基于FEMAG-CZ热场仿真软件的单晶炉热场分析

基于FEMAGSoft公司的EMAG-CZ热场仿真软件具有模拟提拉法生长单晶体的热场仿真功能，提出使用温度梯度分析热场，通过仿真证明热场设计合理，满足生长单晶棒的要求。

基于多物理场耦合计算的仿真软件开发

随着仿真技术的深入发展,多物理场耦合计算已成为工程研发的重要趋势。为解决仿真体系数据分散、流程衔接低效和知识经验难以共享、研发效率低的问题,开发了一套面向先进制造研发场景的多物理场耦合仿真软件。深度完善多物理场仿真软件体系,建立国产自主的多物理场仿真软件体系,开发低频磁仿真软件和流体仿真软件,完成热—流—固、电—磁—热、电热力耦合仿真的求解器耦合,并集成到数据传输统一、设计建模便捷、计算效率快、耦合结果精度高的多物理场仿真平台。实例验证结果表明,应用该软件可以从设计输入、几何解析、网格划分、多物理场设置、多场耦合求解、结果输出等有效环节内得到合理的高精度仿真结果,提升了航空航天、新能源汽车、半导体、计算机等核心技术产业的整体设计水平和制造效率。

热固耦合下裂隙产状对导热系数影响的模拟分析

为了研究裂隙产状对岩石导热系数的影响,通过模拟立方定律建立了裂隙产状与导热系数间的关系.利用多场耦合分析软件Comsol Multiphysics建立四种不同的裂隙几何模型,施加温度边界条件后,得到了不同裂隙产状下的模型整体导热系数.结果表明:裂隙对热传导有明显的阻碍效果,增大裂隙开度,模型整体导热系数呈幂函数形式减小;增大裂隙倾角,导热系数呈线性增长规律;减小裂隙数量,增大裂隙表面粗糙度,导热系数呈现增大趋势.

15 kA稀土电解槽阴阳极中心距对槽内电热场影响的模拟分析

为了解决稀土电解槽内热场分布不均匀的问题,建立15kA稀土电解槽三维模型并对模型的阴阳极中心距进行调整,同时利用COMSOL软件对不同阴阳极中心距下的电解槽内电热场进行模拟分析,从而得到电解槽内三维电热场的分布情况。结果表明:电解槽内高温等值面随着阴阳极中心距的增大不断朝电解槽中心移动,右侧阴极的最高等温面逐渐缩小并从阳极脱落,而左侧阴极附近最高等温面不断扩大并向电解槽中心移动;随着阴阳极中心距的增大,电解槽内最大电流密度的变化未出现明显规律,在阴阳极中心距d=33 mm时达到极大值,此时高温等值面分布也最为均匀;最佳电解槽阴阳极中心距为33mm。

钢板轧后冷却过程温度场仿真

建立钢板的温度场模型是钢板轧后冷却过程控制与优化的基础.为此,简述了钢板轧后冷却过程模型研究的情况,基于有限元方法建立了钢板轧后冷却过程的温度场模型,并进行了仿真研究.在ANSYS软件环境下,通过对工件几何、单元类型、材料属性与边界条件等定义,对钢板轧后冷却过程瞬态温度场模型进行了仿真求解,得到了钢板的温降曲线及瞬态温度场分布,所模拟出的温度场对合理制定冷却制度和冷却工艺具有实际指导意义.

基于ANSYS的平面磨削温度场的有限元仿真

通过确定移动热源的加载方式,运用ANSYS软件的热分析模块对磨削温度场进行仿真分析,得到了不同载荷步的温度场分布以及不同深度的节点的温度变化曲线,验证了越靠近热源磨削温度越高以及工件下层材料温升显著低于工件表面。通过改变砂轮线速度、工件进给速度和磨削深度,得到了主要的磨削参数对磨削区温度场的影响状况,证明了钛合金磨削存在临界磨削速度。在临界磨削速度附近某一区间磨削温度出现回落,因此适当的磨削速度、高的工件进给速度和小的磨削深度可以有效的减小磨削温度。

