基于ANSYS的等离子弧切割电弧数值模拟

建立了等离子切割电弧的数学模型,并利用ANSYS软件对电弧的温度场和流场进行了数值模拟.计算结果表明:电弧温度和内部粒子流速,分别随着沿轴线距离的增大,总体呈现先增大后减小的趋势;此外,随着切割电流的增大和喷嘴孔径的减小,电弧平均温度上升,且电弧内部粒子流速增大.计算结果与理论及有关文献基本符合,验证了分析过程的正确性.     

等离子弧切割在包铝自备电厂2×330MW工程中的应用

介绍了空气等离子弧切割的特点和工艺,以及提高等离子弧切割质量的途径。     

不完全等离子宽弧的电弧特征与形弧过程

利用一种新型的"不完全等离子宽弧"作为电弧熔覆热源,该宽带电弧由3个独立的电弧组合而成,可大大提高熔覆效率。本文通过分析电弧特征,提出三个钨极之间需保留一定的距离及角度,以保证平稳引弧,整个弧柱区内能流均匀、稳定。试验研究结果表明,引燃宽带电弧时,需先引燃中间弧,再同时引燃两边电弧,以得到性能和质量都良好、均匀的熔覆层。     

特高压开关铝制筒体的变极性纵缝等离子弧焊接工艺方法

常规6-12t 5052-H112铝合金板材卷制筒体的纵缝变极性等离子弧焊接工艺是不开破口单面焊双面成型,但此工艺对16t铝合金板材卷制筒体的纵缝变极性等离子弧焊接是难以保证压力容器焊缝焊接质量要求,现通过对16t 5052-H112铝合金板材卷制筒体的纵缝变极性等离子弧焊接工艺不开破口单面焊双面成型,分析工艺参数和方法对焊缝质量的影响,并制定出具体焊接工艺参数。试验结果表明,此类筒体的纵缝采用氦氩混合气作为保护气条件下不开破口单面焊双面成型焊接的方法,可以有效地避免此筒体纵缝焊接过程中受热不均导致焊缝背面局部未焊透、咬边、错边或烧穿等焊接质量问题,保证了焊接质量要求,超声波、着色、X射线探伤等检测完全合格,能够满足平高集团特高压、超高压开关筒体的设计要求。     

陶瓷相反应物加入量对等离子熔覆铁基涂层的组织影响

利用等离子弧喷焊技术,在Q235钢表面熔覆了铁基合金涂层以及加入陶瓷相反应物的铁基(Fe50)合金涂层。运用光学显微镜研究了各喷焊层的组织结构。     

空调房间的气流组织的数值模拟

运用计算流体力学的方法,对同一房间的常温和低温空调条件下的气流组织的进行模拟,分析不同点速度场和温度场,选出最佳的气流组织设计方案。     

基于ANSYS的管材对接焊数值模拟

本文基于ANSYS有限元软件对V型坡口管材进行焊接模拟,建立三维实体模型和有限元模型,利用内生热的加载方式结合单元生死技术实现焊接过程的模拟。通过模拟计算获得焊接温度场的分布规律,得出焊道不同位置节点温度循环曲线图,并对焊接结果进行了分析和讨论。     

一类等温进口条件下的非傅立叶导热问题

用已发展的双倒易边界元和Laplace变换、反变换相结合的方法求解非傅立叶导热 ,对于一类等温进口条件下的问题 ,数值预示了热波导热、非傅立叶导热和傅立叶扩散的温度场随时间推进的不同特征 ,并且发现了温度变化前缘的推进速度存在着明显的差异     

基于MATLAB的无热源二维热传导数值模拟

运用MATLAB软件中的PDEtool模拟了无热源二维热传导过程。选取不同的边界条件,得到相应的模拟结果,并讨论产生结果的物理原因。     

配电网自动跟踪补偿消弧装置的研究

随着电网的发展,电网单相接地电容电流不断增大.系统发生单相接地故障时,造成接地点电弧不易熄灭而产生间歇性弧光过电压.文章阐述了配电系统过电压的情况,以及中性点接地方式对配电系统过电压的影响.对于在配电系统中,中性点经消弧线圈接地方式下,采用自动跟踪补偿消弧装置的应用情况进行了分析.     

