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TiNbZr难熔中熵合金激光熔覆过程温度场和流场模拟 被引量：1
1
作者 陈育钒 刘晋 +3 位作者 刘艳 胡登文 杨川 王雷 《表面技术》 北大核心 2025年第9期138-151,共14页
目的激光熔覆可以通过精确控制熔池中能量的分布和熔池的流动,改善涂层的凝固特性和成分分布。基于其快速熔化凝固过程的复杂性,难以实时监测熔池的熔凝行为,数值模拟成为研究熔池演化的重要工具。方法结合数值模拟与实验验证,建立考虑... 目的激光熔覆可以通过精确控制熔池中能量的分布和熔池的流动,改善涂层的凝固特性和成分分布。基于其快速熔化凝固过程的复杂性,难以实时监测熔池的熔凝行为,数值模拟成为研究熔池演化的重要工具。方法结合数值模拟与实验验证,建立考虑熔池传热、流体动力学和自由表面的激光熔覆三维有限元模型,模拟在TC4上熔覆TiNbZr难熔中熵合金的过程。结果通过模型和实验对比发现,成形参数平均偏差为5.15%,最大偏差为8.88%。研究了激光热源、对流换热、辐射散热和基体热传导对熔池温度场和熔池轮廓的影响,表明基体中热传导是主要的热损失方式。进一步分析熔池凝固界面可知,从熔池底部到顶部,形态参数(G/R)逐渐减小,而冷却速率(G×R)逐渐增大,验证了凝固组织从平面晶向柱状晶,最后到等轴晶的变化情况,且尺寸逐渐减小。结合涂层各位置元素分析的物理实验结果可知,马兰戈尼对流导致熔池两侧及底部存在拐点,阻碍了元素的混合,基体中V元素在熔池中心偏聚,粉末中的Zr元素在熔池上边缘偏聚,发生宏观偏聚。结论基于数值模拟和物理实验,对温度场和速度场进行了定量评估,激光熔池中的热传导对涂层的凝固形貌具有显著影响。平顶光束激光源的独特能量分布影响了熔池内的质量传输,进一步对涂层的成分分布产生了影响,这种定量评估有利于精确控制熔池中的能量分布和流体流动,以预测并改善涂层的凝固特性和成分分布。 展开更多
关键词 激光熔覆 数值模拟 激光熔池 温度场 流场模拟
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同步气体冷却下薄板激光熔覆数值模拟及实验研究 被引量：1
2
作者 吴志鹏 乌日开西·艾依提 张宇涛 《表面技术》 北大核心 2025年第5期176-187,共12页
目的解决薄板在激光熔覆过程中产生复杂残余应力、变形及晶粒粗大等问题,提高熔覆层的质量和零件装配可靠性。方法提出一种液氮冷却氮气的激光熔覆同步气体冷却方法。采用双椭球热源,综合考虑随温度变化的热物性参数、热传导、热辐射、... 目的解决薄板在激光熔覆过程中产生复杂残余应力、变形及晶粒粗大等问题,提高熔覆层的质量和零件装配可靠性。方法提出一种液氮冷却氮气的激光熔覆同步气体冷却方法。采用双椭球热源,综合考虑随温度变化的热物性参数、热传导、热辐射、光粉相互影响、凝固过程中相变潜热的作用,建立同步气体冷却的激光熔覆三维数值模型,对不同冷却距离(d)下的瞬态温度场、熔池流场及应力演变过程进行数值计算。同时,利用热电偶对温度场分布进行验证,并采用扫描电子显微镜(SEM)和显微硬度仪分析其显微组织及涂层的硬度。结果引入冷却氮气增强了熔池表面与外界环境之间的热交换,从而改善了熔池的温度分布,加快了熔池的冷却速度。常规激光熔覆和同步气体冷却激光熔覆的熔池流场变化趋势基本相同,呈现中心向四周流动,中心流速小,边缘流速大,熔池前方的流速大于熔池后方。当冷却距离为5mm时,基体横向最大残余应力由204 MPa降至181 MPa,熔覆层顶部残余应力从190 MPa降至172 MPa,界面结合区残余应力从234 MPa降至211MPa,基板两侧翘曲变形量减少了50%。当冷却距离为10mm时,涂层的晶粒组织明显细化,中部柱状晶的无序排列程度明显增大,涂层的显微硬度从348.2HV0.2提高到375HV0.2。结论该方法可以有效减小基体的残余应力和变形,为更好控制激光熔覆涂层的晶粒和微观组织提供了一种新方法。 展开更多
