.涡声分析表明,涡脱落噪声是宽频噪声的主要影响因素.基于CFD的叶片尾缘涡脱落噪声预测方法计算得到宽频声压误差为2 dB,考虑离散频率影响时,室外机A计权总声压级预测误差小于2 dBA.基于CFD的点源时域预测模型,捕捉到了上下并联轴流风机系统的离散频率噪声峰值,且在上下叶轮前二阶谐波处预测值与实验值吻合较好.
关键词:
轴流风机
,
气动噪声
,
涡声理论
,
时域预测