水平井伤害研究及数值模拟

水平井伤害机理与垂直井有显著的不同,本文分析了水平井地层伤害的特征,得到水平井污染带形状为椭圆锥台体,并建立了水平井水平段不同位置处伤害深度计算模型。还分析钻井液线性滤失和抛物滤失两种情况,并采用实例计算对比分析两种模型的差异性,得到线性滤失得出的污染半径高于抛物线滤失得出的污染半径,但抛物线滤失模型更符合实际情况。     

基于数值模拟的海洋水质监测数据同步化研究

采用走航方法获得的海洋水质监测数据是非同步的。针对这一问题,本文采用数值模拟的方法实现监测数据的时空同步。将测站视为流体质点,建立拉格朗日质点追踪模型模拟质点的运动轨迹,解决了测站位置的时空同步化问题;建立对流扩散模型模拟物质浓度变化,并根据逐步逼近法的思路获得测站浓度的最优初始值,再由最优初始值插值后的浓度场计算同步时刻各测站的浓度,从而修正了监测数据因物质对流扩散产生的非同步误差。本文对2011年7月18日上、下午象山港内活性磷酸盐监测数据进行了同步化计算,结果表明该模型在处理走航式海洋水质监测数据时可有效修正非同步采样误差。     

升压站高桩承台基础竖向承载力数值模拟研究

江苏省风电工程主要位于岸外辐射沙洲海域,对此区域地层中海上升压站高桩承台承载性能进行研究具有重要意义.基于海上现场钢管桩静载试验结果,建立高桩承台基础ABAQUS数值模型,开展高桩承台基础承载性能数值模拟研究.结果 表明:(1)数值模拟计算所得的高桩承台桩顶荷载-沉降(Q-s)曲线具有明显的拐点,其极限承载力约为230437 kN.(2)3种不同桩型的钢管桩侧摩阻力随着埋深的变化趋势基本相似,桩身侧摩阻力随着埋深的增大迅速增大,然后趋于稳定,最后迅速减小.(3)对比Z1和Z5桩发现,桩径越大,侧摩阻力越大;对比Z5和Z6桩发现直桩的侧摩阻力是斜桩的1.6倍.     

强化传热管特性三维数值模拟研究

横纹管、缩放管(包括急缩渐扩缩放管、急扩渐缩缩放管)是典型的强化传热管,本文利用Fluent软件,采用SIMPLE算法和标准k-ε湍流模型,通过求解三维N-S方程和能量方程分析研究了横纹管、急缩渐扩缩放管、急扩渐缩缩放管的流动努赛尔数Nu、阻力系数f及综合性能参数μ,并分别选取了雷诺数分别为20000、40000、60000时的Nu,f和μ进行了对比,分析了它们随雷诺数的变化情况。结果发现三种管的综合性能依次为横纹管、急缩渐扩缩放管、急扩渐缩缩放管。     

浅水湖中风驱动环流的数值模拟研究

本文通过数值模拟中的Richardson网格法,对位于北纬60N的一浅水湖的海洋环流进行了研究。给出了在湖泊西部速度以5m／s的微风及东南方以20m／s的风速驱动的湖泊环流模拟试验的结果。     

海湾溢油风险预测中的数值模拟新技术研究

近年来海上溢油事故频发,对生态环境造成巨大破坏,促使人们更加重视溢油应急系统的建设,以期在事故发生后迅速做出反应,将危害降至最低。基于非结构网格体系下的水动力模型,在传统溢油预测方法的基础上,提出了虚拟网格法和寻址优化技术,以进一步提高油粒子模型的计算效率。模型被成功应用于实际复杂海湾的溢油事故模拟,真实再现了溢油不同阶段的运动过程。     

光催化反应器内污染物降解的数值模拟

光催化氧化技术是一项处理有毒有害难降解环境污染物的有效技术,近年来,这一领域受到国内外学者的广泛关注。然而,对光催化反应器的设计和应用研究尚处于实验室阶段,且有关反应器的基础理论如反应器数学模型研究也不够深入。本文根据光催化反应的特点,建立光催化反应器数学模型,在模拟污染物相关数据的基础上,结合边界条件对方程进行了求解,模拟计算出环状反应器内的污染物降解情况,绘制出污染物降解的效果图,讨论了催化剂浓度对污染物降解效率的影响。     

底水油藏高含水油井注氮气吞吐数值模拟研究

宋家垛油田周43断块投入开采至今已10余年,该油藏是一边底水活跃天然能量较为充足的油藏。目前有油井17口,开井生产16口,综合含水88.9%。为了改善该块高含水开发井的开发效果,尝试利用氮气吞吐的方法压水锥以降低含水,研究发现该区块通过使用注氮气吞吐技术,可以有效地改善开发效果,达到降水增油和提高原油采收率的目的。     

补偿电网单相接地故障的数值仿真研究

本文介绍了MATLAB建立电力系统模型的方法,并利用其仿真平台,仿真某10kV电网在中性点采用经消弧线圈接地方式时各种补偿情况(过补偿、欠补偿、全补偿)下,发生单相接地故障后的中性点电压以及故障线路和非故障线路的零序电流的变化情况,指出了利用MATLAB仿真平台有助于电力系统分析应用人员形象直观地理解系统的运行特性,还可用于研究各种消弧线圈的特性及运行方式对系统的影响。     

基于仿生学的钢筋混凝土高桥墩结构设计的数值模拟

建筑结构仿生设计的思想在国际上发展极为迅速,但是在我国长期不被结构设计界所熟悉和重视。笔者在此提出了高桥墩结构仿生优化的可行性分析和设计方法,并进行了一定的数值模拟,希望对建筑结构仿生的发展有所推动。