关键词 激光熔覆 同步气体冷却 残余应力 熔池流场 显微组织 数值模拟
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1.2 mm厚304L不锈钢薄板脉冲等离子弧 搭接角焊的动态过程研究
3
作者 卢静怡 何建萍 李芳 《热加工工艺》 北大核心 2025年第23期138-144,共7页
为了研究不同焊接参数对MARKIII型液化天然气船围护系统中304L不锈钢薄板搭接接头熔池动态变化的影响,建立了脉冲等离子弧搭接角焊温度场与流场的耦合模型,采用了倾斜的双椭球移动热源,并综合考虑了电磁力、电弧压力、浮力、表面张力对... 为了研究不同焊接参数对MARKIII型液化天然气船围护系统中304L不锈钢薄板搭接接头熔池动态变化的影响,建立了脉冲等离子弧搭接角焊温度场与流场的耦合模型,采用了倾斜的双椭球移动热源,并综合考虑了电磁力、电弧压力、浮力、表面张力对熔池的作用,分析了峰值电流和焊接速度对搭接接头熔池特征形貌的影响。结果表明:在倾斜热源作用下搭接接头熔池温度呈非对称分布,熔池流场产生非对称涡流。当占空比和基值电流不变时,峰值电流和热输入成正比,熔池的熔宽、底板熔宽和底板熔深随峰值电流增大而增大;焊接速度和热输入成反比,熔池的熔宽、底板熔宽和底板熔深随焊接速度增大而减小。模拟结果与试验结果较吻合,该模拟过程准确合理,为得到良好质量的焊缝成形提供了依据。 展开更多
关键词 脉冲等离子弧焊接 温度场 流场 熔池 数值模拟
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磁场辅助增材制造金属的微观组织及力学性能研究进展 被引量：1
4
作者 杨未柱 牛启超 +4 位作者 樊哲铭 方宇辉 赵哲南 苏晓璐 李磊 《热加工工艺》 北大核心 2025年第14期20-35,共16页
金属增材制造技术无需模具、不受结构限制,在各行业得到广泛应用,已成为制造复杂形状产品的有效途径,但它仍面临成形构件易产生缺陷、材料各向异性、裂纹及元素偏析等问题。磁场辅助增材制造(M-FAAM)具有磁场形式多样、非接触式控制、... 金属增材制造技术无需模具、不受结构限制,在各行业得到广泛应用,已成为制造复杂形状产品的有效途径,但它仍面临成形构件易产生缺陷、材料各向异性、裂纹及元素偏析等问题。磁场辅助增材制造(M-FAAM)具有磁场形式多样、非接触式控制、调控效果显著等特点,为金属增材制造的微观组织与力学性能调控提供了创新途径。本文系统梳理了磁场对增材制造过程的影响机制,分析了沉积缺陷的形成机制及其调控效果,综述了磁场对微观组织调控和力学性能的影响。现有研究显示磁场辅助能影响熔池流动传热,调控凝固组织晶粒尺寸、枝晶生长形貌和沉积缺陷,并改善材料力学性能。但磁场辅助的熔池运动行为调控机理、熔池凝固过程影响机理和微观组织与力学性能关联关系等方面较为复杂。未来,需在揭示磁场对熔池流动和微观组织的精确调控机制、建立磁场参数/工艺-微观组织-力学性能关联关系、开发适用于增材制造的新型磁场调控技术等方面进一步深入,以推动M-FAAM在工程实际中的应用,实现高质量的金属增材制造。 展开更多
关键词 磁场 金属增材制造 熔池流动 熔池凝固 沉积缺陷
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浅埂-深潭中的流场结构及草鱼幼鱼分布响应
5
作者 孙松 胡江 +1 位作者 刘双平 程文婉 《水生态学杂志》 北大核心 2025年第6期180-188,共9页
