發(fā)布時(shí)間：2023-03-31 21:25

　　針對(duì)流固多場(chǎng)數(shù)學(xué)模型開(kāi)發(fā)了有限元-有限體積耦合計(jì)算方法,實(shí)現(xiàn)了低壓轉(zhuǎn)子加熱過(guò)程流場(chǎng)-溫度場(chǎng)-組織場(chǎng)-應(yīng)力場(chǎng)的耦合數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明:爐內(nèi)氣體流速分布不均勻,低壓轉(zhuǎn)子上部流速高,下部流速低,在前期升溫階段低壓轉(zhuǎn)子上部溫度高于下部,上下軸頭中心部最大溫差約為37℃;轉(zhuǎn)子中截面的熱應(yīng)力最大,為182 MPa,出現(xiàn)于第一次升溫結(jié)束時(shí)刻;中截面表面和心部奧氏體化時(shí)間間隔約17 h。研究了不同入口流速對(duì)低壓轉(zhuǎn)子加熱過(guò)程溫度、組織和熱應(yīng)力的影響。結(jié)果表明,氣體流動(dòng)對(duì)中低溫階段的加熱影響顯著,隨著入口流速降低,最大溫差和最大熱應(yīng)力增大;不同入口流速對(duì)高溫階段的加熱和組織轉(zhuǎn)變的影響較小。

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【文章目錄】：
1 多場(chǎng)耦合數(shù)學(xué)模型
    1.1 爐內(nèi)流體流動(dòng)模型
    1.2 固體內(nèi)溫度-組織-應(yīng)力/應(yīng)變耦合模型
        1.2.1 溫度場(chǎng)
        1.2.2 組織場(chǎng)
        1.2.3 應(yīng)力/應(yīng)變場(chǎng)
    1.3 流固耦合換熱模型及算法
        1.3.1 流固耦合換熱模型
        1.3.2 有限元-有限體積耦合計(jì)算方法
2 低壓轉(zhuǎn)子加熱過(guò)程多場(chǎng)耦合數(shù)值模擬
    2.1 幾何模型和網(wǎng)格劃分
    2.2 邊界條件
3 模擬結(jié)果與討論
    3.1 加熱爐內(nèi)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)
    3.2 低壓轉(zhuǎn)子加熱過(guò)程組織場(chǎng)演變
    3.3 低壓轉(zhuǎn)子加熱過(guò)程應(yīng)力場(chǎng)
    3.4 氣體流速的影響
4 結(jié)論



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