简介：本文以汽油机排气管为研究对象,建立了排气管固体、内部烟气以及外部冷空气多种流体对流换热模型,采用CFD软件Fluent对排气管内外流场进行数值模拟,并将计算结果映射到FEA软件中进行流固耦合计算,得到不同车速下排气管的温度场及应力分布情况,计算结果表明外部冷空气的流动对排气管温度及应力分布具有很大影响.计算结果对排气管的模拟计算及生产设计具有一定参考价值.

简介：可呼吸墙体中不仅有热传递，还伴随着湿传递及空气渗透，并且3个过程互相影响，协同作用。在分析国内外相关资料的基础上，采用热力学方法，并根据多孔介质中多相流体流动描述的体积平均方程，建立了热、湿和空气耦合作用下的可呼吸墙体热质传递模型。推导出热、湿和空气耦合传递等效扩散方程，找到可呼吸墙体热、湿及空气柄合作用下热质传递过程的主要影响因素湿容量θL、气压PG和温度T；根据等效扩散方程，通过TDMA算法，可以求得可呼吸墙体内的湿容量分布、气压分布和温度分布。并进行了数值模拟。

简介：建立了描述二元合金凝固的平面枝晶一维微观偏析数学模型，考虑溶质在固相中有限扩散，在液相中完全扩散。通过数值模拟，分析比较了Al—Cu和Fe—C合金的微观偏析特性。同时，进一步将微观数值模型与宏观凝固实验的传热传质数学模型相耦合，实现了凝固宏微观复合尺度的全数值模拟。研究表明，数值计算结果与实验数据吻合良好，证明微观模型能较准确地反映微观质量传输并能可靠地与宏观相变传热传质模型相耦合。此外，从微观到宏观的计算结果都说明Fe—C合金的凝固过程几乎接近平衡凝固。

简介：以某机车用6缸直列柴油机凸轮轴箱为研究对象,建立凸轮轴箱和机体的装配接触模型,利用AnsysWorkbench平台建立有限元模型,并根据凸轮轴箱的实际受力情况对其施加约束和载荷,进行稳态热分析和热-机耦合分析,得到其在缸头约束、螺栓预紧力、热负荷综合作用下的应力与变形云图,找出最大应力和变形所在位置。结果表明:凸轮轴箱各部位的应力满足材料的强度要求,最大变形出现在凸轮轴箱顶端,最大应力出现在凸轮轴箱右侧弧形板与侧板的端角处,凸轮轴箱设计安全。

简介：对具有内热源方腔的稳态层流耦合自然对流换热进行了三维的数值模拟，采用的模拟代码基于连续介质计算力学的开源库OpenFoam，解决了自然对流换热与固体传热的耦合问题。对外壁面为常温、方腔内充满含体积热源流体的自然对流计算结果表明，温度场、速度场与非耦合的工况有很大差异。Ra的变化从10^5到10^9。

简介：建立了5000t/d的水泥线篦冷机的三维仿真模型。采用UDFs编程耦合熟料的气固传热模型,得到了篦冷机内部的流场及温度场分布。讨论了取热口的位置对篦冷机有效利用热量的影响。结果表明:双取热口会显著提高篦冷机的有效热量利用率;当高温取热口的位置在第一段蓖筛的末段,中温取热口在第二段蓖筛的末段时,有效利用热量利用率最高。

简介：为了实现低温热能的充分回收利用,在混合工质ORC循环发电基础上,提出一种利用CO_2跨临界循环与其耦合的发电系统。基于热力学第一、第二定律,建立相应热力学模型,并编写计算程序,确定系统运行条件,分析蒸发温度T1、跨临界蒸发压力p01及热源温度T_g等参数变化对耦合系统性能的影响,并将其与采用相同混合工质的ORC系统进行比较。结果表明：随蒸发温度提高,跨临界循环部分输出功逐渐增加,而ORC部分由于冷凝温度提升所减少的输出功逐渐降低。在T_g为373.00K时,若T_1为340.00、354.00K,耦合系统较基本ORC系统输出功分别增加15.77、113.53kW。随跨临界蒸发压力p_（01）变化,耦合系统输出功及效率均有先减小后增加再降低的规律,存在一最佳跨临界压力,且表现为随热源温度降低,耦合系统性能优越性逐渐明显。若T_g为373.00或403.00K,则耦合系统较基本ORC系统分别增加19.16、7.18kW。在蒸发温度较高或热源温度较低时,采用耦合系统具有重要意义。