探究连续浅埂-深潭垂面流场结构的分布规律及草鱼在垂面上的分布特征,为后续研究浅埂-深潭型鱼类生境营造方案提供科学参考。在分析长江上游河段中常见浅埂-深潭的基础上,2020年11月开展粒子图像测速系统(PIV)水槽试验,探讨了连续浅埂-... 探究连续浅埂-深潭垂面流场结构的分布规律及草鱼在垂面上的分布特征,为后续研究浅埂-深潭型鱼类生境营造方案提供科学参考。在分析长江上游河段中常见浅埂-深潭的基础上,2020年11月开展粒子图像测速系统(PIV)水槽试验,探讨了连续浅埂-深潭内不同深潭纵向剖面流场结构的分布规律及其随浅埂的相对水深Z1(H/D,H为总水深,D为浅埂深度)的变化,并分析了鱼龄约7个月、体长(5.5±0.5)cm的草鱼幼鱼分布情况及其对垂面流场结构的响应特征。结果表明:随着Z1的增大,上、下游深潭垂面逐渐形成相似的流场结构,具体表现为浅埂上方区域多为顺流区,在深潭内上游浅埂的上半部附近区域形成过渡区,过渡区右方的顺流区呈“倒直角梯形”分布,浅埂间的下半部区域则多为主回流区,垂面上鱼群的分布规律也增强,其最喜好在0.1~0.2倍浅埂深度的高流速主回流区活动。 展开更多
关键词 浅埂-深潭 垂面流场结构 草鱼分布特征 生态航道 鱼类生境
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铝铜合金焊接完整流动熔池凝固的MPF-LBM建模及显微组织演变行为分析
6
作者 刘湘波 杜心伟 +2 位作者 王猛 蔡佳思 魏艳红 《焊接学报》 北大核心 2025年第9期18-27,共10页
2219铝合金在推进剂储罐生产中的价值及相场法在显微组织预测中的潜力广受关注,然而,当前考虑熔体流动和枝晶固相运动的完整熔池凝固演变行为尚不明确,建立了多相场-格子玻尔兹曼模型,开发了大批量枝晶生长模拟加速算法、大计算域CPU并... 2219铝合金在推进剂储罐生产中的价值及相场法在显微组织预测中的潜力广受关注,然而,当前考虑熔体流动和枝晶固相运动的完整熔池凝固演变行为尚不明确,建立了多相场-格子玻尔兹曼模型,开发了大批量枝晶生长模拟加速算法、大计算域CPU并行算法和自主知识产权的Fortran求解器,实现了完整流动熔池的动态凝固模拟,结果与实测的枝晶形貌和晶粒结构/尺寸吻合良好.结果表明,熔体流动会冲涮固-液界面前沿的富溶质层形成溶质涡流、使等轴晶发生平移、旋转和碰撞;枝晶运动会挤压富溶质层,并在运动枝晶后方形成溶质滞后输运效应,显著影响溶质分布;熔体流动和枝晶运动会造成枝晶非对称生长,加剧显微组织各向异性.纵截面焊缝由短柱状晶和致密等轴晶组成,等轴晶间的液相通道中发生溶质偏析并演变为网状共晶,熔池流动会在焊缝顶层形成大间隙等轴晶带. 展开更多
关键词 多相场-格子玻尔兹曼 完整流动熔池 熔体流动 溶质对流 固相运动
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双辊薄带铸轧熔池内流场和温度场数值模拟 被引量：8
7
作者 董建宏 王楠 +2 位作者 陈敏 徐磊 黄伟军 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期211-216,共6页
以带宽1000 mm,辊径600 mm的双辊薄带铸轧过程为研究对象,基于Fluent软件,建立了薄带铸轧熔池三维有限体积模型,对其中钢液流动状态及传热进行数值模拟,并考察了新型浇铸系统结构、布流器开孔倾角、铸轧速度、过热度及冷却强度对铸轧AIS... 以带宽1000 mm,辊径600 mm的双辊薄带铸轧过程为研究对象,基于Fluent软件,建立了薄带铸轧熔池三维有限体积模型,对其中钢液流动状态及传热进行数值模拟,并考察了新型浇铸系统结构、布流器开孔倾角、铸轧速度、过热度及冷却强度对铸轧AISI304不锈钢熔池的流场和温度场的影响.结果表明,采用浸入式水口,多孔布流器,导流坝以及分流体组合的新型浇铸系统,且水口浸入布流器熔池内,布流孔向上倾角15o^18o,铸带速度在60~80m/min,熔池自由液面湍流动能最大值为0.0175 J/kg,熔池表面温差低于20 K,钢液与铸轧辊接触面能稳定形成大于0.6 mm的凝固坯壳. 展开更多
关键词 双辊薄带连铸 铸轧熔池 流场 温度场 数值模拟
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K-PAW准稳态过程小孔与熔池动态行为的数值模拟 被引量：2