三连栋日光温室温度场分布及应用

针对冀中南地区冬季雾霾天气严重,日光温室不能充分发挥其应有的保温功能,设计建造了三连栋日光温室,为进一步验证其性能,应用MATLAB软件对三连栋日光温室进行二维温度场的拟合和图像绘制。结果表明:00:23三连栋日光温室的温度为8日>9日>10日;06:23为温室一天的最低温度,10日的06:23为3天最低温度;12:23为多云~阴的8日温室的最高温度,14:23为阴~晴的9日温室的最高温度,12:23—14:23为晴天的10日温室的最高温度,3天温室最高温均能达到30℃,16:23温度下降较快。多云~阴的8日、阴~晴的9日09:23—10:23依次从温室的北、中、南栋的上中部开始升温,16:23先从温室下部开始降温;晴天的10日09:23—10:23依次从温室的南、中、北栋开始升温,16:23依次从温室的北、中、南栋开始降温。在温室温度最低时或最高时,北栋北后侧中下部区域为温度的最高点或最低点。8—10日09:23与18:23(15~20℃)、08:23与20:23(10~15℃)温室温度各栋之间及各区域基本相同。同一天内温室地温中栋最高,地温白天北栋最低、夜间南栋最低;10日夜间南栋地温最低,最低地温13℃,白天中栋地温最高,最高地温22℃。光照强度9日<8日<10日。三连栋日光温室在2月中旬喜温果菜类即可定植,较单膜塑料大棚提早定植25~30天,同时又规避了冬季低温阴雪雾霾天气出现频次高的时段,三连栋日光温室优势明显。

65Mn钢圆锯片回火过程的有限元模拟及加热方法改进

针对大直径圆锯片采用径向加热方式进行回火热处理过程中由于锯片温度分布不均匀所产生的热应力分布不均匀、锯片回火变形较大等问题,提出了大直径锯片回火处理的轴向加热方法,建立了大直径锯片的有限元模型,模拟计算了大直径锯片在径向加热、轴向加热两种加热方式下锯片的温度场分布、应力场分布,对两种加热方式下锯片的回火质量进行了对比分析。计算分析结果表明:轴向加热方式下锯片的回火热处理质量显著优于径向回火加热方式。本文中提出的方法是可行的、有效的,可有效保证大直径锯片的回火质量。

焙烧过程中阴极类型对阴极热场分布的影响

以有限元分析软件ANSYS为平台,建立了160 kA铝电解槽焦粒焙烧时的三维1/4整槽模型;对3种典型阴极炭块(半石墨质、半石墨化和石墨化)在给定焙烧条件下的热场分布进行了仿真研究。结果表明:由于这3种炭块的电导率和导热系数依次增大,因此,在相同的焙烧条件下达到焙烧终点(阴极最高温度为1 030℃)时,阴极的温度分布依次变均匀;半石墨化和石墨化阴极与半石墨质阴极相比,其最大温差分别降低了133℃和232℃;阴极表面平均温度分别提高了34℃和57℃;周边糊的平均温度分别提高了77℃和126℃;900℃以上温度所占面积则从52.4%分别提高到63.0%和70.5%;达到相同终点的焙烧时间从96 h分别增加到132 h和205 h。当焦粒层厚度从20 mm增加到30 mm时,石墨化炭块的焙烧时间从205 h缩短到90 h,虽然焙烧效果有所下降,但仍然显著优于其他2种炭块在焦粒层厚度为20 mm时的焙烧效果。

室内地板辐射采暖与散热器采暖流场的数值模拟

合理的采暖方式不仅使人体舒适,而且有利于有效利用能源。以兰州地区某公共建筑作为研究对象,通过流场模拟软件Fluent airpak,建立房间的数学模型与物理模型,对室内的温度场、速度场及热舒适性进行分析。得出了室内温度分布云图、速度云图、PMV分布图。对比分析了2种采暖方式的差别,低温地板辐射采暖相较于散热器采暖,在温度、风速、热舒适等方面具有极大的优势,而且低温地板辐射采暖可以利用低品位能源作为热源,节约能源,具有很大的推广意义。

传统古镇冬季热环境研究——以洪湖瞿家湾为例

传统古镇的选址、形态布局不仅要考虑传统文化及风水等各方面的影响因素,其物理环境也至关重要。其中,热环境对于传统古镇是否宜居在某种程度上有一定的判定依据,良好的热环境能创造出舒适的室内外生活空间,节约能源。此次课题以湖北省洪湖瞿家湾古镇为研究对象,对其冬季热环境进行实地测量和软件模拟分析,尝试从量化分析的角度探讨、总结影响古镇热环境的因素,并对其热舒适度进行预判。