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关键词： 轮缘推进器   间隙流动   尺度效应   敞水性能   数值模拟  

摘要： 不同缩比尺度下轮缘推进器间隙内流动结构及流动损失的变化规律仍不够明确。本文采用CFD方法对多个间隙方案进行了数值模拟研究，以探究轮缘推进器环形间隙内流场特性以及其在不同缩比尺度下的变化规律。研究结果表明：轮缘推进器环形间隙内的逆向流动会在转子环表面产生摩擦损耗扭矩，影响轮缘推进器的推进效率，经计算，转子环扭矩约占总扭矩的1%～1.8%，且进速系数越高、推进器尺度越小，转子环摩擦损耗扭矩占比越高；轮缘推进器环形间隙内存在复杂的三维流动，推进器尺度越大，间隙内流体的轴向速度分量越大，相同时间内间隙流的泄出流量越大，经提取，推进器尺度由小到大对应的泄出流量分别为1.3，5.5，23.5 kg/s；倒圆角的轮缘推进器环形间隙流道构型可有效改善间隙内的流动分离，降低流动损失。

关键词： 镁合金   循环扩挤   数值模拟   应力应变状态  

摘要： 镁合金是目前工程应用领域最轻的结构金属材料，是装备轻量化的重要选材。细晶强化是同时提升镁合金强韧化的有效手段。提出一种压应力与剪切应力结合的往复变形大塑性变形工艺——差速循环扩挤，在一般循环扩挤变形基础上加入了非对称型腔，改变了金属流动规律，可以通过多次变形获得组织均匀细化的镁合金。采用Deform-3D有限元软件开展了不同模具结构与变形路径下（A、B路径）的数值模拟，分析了镁合金在成形过程中的应力场与应变场的变化规律，并通过试验分析合金不同路径与不同道次下的组织与织构演变规律。结果表明：差速变形通过膨胀充型与非对称挤压协同作用调控材料流动，其中A路径因梯度不对称应力场（非对称性随型腔高度差增大而增强）导致应变区域异质性，即非对称区>对称区>心部，而B路径通过多向应变协调机制实现应力/应变场均匀性提升。B路径凭借非平面应变效应与动态再结晶协同作用，晶粒细化显著优于A路径且长周期有序堆垛相（LPSO）相破碎程度与分布均匀性提高。多道次变形驱动（0002）基面织构极密度由3.7降低至1.8，晶粒多向随机排列特征显著，为调控镁合金各向异性提供了可量化工艺窗口。

关键词： 烟气流动特性   W型火焰锅炉   数值模拟   飞灰分离  

摘要： 以W型火焰锅炉省煤器出口至SCR入口间的烟道作为研究对象,开展负荷变化和煤质劣化下含灰烟气流动特性及飞灰捕集模拟研究。结果表明:飞灰捕集率随负荷的增大逐渐减小,350～550 MW(变化50 MW)的飞灰捕集率为11.87%、11.46%、11.09%、10.60%、10.00%;压降随负荷的增大逐渐增大,压降变化分别为21.61、25.17、29.94、37.05、44.14 Pa;低负荷时燃料中的灰分增大而飞灰捕集率差异不大,高负荷时飞灰捕集率随燃料中灰分增大而下降明显;出口导流板的导流作用,能有效减小负荷变化及燃料中灰分增大对烟道出口流场均匀性的影响,改善分离效果。

关键词： 物质点法   无铆连接   数值模拟   摩擦系数  

摘要： 在无铆连接的有限元数值模拟中，随着板料变形量的增加，网格畸变问题愈发严重，导致计算结果的准确性受到影响。为了解决这一问题，本文提出了一种基于点面接触的改进物质点法，用于无铆连接工艺数值模拟分析。依据现有文献中的模型和工艺参数，分别采用物质点法和有限元法进行了模拟仿真，并对接头形貌及应力云图进行了对比分析。结果显示，两种方法得到的接头形貌和应力云图具有较高的相似度，从而验证了改进物质点法在处理接触问题方面的正确性。在对凹模底部有凹槽结构的无铆连接数值模拟过程中，有限元法除网格畸变外，还存在网格部分重叠的缺陷。针对这一现象，本文分析了连接过程中的材料流动与成形机理，并采用物质点法和有限元法分别研究板料与模具在不同摩擦系数下的连接情况。随着摩擦系数减小，有限元法网格重叠缺陷得到显著改善，而物质点法始终无重叠缺陷。两种方法所得的接头互锁值与颈厚值变化趋势相同，最大相对误差为7.4%。本文提出的改进物质点法，为无铆连接以及其他金属成形工艺提供了一种新方法。

关键词： 单辊薄板连铸机   水冷辊   铅薄板   ANSYS Fluent   数值模拟   冷却性能  

摘要： 水冷辊是铅薄板单辊连铸技术中的核心部件,其冷却效果直接影响铅薄板的厚度控制和质量均匀性。基于单辊连铸工艺,采用ANSYS Fluent软件对水冷辊进行三维数值模拟,分析了不同出水孔数量对水冷辊温度场和流场的影响。结果表明,水冷辊内部流场的分布与出水孔数量密切相关,24孔设计在冷却效果和温度均匀性方面表现最佳,能够将铅薄板的厚度控制在1 mm左右,减少温度波动。实验验证了模拟结果,设计的水冷辊样机生产的铅薄板厚度均匀、表面光滑,满足生产要求。