8
作者 徐斌 胡庆贤 +2 位作者 陈树君 蒋凡 王晓丽 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期804-810,共7页
基于流体动力学原理，同时考虑电弧压力、表面张力、电磁收缩力、浮力和重力等因素影响，建立了随小孔深度增加热力作用二次变化的三维瞬态计算模型．利用上部双椭球体下部锥体的组合式体积热源描述等离子电弧对焊接工件的热作用，提出... 基于流体动力学原理，同时考虑电弧压力、表面张力、电磁收缩力、浮力和重力等因素影响，建立了随小孔深度增加热力作用二次变化的三维瞬态计算模型．利用上部双椭球体下部锥体的组合式体积热源描述等离子电弧对焊接工件的热作用，提出了可以维持小孔稳定的“孔内固体搅动式”计算方法．为了提高计算效率，建立了相对焊缝纵截面对称的计算区域：计算过程利用流体体积函数（VOF）法追踪小孔边界，基于FLUENT软件对穿孔型等离子弧准稳态焊接过程进行了数值模拟，得到了准稳态焊接过程中小孔、熔池及流场的动态变化行为，分析了穿孔型等离子弧焊接（K—PAW）准稳态过程的稳定性，探讨了影响小孔稳定的工艺因素，最后进行了计算模型的验证实验．结果表明，在设定的焊接工艺参数下，3．0s之后焊接过程达到准稳态，准稳态焊接过程中小孔前壁熔池较薄，平均厚度为0．6mm，且小孔前壁有一定倾斜现象，使得背面小孔中心相对焊接中心向后偏移，焊接不同时刻偏移量在0．46～0．97mm之间波动．在准稳态焊接过程中熔池内存在稳定的逆时针涡流，计算所得的背面小孔宽度与实验结果吻合良好． 展开更多
关键词 K—PAW准稳态过程 小孔 熔池 流场 数值模拟
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潜水搅拌机分布对污水处理池搅拌效果的影响 被引量：12
9
作者 田飞 施卫东 +2 位作者 卢熙宁 陈斌 欧鸣雄 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2013年第2期146-150,共5页
为研究潜水搅拌机的分布对污水处理池内搅拌效果的影响,采用三维建模软件Pro/E建立实体模型,利用ICEM大型软件对污水处理池进行非结构化四面体网格划分,在Fluent 6.3计算流体力学软件平台上,采用动坐标系技术、RNG k-ε湍流模型和PIOS算... 为研究潜水搅拌机的分布对污水处理池内搅拌效果的影响,采用三维建模软件Pro/E建立实体模型,利用ICEM大型软件对污水处理池进行非结构化四面体网格划分,在Fluent 6.3计算流体力学软件平台上,采用动坐标系技术、RNG k-ε湍流模型和PIOS算法,对潜水搅拌机搅拌的污水处理池进行数值模拟,分析全池内流体的宏观流场与各截面速度流场分布,考察各潜水搅拌机的效率,同时对污水处理池内的流体平均速度及搅拌面积率进行了研究.计算结果表明:优选方案H中,3个潜水搅拌机转速为1 200 r/min,安装角度分别为45°,30°,30°,其搅拌面积率超过90%.在3个潜水搅拌机搅拌下,污水处理池内流体形成连续循环水流,搅拌充分,平均流速在0.3 m/s左右,符合潜水搅拌机工作要求.利用此方法,可为潜水搅拌机的实际工程应用提供参考依据. 展开更多
关键词 潜水搅拌机 位置分布 长方形大水池 搅拌效果 流场 数值模拟
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DPIV技术在絮凝池流场特性研究中的应用 被引量：12
10
作者 吴龙华 唐洪武 +1 位作者 严忠民 吴玮 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期38-41,共4页
利用数字粒子图像测速(DPIV)技术对往复隔板絮凝池中的复杂流场进行测量,分析池内水流特性对絮凝效果的影响机制.结果表明,絮凝池廊道头部流场对絮凝效果有很大影响.为改善絮凝池的流场,可增大池内的有效空间.
