方莹
,
黄护林
工程热物理学报
本文对在不同雷诺数下,绕圆柱体的磁流体自由表面流动及传热进行了模拟,分析了磁场对绕流圆柱尾迹和涡分离的影响,获得了两种雷诺数下的电磁力密度、流场和温度场分布.结果表明,磁场不仅影响了流动的形态,而且对湍流有抑制作用,降低了自由表面的更新机制,从而减少了传热能力;在相同的Hartmann数下,相比低雷诺数下的流动换热情况,高雷诺数下的湍流不能被完全抑制,自由表面与尾迹的相互作用也较强,因而自由表面换热也较强.
关键词:
磁流体
,
自由表面
,
传热
,
绕圆柱流
张瑞
,
张捷宇
连铸
应用计箅机数值模拟研究了坝高、堰深、坝堰间距以及液面高度对中间包自由表面的影响,并通过水力学模拟验证数值计算结果的正确性,从而为优化设计中间包、减少卷渣的发生提供了有利的依据.
关键词:
中间包
,
自由表面
,
数学模型
,
水模型
薛祥
,
张跃冰
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2002.01.020
为了提高充型模拟的计算精度,改进和修正了传统的用于模拟自由表面的"施-受体"算法,针对体积函数提出了新的处理自由表面的"三维施-受体"算法.为了检验新方法,对同一方块形验证铸件设计了两种不同浇注系统,并对其同时进行了水力模拟实验和数值模拟计算.数值模拟计算结果与水力模拟实验结果一致.研究表明:浇注系统几何形状对充型模式有重要影响;"三维施-受体"算法减少了计算误差,提高了计算精度,不仅能够准确地预测浇注系统对充型模式的影响,而且在评估和辅助浇注系统设计方面具有巨大潜力.
关键词:
充型
,
自由表面
,
浇注系统设计
,
计算机模拟
段广涛
,
陈斌
工程热物理学报
移动粒子半隐式方法（MPS）是一种粒子方法,多用于模拟带有自由表面的不可压缩流动。工程实际中的自由表面流动往往是复杂的湍流流动,本文借鉴网格类方法的亚格子应力模型发展了基于Smagorinsky模型的亚粒子应力模型,并将其耦合到MPS方法中,实现了基于大涡模拟的MPS方法并用于研究自由表面湍流问题。为了提高计算的准确性和稳定性,SPS模型中出现的一阶导数项采用最小二乘法拟合得到,SPS项采用显式算法进行计算。使用这一算法模拟了溃坝问题,结果表明,采用亚粒子应力模型的模拟结果与实验的吻合程度明显提高。
关键词:
移动粒子半隐式算法(MPS)
,
自由表面
,
大涡模拟
,
亚粒子应力模型
周小明
,
淮秀兰
工程热物理学报
采用二维轴对称模型数值研究了液桥耦合热-溶质毛细对流流动特性,自由表面变形使用Level set方法进行捕获,分析了热Marangoni数与溶质Marangoni数比值(Rσ)对流场及自由表面变形的影响.结果显示,当Rσ＜-1,流场由一个顺时针对流组成,自由表面在底部凸起,而在上部凹陷,且随着Rσ减小自由表面变形幅度增大.当Rσ=-1时,流场由两个反向旋转的对流涡组成,自由表面的变形幅度较小.当Rσ＞--1时,流场由一个逆时针旋转的对流涡组成,自由表面在上部凸起而在下部凹陷,随着Rσ增大自由表面变形幅度增大.
关键词:
液桥
,
热-溶质毛细对流
,
自由表面
,
Level set方法
王同敏
,
李廷举
,
曹志强
,
金俊泽
,
T Grimmig A
,
Bührig-Polaczek
,
M Wu
,
A Ludwig
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.06.006
利用等轴球晶三相凝固模型模拟了A356铝合金半固态浆料冷却斜槽法制备过程,研究了晶粒密度、尺寸及固相分数的分布与工艺参数的关系.结果表明,在斜槽浇注处晶粒形核密度最大,在斜槽末端晶粒尺寸、固相分数最大,在铸型中这三者的最终分布大致均匀.适当降低浇注温度有助于提高斜槽上形核密度和固相分数及降低晶粒尺寸.此外,还模拟了热溶质对流及补缩流在Al-4%Cu(质量分数)合金等轴球晶凝固过程所起的作用,以及晶粒运动及补缩流对合金自由表面和宏观偏析形成的影响.结果表明,凝固初期热对流及补缩流为主导,凝固中期热溶质对流为主导,凝固后期补缩流为主导;晶粒运动受阻程度直接影响自由表面形状,补缩流考虑与否导致完全不同的宏观偏析图.实验测得晶粒尺寸与模拟结果分布较相似,但其绝对值存在较大差异.
关键词:
半固态
,
宏观偏析
,
自由表面
,
三相流
,
数值模拟
张舒娟
,
侯华
,
杨晶
,
毛红奎
材料导报
铸造充型过程的数值模拟技术是铸造领域的前沿技术.采用这些技术进行充型过程的数值模拟可以帮助人们更清楚地了解充型过程中金属液流动的自由表面和速度分布.介绍了充型过程数值模拟的发展过程、数学模型,探讨了充型过程的计算方法以及自由表面的处理,并指出了当前研究中存在的问题.
关键词:
充型过程
,
数值模拟
,
自由表面
曾大文
,
谢长生
金属学报
本文建立了二维准稳态激光熔覆熔池流场及温度场的数值模型, 除考虑对流换热外, 模型还考虑了局部大变形自由表面, 在贴体正交曲线坐标系下采用了非正交错网格ＳＩＭＰＬＥ算法离散求解动量方程, 计算出了激光熔覆熔池自由表面形状和温度场, 速度场及局部特征凝固参数, 数值结果表明, 表面张力温度系数αγ／αＴ和扫描速率ｕ０对熔池自由表面形状及熔池内温度分布, 速度分布有重要影响.
关键词:
激光熔覆
,
null
,
null
,
null
,
null
