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基于Star-CCM+二次开发的流体拓扑优化
1
作者 程炜 霍泽凯 +2 位作者 李晶 张晓鹏 王亚光 《计算力学学报》 北大核心 2026年第1期17-24,共8页
流体拓扑优化为流道设计提供了新的思路,然而流体拓扑优化具有高度复杂的计算并且在三维问题中涉及高额的计算成本。计算流体动力学CFD(Computational Fluid Dynamics)软件具有稳定高效的数值求解器以及强大的并行计算能力。本文基于Sta... 流体拓扑优化为流道设计提供了新的思路,然而流体拓扑优化具有高度复杂的计算并且在三维问题中涉及高额的计算成本。计算流体动力学CFD(Computational Fluid Dynamics)软件具有稳定高效的数值求解器以及强大的并行计算能力。本文基于Star-CCM+软件,在密度法框架下开展了压降最小化的流体拓扑优化研究。利用软件内置的求解器并结合伴随变量法进行灵敏度分析,通过高斯权重分布的灵敏度过滤技术对灵敏度信息进行处理,并使用C++实现的移动渐进线算法迭代更新设计变量。最后,通过对两个不规则三维复杂设计域的拓扑优化,验证了本文所提方法的有效性。 展开更多
关键词 流体拓扑优化 star-ccm+ 变密度法 移动渐近线算法
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基于Star-CCM+的滑行艇水动力性能模拟计算 被引量：25
2
作者 李晓文 林壮 +1 位作者 郭志群 李平 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期133-137,共5页
为研究滑行艇在波浪运动中的水动力性能,基于STAR-CCM+软件平台,使用VOF方法,结合RNG k?ε模型,通过求解Navier-Stokes方程,对水面滑行艇的直航运动进行数值模拟,得出滑行艇阻力随航速的变化情况及其升沉和纵摇随频率和波长变化的一般... 为研究滑行艇在波浪运动中的水动力性能,基于STAR-CCM+软件平台,使用VOF方法,结合RNG k?ε模型,通过求解Navier-Stokes方程,对水面滑行艇的直航运动进行数值模拟,得出滑行艇阻力随航速的变化情况及其升沉和纵摇随频率和波长变化的一般规律。将软件模拟值与船模试验值进行比较。研究结果表明:在STAR-CCM+平台上模拟水面滑行艇直航运动水动力性能具有可行性和准确性。 展开更多
关键词 滑行艇 水动力性能 star-ccm+ 数值模拟计算
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基于STAR-CCM+的IGBT散热翅片结构设计研究 被引量：7
3
作者 刘祯 林鑫 +2 位作者 吴华伟 叶从进 耿向阳 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期128-134,共7页
IGBT元件作为电机控制器的核心元件,其散热性能将直接影响到控制器的稳定性。根据一种IGBT元件的散热要求,在常规矩形散热器的基础上设计了底为3 mm,高为1 mm的等腰三角形散热器和上底为1 mm,下底为3 mm,高为1 mm的等腰梯形散热器。分别... IGBT元件作为电机控制器的核心元件,其散热性能将直接影响到控制器的稳定性。根据一种IGBT元件的散热要求,在常规矩形散热器的基础上设计了底为3 mm,高为1 mm的等腰三角形散热器和上底为1 mm,下底为3 mm,高为1 mm的等腰梯形散热器。分别对3种散热器的IGBT模块进行了三维建模和理论结温计算,并利用计算流体力学分析软件STAR-CCM+对3种IGBT模块在不同翅片高度、翅片厚度及翅片间距下进行了数值模拟。通过分析IGBT模块的温度场和矢量场,结果表明:仿真结果与理论计算结果误差均在5%左右;且3种散热器下的IGBT模块在翅片高度为34 mm、翅片厚度为2.8 mm以及翅片间距为2.8 mm时,其散热性能能够达到最优。 展开更多