关键词 絮凝池 数字粒子图像测速 流场特性
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薄板铝合金激光深熔焊熔池流动数值模拟 被引量：15
11
作者 占小红 米高阳 +3 位作者 陶汪 陈洁 魏艳红 陈彦宾 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期31-34,114,共4页
针对薄板铝合金激光焊接过程,采用有限体积法开展熔池流动研究.建立了三维焊接熔池流动数学模型,并采用高斯旋转体热源表征激光束的热作用.在考虑与不考虑表面张力作用下,分别计算获得了焊接温度场、熔池流场和熔池形貌.基于计算结果,... 针对薄板铝合金激光焊接过程,采用有限体积法开展熔池流动研究.建立了三维焊接熔池流动数学模型,并采用高斯旋转体热源表征激光束的热作用.在考虑与不考虑表面张力作用下,分别计算获得了焊接温度场、熔池流场和熔池形貌.基于计算结果,分析了温度场云纹图、熔池焊接热循环曲线、熔池速度场分布多视图.最后进行相同参数下的激光焊接试验,基于观察获得的焊接接头形貌,综合分析了模拟结果和试验结果.结果表明,所建立的模型和模拟方法是合理可行的.同时考虑Marangoni对流作用所计算得到的熔池和焊缝几何形状更加接近实际焊接接头. 展开更多
关键词 铝合金 激光焊 熔池 流场
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多股多层水平淹没射流数值模拟研究 被引量：47
12
作者 杨忠超 邓军 +1 位作者 杨永全 张建民 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期31-38,共8页
多股多层水平淹没射流是一种新型消能型式。本文采用VOF(VolumeofFluid)法和RNGk-ε紊流模型结合向家坝水电工程对多股多层水平淹没射流进行了三维数值模拟,将计算值与实验值进行了对比,计算值与实测值吻合较好,表明数值模拟方法是研究... 多股多层水平淹没射流是一种新型消能型式。本文采用VOF(VolumeofFluid)法和RNGk-ε紊流模型结合向家坝水电工程对多股多层水平淹没射流进行了三维数值模拟,将计算值与实验值进行了对比,计算值与实测值吻合较好,表明数值模拟方法是研究消力池水流运动规律及消能机理的有效途径。文中分析讨论了多股多层射流进入消力池后的水流结构与消能机理,研究结果表明:多股、多层射流进入消能水体时,在各主流的四周有一个消能旋滚,形成多个强剪切层消能区,消能率较高,但在平面上没有形成明显的、贯穿的立轴旋涡。同时,由于各漩滚的相互作用,能有效减小对消力池固壁的冲刷。 展开更多
关键词 多股多层淹没射流 三维流场 紊流数值模拟 VOF法
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电渣重熔过程渣池流场数值模拟 被引量：3
13
作者 王晓花 厉英 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2014年第2期133-137,151,共6页
采用商业软件ANSYS和FLUENT建立了电渣重熔过程渣池流场数学模型,分析了电渣重熔过程电磁力和热浮力共同作用下渣池流动行为,以及典型电渣重熔工艺参数(电极形貌、插入深度、填充比和电流强度)对电渣重熔过程渣池内流场的影响规律.结果... 采用商业软件ANSYS和FLUENT建立了电渣重熔过程渣池流场数学模型,分析了电渣重熔过程电磁力和热浮力共同作用下渣池流动行为,以及典型电渣重熔工艺参数(电极形貌、插入深度、填充比和电流强度)对电渣重熔过程渣池内流场的影响规律.结果表明:电磁力有利于渣池内产生逆时针涡流,浮力有利于渣池产生顺时针涡流.电极端部形貌对渣池流动影响较大,当电渣重熔电流均为5 000 A,频率为50 Hz时,平头电极所在渣池内同时存在逆时针涡流和顺时针涡流,锥形电极所在渣池内只存在逆时针涡流.电极填充比和电流都对渣池内流动行为影响较大,减小电极填充比和增大电流强度都会使渣池内逆时针涡流增加. 展开更多
关键词 电渣重熔 渣池 流场 数值模拟