简介：采用有限元分析方法,根据经验公式和CFD-FEA耦合方法进行边界条件的施加,对柴油机气缸套进行了温度场分析,并将温度场用于耦合场的计算,分析了不同载荷对气缸套变形的影响,研究结果表明：气缸套最高温度为582K,出现在内壁顶部,温度场分布由上至下逐渐变低;热载荷是气缸套变形的主导因素,控制缸套变形时应主要控制热载荷引起的变形,为气缸套的设计提供了理论依据。

简介：锂离子电池由于放电过程产生大量的热,不可避免的使得电池温度升高。研究大倍率放电时的电池温升,忽略电化学反应热,进一步简化原有的生热模型。为了得到电池温度分布,从电池内部结构出发,根据电流密度在集流板上的分布以及极耳处的收缩/扩散效应,分析集流板上电流密度的分布规律,从而建立电池的电-热耦合模型。通过生热模型模拟电池放电过程的温升现象,并与实验结果对比,发现模拟结果与实验结果能够很好地吻合。文章给出了电池在不同放电倍率条件下放电终了时的温度分布图,并解释了造成这种分布现象的原因。

简介：采用计算机模拟的方法，对闪速炼铅炉进行了气粒两相流场、温度场、浓度场等多个物理场耦合模拟，着重研究炉内速度场的特性。采用传统的二维截面速度矢量图分析了两组截面的速度场，发现其对速度场信息描述不完整，而且难以对不同截面上速度矢量分布之间相互联系进行分析。借助可视化软件Para—View，提出了将立体流线、方向标识体和动画结合起来制作流线动画，对整个速度场进行分析，使问题得到有效改善。分析发现右侧喷嘴主流触底后斜向上喷射是影响速度场分布的重要原因。

简介：机械蒸汽压缩海水淡化是一种很有前景的消纳风能的方式,其中的压缩机是这种能源利用方式的核心部件。建立了离心式蒸汽压缩机数学模型,研究了压缩机性能参数间的关系,重点探讨了压缩机输入功率及吸气蒸汽参数与压缩机流量、压比和转速间的关系,并通过耦合风力发电机模型,研究了定压比条件下,压缩机流量和转速在风力发电机随机功率变化时的响应曲线。结果表明,风力发电机驱动的机械蒸汽压缩机需要辅助能源来保证在较小的风力发电机输入功率情况下,压缩机能稳定运行在非喘振区。对于额定功率为160kW的压缩机,在压比2.4条件下的最小输入功率为50kW。

简介：本文针对一款设计中的工程机械冷却系统，建立了一维数值模型与三维CFD模型。通过一维／三维耦合计算，研究在散热器模块串联安置并留有间隙的情况下，部分空气绕过前排散热器流动对工程机械冷却系统换热性能造成的影响。将CFD计算结果的风速数据嵌入标准的一维数值模型，对一维仿真计算进行修正。修正后，前排低温油散热器尺寸需要增加约11．3％，经实验验证满足要求。一维／三维耦合仿真使冷却系统热管理仿真计算的精度得到提高，使一维仿真结果更加接近实际情况。

简介：偏滤器是托卡马克装置堆内的重要部件，有去除杂质、避免第一壁烧蚀的作用。在装置运行前，要对偏滤器进行烘烤以去除水分及杂质，但在烘烤过程中偏滤器靶板会产生较大的热应力。为了探究偏滤嚣在不同烘烤速率下的热应力变化，找到能够改善热应力的最大烘烤速率，发展了一维流动换热和三维导热耦合计算的模拟方法，对ITER偏滤器换热模块内的流动和温度分布进行分析，并进一步考察了不同烘烤速率下的热应力分布。计算结果显示，烘烤速率对ITER偏滤器的热应力有较大影响，减慢烘烤速率可以明显降低热应力，当烘烤速率小于0．1K／s时烘烤速率对热应力的影响很小。另外，纯铜中间层在烘烤过程中会发生塑性屈服现象，这会减小结构的热应力。

简介：针对柴油机废气再循环（EGR）和可变几何截面涡轮增压器（VGT）控制回路存在的强烈耦合作用，讨论了EGR—VGT的协调控制问题。根据不同控制器对排放的影响，基于平均值模型，通过对被控对象的控制特性分析，选择与排放密切相关的氧气／燃油比和EGR率作为反馈变量，建立了EGR—VGT协调控制器。在MATLAB／Simulink环境下，通过仿真验证了所建立的控制器的瞬态控制效果。结果表明，被控变量能够很好地跟踪其目标值，未出现明显的超调，稳态误差控制在5％以内，瞬态响应时间小于1S。