关键词 车辆工程 star-ccm+ IGBT 散热 热仿真
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基于STAR-CCM+的简单流体模型CFD研究 被引量：41
4
作者 邱静 王国志 李玉辉 《液压气动与密封》 2010年第10期8-10,共3页
计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)是20世纪60年代起伴随计算机技术迅速崛起的学科。经过半个世纪的迅猛发展,这门学科己相当成熟,各种CFD通用性软件包陆续出现,成为商品化软件,为工业界广泛接受,性能日趋完善,应用... 计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)是20世纪60年代起伴随计算机技术迅速崛起的学科。经过半个世纪的迅猛发展,这门学科己相当成熟,各种CFD通用性软件包陆续出现,成为商品化软件,为工业界广泛接受,性能日趋完善,应用范围不断扩大。至今,CFD技术的应用早己超越传统的流体力学和流体工程的范畴,如航空、航天、船舶、动力、水利等,而扩展到化工、核能、冶金、建筑、环境等许多相关领域中去了。STAR-CCM+作为其中杰出的一员,以其简易的操作界面,强大的网格生成技术,最新的数值算法而引领着CFD软件的潮流。STAR-CCM+采用了服务用户的系统,能够实时监控计算中的结果数据(矢量、标量及统计结果图表),工程师还可将任意分析参数(流量、力、温度等)作为计算收敛条件来使用,STAR-CCM+紧扣10亿左右网格的大规模分析为目标,不仅在解算器方面,而且在前后处理器方面也实现了并行化,用户只需在界面上指定机器名和CPU数,就可以全面实现并行处理。 展开更多
关键词 CFD star-ccm+ 网格 后处理
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基于STAR-CCM+的帆板帆翼空气动力性能数值模拟 被引量：2
5
作者 何海峰 郑伟涛 +1 位作者 马勇 韩久瑞 《武汉体育学院学报》 CSSCI 北大核心 2012年第5期58-61,共4页
利用计算流体力学软件STAR-CCM+对奥运会比赛用帆板及帆船帆翼的空气动力性能进行了数值模拟,得到了不同攻角下的帆翼在粘性流场下的数值模拟结果和相应的升力系数及阻力系数。对不同攻角下的升力系数和阻力系数计算结果与实验结果进行... 利用计算流体力学软件STAR-CCM+对奥运会比赛用帆板及帆船帆翼的空气动力性能进行了数值模拟,得到了不同攻角下的帆翼在粘性流场下的数值模拟结果和相应的升力系数及阻力系数。对不同攻角下的升力系数和阻力系数计算结果与实验结果进行了对比,通过比较可以看出利用STAR-CCM+软件能够快速有效地预报帆翼空气动力性能和流场。 展开更多
关键词 帆翼 star-ccm+ 空气动力性能 数值模拟
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基于STAR-CCM+对5415船模的阻力预报 被引量：9
6
作者 魏可可 高霄鹏 《兵器装备工程学报》 CAS 2016年第9期157-161,共5页
以5415船模为研究对象,介绍了STAR-CCM+对5415船模的数值仿真过程,对该船模的阻力、升沉及横倾角进行了数值计算,并与现有的试验值进行对比,验证了STAR-CCM+对该船型在静水运动中数值模拟的有效性;研究表明:总阻力系数、剩余阻力系数都... 以5415船模为研究对象,介绍了STAR-CCM+对5415船模的数值仿真过程,对该船模的阻力、升沉及横倾角进行了数值计算,并与现有的试验值进行对比,验证了STAR-CCM+对该船型在静水运动中数值模拟的有效性;研究表明:总阻力系数、剩余阻力系数都是随Fr增大而增大,当Fr<0.35时,增长缓慢,当Fr>0.35时,增长迅速;同时在Fr=0.35时,横倾角发生了显著的变化,Fr=0.35是该船模静水阻力性能发生变化的分界点。 展开更多