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焊接熔池数值模拟的研究现状 被引量：10
14
作者 周远远 于治水 《华东船舶工业学院学报》 2003年第2期65-69,共5页
对焊接熔池的流场热场的数值模拟这一领域进行了综述,分析了对焊接熔池进行数值模拟的发展过程和现有研究模型中存在的问题,为进一步研究提供指导。
关键词 焊接熔池 数值模拟 流场 热场
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双辊薄带铸轧熔池近侧封板处流场与温度场研究 被引量：2
15
作者 任青文 丁明凯 +4 位作者 王岩伟 翟晓庆 杨振宇 郭娜娜 朱光明 《铸造技术》 北大核心 2017年第9期2178-2182,共5页
以某钢铁公司的双辊薄带连铸机为原型,通过建立三维铸轧熔池流热耦合数学模型,研究了铸轧熔池近侧封板处的流场和温度场变化规律。结果表明,近侧封板处铸轧熔池存在三个较大的的漩涡区,与熔池内部流场有较大差异。研究还发现,端面布流... 以某钢铁公司的双辊薄带连铸机为原型,通过建立三维铸轧熔池流热耦合数学模型,研究了铸轧熔池近侧封板处的流场和温度场变化规律。结果表明,近侧封板处铸轧熔池存在三个较大的的漩涡区,与熔池内部流场有较大差异。研究还发现,端面布流水口倾角严重影响着熔池液面波动和上部钢液混合均匀程度,合理的水口倾角有利于熔池出口Kiss点高度的均匀一致,提高薄带产品质量。 展开更多
关键词 铸轧熔池 流场 温度场 数值模拟
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三丝GMAW不同电流配比对焊缝成形的影响机理研究 被引量：1
16
作者 顾煜 华学明 +2 位作者 叶定剑 李芳 徐琛 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第9期171-175,共5页
三丝GMAW是一种有效提高焊接速度的焊接方法,但电流配比对最后的焊缝成形具有重要的影响,焊接工艺实验表明适当提高引导弧的电流有利于形成形态良好的焊缝。本文针对三丝电流配比对焊缝成形的影响,采用数值模拟方法,研究了不同电流配比... 三丝GMAW是一种有效提高焊接速度的焊接方法,但电流配比对最后的焊缝成形具有重要的影响,焊接工艺实验表明适当提高引导弧的电流有利于形成形态良好的焊缝。本文针对三丝电流配比对焊缝成形的影响,采用数值模拟方法,研究了不同电流配比对焊缝成形的影响机理,揭示了三丝GMAW不同电流配比下的熔池形态及流动场的不同分布规律。研究结果表明:适当提高引导弧的电流可形成互相连通、熔宽分布均匀的三丝GMAW共熔池,有利于形成明显的"推-拉"流动方式,减缓熔池的后退效应,降低凝固速度,增强焊接过程的稳定性,有利于形成均匀一致的焊缝。 展开更多
关键词 三丝GMAW 电流配比 熔池形态 流动场
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外加高频磁场下电弧快速成形过程的电磁-流体耦合数值模拟 被引量：8
17
作者 柏兴旺 张海鸥 +1 位作者 周祥曼 王桂兰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期60-66,72,共8页
外加电磁作用是改善电弧快速成形零件组织和性能的有效方式之一。为了揭示高频磁场对熔池传热、对流和形态的影响机理,采用有限元电磁计算和有限体积流体分析耦合的方法,建立电磁场、熔池温度场和流体流动场分析的三维模型,分析工件和... 外加电磁作用是改善电弧快速成形零件组织和性能的有效方式之一。为了揭示高频磁场对熔池传热、对流和形态的影响机理,采用有限元电磁计算和有限体积流体分析耦合的方法,建立电磁场、熔池温度场和流体流动场分析的三维模型,分析工件和熔池中高频电磁力/热的分布特征,研究高频电磁力与表面张力、电弧力以及熔滴冲击共同作用下的熔池表面动态变形,对比分析有/无外加高频磁场情况下熔池温度分布和流体流动模式上的差异,并由此预测外加高频磁场对凝固组织和熔池形态的改变。结果表明,高频电磁力驱动熔池流体在垂直焊接方向的平面内形成单漩涡旋转对流,有利于熔断枝晶细化晶粒,熔池表面形状向远离线圈一侧倾斜,熔宽增大。金相和焊道横截面测试证实了上述模拟结果。 展开更多
