王同敏
,
李廷举
,
曹志强
,
金俊泽
,
T.Grimmig
,
A.Buhrig-Polaczek
,
M.Wu
,
A.Ludwig
金属学报
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
,
macrosegregation
,
free surface
苏冠宇
,
柴翔
,
顾汉洋
,
程旭
工程热物理学报
加速器驱动次临界系统（ADS）无窗靶件设计的重点之一，是研究冷却剂自由界面形成和控制机理。本文使用水作为模拟工质，对无窗靶件模型的自由界面非稳态特征进行了实验研究并进行了数值模拟。采用激光诱导荧光方法对自由界面流场进行了可视化研究，得到了高雷诺数下的自由界面和可视化流场信息。可在高雷诺工况流场中可观察到大尺度非稳态涡结构，随着自由界面的波动，涡结构表现出几种典型的瞬态特征。采用大涡模型（LES）湍流模型结合自由界面追踪方法（VOF）对无窗靶件实验工况进行了数值模拟，计算能较好地模拟实验中所得的流场现象和界面特征。
关键词:
无窗靶件
,
自由界面
,
流场可视化
,
大涡数值模拟
伊卫林
,
陈志民
,
马季
,
季路成
工程热物理学报
离心压气机负荷能力持续提升,进一步加重了径向扩压器的工作负担,流道内角区分离是径向扩压器高性能工作的关键制约因素.叶身融合是针对组织与控制角区流动而提出的一项新技术.本文针对一带叶片式扩压器的高压比离心压气机级展开数值模拟,在对原型流动细致分析的基础上,实施吸力面叶身融合设计,在一定程度上推迟和减弱了角区分离,使得峰值效率提高近0.4％,近阻塞点效率提升近0 7％,压比略有提升而喘振裕度未受影响.对比分析了叶身融合设计对流场结构影响,给出了性能改善原因.
关键词:
离心压气机
,
叶型扩压器
,
角区分离
,
吸力面叶身融合
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
强成文
,
赵强
,
李龙
,
王飞
,
杨伟峰
,
张学智
,
张雪荧
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.32.04.490
散裂靶件作为加速器和次临界堆芯的耦合部件，是ADS系统相关研究最主要的组成部分之一。无窗靶巧妙地利用了液体的自由液面特性，避免了质子束对结构材料直接轰击，是一种很有前景的散裂靶靶件形式。采用水作为实验工质搭建了一套无窗散裂靶水模拟实验台架，该实验系统覆盖了无窗散裂靶水模拟实验所需的流量及压力条件，采用粒子图像测速仪(PIV)对自由界面的流场进行可视化观察与分析，得到了自由界面的基本表征参数之间关系和可视化界面的流场信息。结果表明，无窗靶自由液面的位置和形状受到回路整体流量、压力和靶件几何尺寸的影响。
关键词:
ADS
,
无窗散裂靶件
,
水模拟实验
,
自由界面
,
可视化流场