关键词 5415标模 深沉 star-ccm+ Fr
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基于STAR-CCM+的潜艇周围复杂流场数值模拟 被引量：1
7
作者 杜度 钱正芳 +2 位作者 杨迪 陈科 郭峰 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第z1期52-67,共16页
为研究潜艇周围复杂的流场分布,本文基于STAR-CCM+软件平台,结合SST k-?模型,通过求解Navier-Stokes方程,分别对均匀来流以及非均匀来流这两种来流方式下潜艇做直航运动以及斜航运动这四种工况下的周围流场进行数值模拟.首先计算了均匀... 为研究潜艇周围复杂的流场分布,本文基于STAR-CCM+软件平台,结合SST k-?模型,通过求解Navier-Stokes方程,分别对均匀来流以及非均匀来流这两种来流方式下潜艇做直航运动以及斜航运动这四种工况下的周围流场进行数值模拟.首先计算了均匀来流下潜艇做直航运动时不同航速下的阻力以及表面不同位置处压力系数及摩擦阻力系数分布,与实验结果符合良好.接下来对四种工况下潜艇周围流场中的漩涡分布,尤其对位于指挥台围壳与尾翼这些附体附近区域的漩涡分布进行了分析,同时还计算了非均匀来流情况不同速度分布形式下潜艇的受力以及力矩,为潜艇平台回收AUV时路线选择提供参考. 展开更多
关键词 潜艇 star-ccm+ 数值模拟 周围复杂流场
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基于STAR-CCM+的双体船阻力预报 被引量：9
8
作者 熊志鑫 李金汪 许雷东 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第21期47-51,共5页
研究船舶的快速性和阻力性能对船型设计和优化有重要意义。本文以1艘海洋多功能双体船为研究对象,使用CFD软件STAR-CCM+计算双体船在静水航行中的阻力以及不同工况下的波浪增阻,并和二因次换算法、三因次换算法的计算结果进行对比,分析... 研究船舶的快速性和阻力性能对船型设计和优化有重要意义。本文以1艘海洋多功能双体船为研究对象,使用CFD软件STAR-CCM+计算双体船在静水航行中的阻力以及不同工况下的波浪增阻,并和二因次换算法、三因次换算法的计算结果进行对比,分析总阻力系数和航速之间的关系以及波浪增阻随波长的关系,得出双体船在航速为20kn时的总阻力系数达到峰值以及在λ/L=1.25时的波浪增阻系数达到峰值。计算表明,使用STARCCM+软件对双体船快速性和阻力性能的预报,具有计算速度快、精度高的优点,可以在对双体船阻力估算中推广应用。 展开更多
关键词 双体船 star-ccm+ 静水阻力 波浪增阻
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基于STAR-CCM+的发动机冷却风扇CFD仿真分析 被引量：14
9
作者 孟庆林 尹明德 朱朝霞 《机械工程与自动化》 2015年第3期64-66,共3页
为了分析发动机冷却风扇的运行性能,对其进行了仿真分析。先将实体模型导入Hypermesh中划分面网格,再导入STAR-CCM+中生成体网格;然后建立风扇的CFD模型并进行仿真分析,对该风扇的流场和压力场进行了模拟,得到了流量和噪声的影响因素,... 为了分析发动机冷却风扇的运行性能,对其进行了仿真分析。先将实体模型导入Hypermesh中划分面网格,再导入STAR-CCM+中生成体网格;然后建立风扇的CFD模型并进行仿真分析,对该风扇的流场和压力场进行了模拟,得到了流量和噪声的影响因素,同时验证了CFD仿真分析的可靠性。 展开更多
关键词 CFD仿真分析 冷却风扇 star-ccm+ 发动机
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基于STAR-CCM+的鱿鱼钓船波浪增阻数值计算与球鼻艏选型分析 被引量：4