关键词 快速成形 高频磁场 熔池流动 数值模拟
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异侧竖缝宽度对鱼道水流结构的影响研究 被引量：7
18
作者 张羽 张凌峰 +2 位作者 杜庆君 李卓普 赵集云 《水力发电》 北大核心 2020年第9期37-42,共6页
竖缝式鱼道是目前应用最为广泛、效果较好的过鱼工程鱼道设施,同侧竖缝式鱼道的结构设计、水流特征的研究现在已经相当完善,但对异侧竖缝式鱼道的研究比较匮乏。为此,采用数值模拟方法定量分析不同竖缝宽度工况下鱼道池室和竖缝处的水... 竖缝式鱼道是目前应用最为广泛、效果较好的过鱼工程鱼道设施,同侧竖缝式鱼道的结构设计、水流特征的研究现在已经相当完善,但对异侧竖缝式鱼道的研究比较匮乏。为此,采用数值模拟方法定量分析不同竖缝宽度工况下鱼道池室和竖缝处的水流结构、流速分布、回流区分布情况等水力特征参数的变化情况,并对比分析流态优劣给出了异侧竖缝式鱼道竖缝宽度b/B合理取值范围为0.15~0.20。 展开更多
关键词 异侧竖缝式鱼道 竖缝宽度 影响 数值模拟 池室流场 水流结构
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多股水平淹没射流水垫塘流场数值模拟 被引量：22
19
作者 杨忠超 邓军 +2 位作者 张建民 曲景学 杨永全 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期69-73,共5页
水垫塘三维流场的研究是深入研究消能机理的基础 ,多股水平淹没射流水垫塘作为一种新的消力池型式 ,其水垫塘内水流流态特征是研究者最为关心的问题之一 ,本文对向家坝多股水平淹没射流水垫塘的三维流场进行了数值模拟 ,将计算的消力池... 水垫塘三维流场的研究是深入研究消能机理的基础 ,多股水平淹没射流水垫塘作为一种新的消力池型式 ,其水垫塘内水流流态特征是研究者最为关心的问题之一 ,本文对向家坝多股水平淹没射流水垫塘的三维流场进行了数值模拟 ,将计算的消力池底板压强及流速与实测结果进行了对比 ,计算值与实测值吻合较好 ,计算的消力池内三维流场与实验中观察到的流态及理论分析结果吻合很好 ,结合流场特性分析了试验和计算中发现的中孔射流冲击点比表孔射流冲击点更远的原因 ,分析了中孔之间不存在稳定的、明显的、贯穿的“马蹄涡”及其原因。 展开更多
关键词 水力学 三维流场 数值模拟 水垫塘 淹没射流
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1000MW电厂循环水流道进水池三维紊流数值模拟 被引量：7
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作者 孙东坡 张艳艳 +1 位作者 王鹏涛 张晓雷 《中国农村水利水电》 北大核心 2008年第6期99-102,共4页
电厂进水池的流态直接影响到水泵的工作状况、气蚀性能和安全运行保证率，因此在进水流池体型研究与水力设计中都特别关注这一问题。针对大型1000MW电厂进水池工程实际，应用k～ε紊流模型对进水水池及喇叭口附近流场进行三维水流数值... 电厂进水池的流态直接影响到水泵的工作状况、气蚀性能和安全运行保证率，因此在进水流池体型研究与水力设计中都特别关注这一问题。针对大型1000MW电厂进水池工程实际，应用k～ε紊流模型对进水水池及喇叭口附近流场进行三维水流数值模拟计算，分析研究了进水池及喇叭口附近的流速、压强及涡漩分布，同时也对进水池数值模拟的计算参数及网格处理进行了分析讨论。数值模拟结果分析表明，计算结果与物理模型试验数据基本一致。为了消除水泵喇叭口附近的表面漩涡和水下漩涡，作者提出了保证水泵正常运行的进水池设计控制尺寸。 展开更多
关键词 k~ε模型 进水池 数值模拟 流速分布 流场
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