10
作者 李纳 刘和炜 张彬 《中国渔业质量与标准》 2021年第3期25-31,共7页
为研究渔船在实际海浪中航行的阻力大小,优化船舶的阻力性能,本研究采用STAR-CCM+软件,以49 m远洋鱿鱼钓船船模为研究对象,分析了其约束运动模型在静水和迎浪情况下的阻力性能。通过对约束模型在不同波高和波长的波浪中的阻力进行计算,... 为研究渔船在实际海浪中航行的阻力大小,优化船舶的阻力性能,本研究采用STAR-CCM+软件,以49 m远洋鱿鱼钓船船模为研究对象,分析了其约束运动模型在静水和迎浪情况下的阻力性能。通过对约束模型在不同波高和波长的波浪中的阻力进行计算,得出远洋鱿鱼钓船在不同海况下实船的波浪增阻情况,同时,对远洋鱿鱼钓船球鼻艏进行选型分析,比较鱿鱼钓船无球鼻艏和加装撞角型球鼻艏、上翘型球鼻艏后在波浪中的阻力大小。结果显示:船舶在两种典型海况下设计航速时的平均波浪增阻占静水阻力的25%和18%,与其他船型相比,撞角型球鼻艏船型波浪增阻为21.0%和14.7%,降阻效果最显著。本研究为远洋鱿鱼钓船设计初期航速和球鼻艏的设定提供了参考。 展开更多
关键词 鱿鱼钓船 star-ccm+ 波浪增阻 球鼻艏
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基于STAR-CCM+小型通机消声器的优化 被引量：1
11
作者 袁守利 冯帆 《武汉理工大学学报（信息与管理工程版）》 CAS 2015年第6期684-687,共4页
针对小型通机(DY4500链锯)消声器背压和噪声值较大的问题,利用CATIA和Hyper Mesh进行物理模型的建立及表面处理,并且通过STAR-CCM+软件在给定边界条件下得出其速度场、温度场和压力场,经过对消声器进行的流场分析和结构优化,可降低排气... 针对小型通机(DY4500链锯)消声器背压和噪声值较大的问题,利用CATIA和Hyper Mesh进行物理模型的建立及表面处理,并且通过STAR-CCM+软件在给定边界条件下得出其速度场、温度场和压力场,经过对消声器进行的流场分析和结构优化,可降低排气系统背压,提高发动机的动力性,经台架试验验证,优化方案达到了预期效果。该模拟仿真分析方法提高了消声器使用性能,同时缩短了其设计周期。 展开更多
关键词 消声器 star-ccm+ 流场分析 消声器背压
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基于STAR-CCM+的某轻型客车冷却系统改进 被引量：3
12
作者 杨情操 邹小俊 +2 位作者 张汤赟 徐芙蓉 邹亮 《湖北汽车工业学院学报》 2017年第3期9-12,共4页
针对客车发动机冷却系统对冷却量敏感的问题,以CFD商用软件STAR-CCM+为工具,对某轻型客车冷却系统进行了模拟计算,发现在整车前面罩框进气格栅与散热器之间存在较为明显的回流现象,导致空气循环加热,降低了散热器的散热性能;并就此进行... 针对客车发动机冷却系统对冷却量敏感的问题,以CFD商用软件STAR-CCM+为工具,对某轻型客车冷却系统进行了模拟计算,发现在整车前面罩框进气格栅与散热器之间存在较为明显的回流现象,导致空气循环加热,降低了散热器的散热性能;并就此进行相关优化设计,采用优化策略后,该轻型客车的冷却系统使用限值超过42℃,并在道路上进行了整车热平衡试验。试验结果表明:经过优化后的冷却系统,满足了该轻型客车在热区实际实用,进一步验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 轻型客车 star-ccm+ 冷却系统 CFD
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基于STAR-CCM+的汽车空调风管设计及优化研究 被引量：1
13
作者 陈皓 刘双喜 王远 《小型内燃机与车辆技术》 2020年第5期35-37,共3页
应用STAR-CCM+软件对某汽车空调风管进行计算分析,将计算结果与试验数据对比,确定仿真计算的精度,标定计算模型使之满足优化分析的要求,之后对模型进行优化,修改风管模型,以达到配气比的标准,并通过试验验证最终优化效果。
关键词 汽车 star-ccm+ 空气动力学 空调风管 CFD
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基于STAR-CCM+的防爆柴油机水冷式排气管数值模拟分析 被引量：2
14
作者 睢利铭 刘庆 《河南机电高等专科学校学报》 CAS 2015年第2期19-23,共5页
防爆柴油机水冷式排气管是其排气装置的重要组成部分,是高温废气在排气系统各部件间流动时温度达标的重要保证。文章利用STAR-CCM+软件对两种水冷式排气管进行了网格划分和物理模型设定,通过数值模拟分析,结果表明:新结构的水冷式排气... 防爆柴油机水冷式排气管是其排气装置的重要组成部分,是高温废气在排气系统各部件间流动时温度达标的重要保证。文章利用STAR-CCM+软件对两种水冷式排气管进行了网格划分和物理模型设定,通过数值模拟分析,结果表明:新结构的水冷式排气管温度分布均匀,没有出现过热区域,并且换热性能更好。 展开更多
关键词 防爆柴油机 水冷式排气管 star-ccm+
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基于STAR-CCM+平台和OCIMF方法的FPSO流载荷计算与分析 被引量：4
15
作者 张明霞 卢鹏程 +1 位作者 韩兵兵 赵正彬 《中国海洋平台》 2020年第4期49-55,共7页
为保证FPSO提油作业安全进行,研究FPSO流载荷不同计算方法的适用性。以某FPSO为研究对象,采用CATIA平台进行FPSO三维建模,基于CFD软件STAR-CCM+平台,采用标准k-ε湍流模型封闭RANS方程,自由液面采用VOF法进行模拟求得FPSO纵向、横向流... 为保证FPSO提油作业安全进行,研究FPSO流载荷不同计算方法的适用性。以某FPSO为研究对象,采用CATIA平台进行FPSO三维建模,基于CFD软件STAR-CCM+平台,采用标准k-ε湍流模型封闭RANS方程,自由液面采用VOF法进行模拟求得FPSO纵向、横向流载荷系数及偏航力矩系数,并与OCIMF图谱插值及风洞试验值进行比较。结果表明:随着水深吃水比增加,数值模拟结果与OCIMF图谱值和风洞试验值越来越接近;在浅水时,采用VOF模拟自由液面方法与OCIMF图谱值差异较小,与风洞试验值差异较大,证明不同流场介质对流载荷影响显著。 展开更多
关键词 FPSO star-ccm+ OCIMF 流载荷
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基于STAR-CCM+的滑行艇阻力研究 被引量：5
16
作者 孙志远 邹劲 +1 位作者 谈果戈 张元刚 《船舶》 2017年第3期16-20,共5页
为研究滑行艇的航行阻力问题,首先建立滑行艇的几何模型,然后基于STAR-CCM+软件对其运动进行数值模拟。获得滑行艇航行时阻力随航速的变化规律,并将数值计算结果与试验值进行比较,得到的计算结果与试验值数据基本吻合。证明了在STAR-CCM... 为研究滑行艇的航行阻力问题,首先建立滑行艇的几何模型,然后基于STAR-CCM+软件对其运动进行数值模拟。获得滑行艇航行时阻力随航速的变化规律,并将数值计算结果与试验值进行比较,得到的计算结果与试验值数据基本吻合。证明了在STAR-CCM+中能够有效模拟滑行艇运动的阻力性能,该方法对于文中的实例具有较高的准确性,可为滑行艇阻力的预报提供参考。 展开更多
关键词 滑行艇 数值模拟 阻力 star-ccm+软件
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基于STAR-CCM+的汽车发动机冷却水泵叶轮流场仿真及优化 被引量：2
17
作者 蔡少波 《温州职业技术学院学报》 2017年第4期52-55,共4页
为提高冷却水泵的冷却性能,对某型汽车发动机冷却水泵叶轮流场进行三维建模,在ANSA软件中进行有限元网格划分,导入STAR-CCM+软件进行文件边界条件定义,并计算冷却水泵流场,获得各位置的状态参数并计算求得流量和扬程,在此基础上提出3种... 为提高冷却水泵的冷却性能,对某型汽车发动机冷却水泵叶轮流场进行三维建模,在ANSA软件中进行有限元网格划分,导入STAR-CCM+软件进行文件边界条件定义,并计算冷却水泵流场,获得各位置的状态参数并计算求得流量和扬程,在此基础上提出3种优化方案。仿真结果表明,8叶前倾改型叶轮能在改善冷却性能的同时缩短开发周期,可为汽车发动机冷却水泵结构设计优化提供一定参考。 展开更多
关键词 汽车发动机 冷却水泵 叶轮 冷却性能 star-ccm+
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基于Star-CCM+软件在农业机械教学中的应用与实践 被引量：1
18
作者 王鹏飞 李昕昊 +2 位作者 李建平 刘洪杰 杨欣 《农业与技术》 2021年第24期30-32,共3页
针对农业机械在教学过程中创新与改革问题,通过应用Star-CCM+软件对多风道喷雾机内部风道进行流体仿真操作分析,详细介绍了整个流体仿真过程以及仿真结果分析,讨论了在农业机械教学过程中引入Star-CCM+软件操作的新教学方法。在课程中... 针对农业机械在教学过程中创新与改革问题,通过应用Star-CCM+软件对多风道喷雾机内部风道进行流体仿真操作分析,详细介绍了整个流体仿真过程以及仿真结果分析,讨论了在农业机械教学过程中引入Star-CCM+软件操作的新教学方法。在课程中应用软件对农业机械部件进行仿真分析,能够有效提高学生的学习兴趣,更有助于培养学生在学习农业机械的过程中解决实际农业工程问题的创新思维能力。 展开更多
关键词 农业机械 star-ccm+ 学生教育 教学方法
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基于STAR-CCM+的船舶喷涂车间流固耦合模拟对比
19
作者 尚少文 刘兵红 郭冠维 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第3期524-533,共10页
目的对辐射采暖和热风采暖下的船舶喷涂车间和车间内固体工件表面温度进行对比分析,为船舶喷涂时选择采暖方式提供参考.方法通过STAR-CCM+5.02中新增的3D-CAD功能建立车间模型,选用软件中的辐射换热模型、对流换热模型以及耦合求解器,... 目的对辐射采暖和热风采暖下的船舶喷涂车间和车间内固体工件表面温度进行对比分析,为船舶喷涂时选择采暖方式提供参考.方法通过STAR-CCM+5.02中新增的3D-CAD功能建立车间模型,选用软件中的辐射换热模型、对流换热模型以及耦合求解器,结合不同数据,模拟得到适合喷涂的结果.结果辐射采暖车间内温度基本稳定在23~24℃,固体表面温度在20℃左右,车间内气流速度达到0.20~0.30 m/s;热风采暖车间内温度基本稳定在18~23℃,固体表面温度在18~22℃,车间内气流速度达到0.35~0.50 m/s.结论辐射换热下车间内温度分布更均匀,气流组织速度更适合喷涂,而纯热风采暖下车间内温度会产生较大的梯度,气流组织受扰动较大,不利于喷涂. 展开更多
关键词 船舶喷涂车间 热辐射模型 流固耦合 star-ccm+
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混凝土储热桩不同埋管方式下土壤温度场的Star-ccm模拟
20
作者 赵嵩颖 陈晨 白莉 《吉林建筑工程学院学报》 CAS 2012年第5期20-22,共3页
混凝土桩内部埋设换热管是高效开发与利用地下热能的一种新方法.本文通过建立混凝土桩换热管模型,并用star-ccm计算机模拟3种不同的埋管方式,得出不同埋管方式下,混凝土周围土壤的温度场分布图.
关键词 混凝土储热桩 star-ccm 换热管
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