关键词： 机器学习   嵌入式离散裂缝模型   采收率预测   裂缝性水驱气藏   数值模拟  

摘要： X气藏为受背斜构造控制的块状裂缝性边水气藏，受边水水侵的影响，气藏见水迅速，严重降低采收率，亟须科学的理论与方法指导开发实践。为此，研究在系统分析关键参数对采收率的影响规律基础上，构建裂缝水驱气藏采收率预测方法，为动态优化开发方案提供科学依据。基于气藏基础地质与生产数据，运用EDFM（嵌入式离散裂缝模型）建立单井机理模型，通过单因素敏感性分析，揭示水体倍数、采气速度、基质渗透率、渗透率各向异性的作用规律：水体倍数与采收率呈负相关，随着水体倍数增加，气井水气比上升速率显著加快，稳产时间大幅缩短；采气速度对气藏稳产时间影响尤为突出，存在特定的最佳采气速度阈值，可使采收率达到最大值；基质渗透率与采收率呈正相关，基质渗透率越低，气藏采收率越低，水气比上升速度越快，稳产时间越短；渗透率各向异性过低时，由于渗流能力较差导致采收率降低，比值增大则加速水侵使采收率降低。在此基础上，设计125组交叉实验方案，通过数值模拟获取基础数据，进而建立裂缝性水驱气藏采收率预测模型。为提升模型预测精度，对原始数据进行离散化处理，并采用决策树算法构建预测模型。经参数优化后，模型预测精度达到96%。基于X气藏2口生产井的实际动态数据，将该模型预测结果与Blasingame产量递减分析法进行对比验证，结果表明：该模型预测结果与实际生产数据高度吻合，具有较高的可靠性与实用性，为裂缝性水驱气藏采收率预测提供了一种高效、精准的技术手段。

关键词： 溢流成形   数值模拟   工艺参数   工艺优化   速度场   OLED显示玻璃  

摘要： 溢流下拉法作为高世代有机发光二极管（OLED）显示玻璃成形的核心技术，其参数配置决定了玻璃液的流动行为及成形质量。本研究使用Fluent 软件，系统探究了入口槽深、远端槽深及玻璃液密度对溢流过程中溢流面玻璃液厚度、速度分布、溢流槽内部速度场分布等的影响。结果表明：随着入口槽深的增加，近端玻璃液溢出量减少导致流速降低、厚度减小，而远端因动能积累提升速度与厚度；随着远端槽深的增加，远端玻璃液流量迅速增加，其速度与厚度显著增加，而近端玻璃液的速度与厚度减小；玻璃液密度的升高使近端玻璃液厚度与速度降低，但远端玻璃液厚度不变，速度升高。基于多参数协同调控，当玻璃液的黏度3 500 Pa·s、入口速度0.015 m/s、入口尺寸100 mm×100 mm、槽宽200 mm、壁厚50 mm 时，提出优化方案：入口槽深H=253 mm，远端槽深h=30 mm，玻璃液密度ρ=2 440 kg/m3。该方案可实现近远端间速度梯度平缓化，将厚度极差降至0.818 mm，为溢流槽设计与工艺优化提供理论依据。

关键词： 软岩隧道   大埋深   让压支护   让压量   离散元数值仿真  

摘要： 近年来我国越来越多的地下工程建设中遇到了软岩大变形的问题。主要解决方案为采取径向让压支护以达到在大埋深下释放围岩应力、并最终抵抗围岩变形的目的。本文以Ⅴ级围岩隧道为研究背景，基于让压支护理论，分析径向让压支护的围岩力学行为。开展了高地应力软岩隧道径向让压受力特性研究，采用离散元数值模拟软件，利用FISH语言编程模拟径向让压过程，揭示了侧压力系数、径向让压层厚度对围岩稳定性的影响，结果表明：随着让压层厚度的增加，围岩应力得到改善，但其厚度达到一定值后，围岩受力状态的改善效果增加不再显著；地层侧压力系数大于1.0时，拱底、拱腰处应力水平增长速率提高。

关键词： 浆态床反应器   气体分布器   计算流体力学   多相流   固含率  

摘要： 采用欧拉-欧拉-欧拉三流体模型，使用接近工业条件下所得浆态床热模实验数据完成模型准确性验证，进一步对高固含率费-托合成浆态床反应器中催化剂颗粒分布进行数值模拟，发现催化剂容易在反应器底部封头内发生沉积。在不改变气体分布器喷气口面积的情况下，通过优化喷气口空间位置分布和反应器底部封头内的空间，形成对封头的强烈吹扫以及浆态床主床层中自下而上的连续流场，可以显著减少催化剂的沉积，有利于实现催化剂在反应器轴向更加均匀的分布。

关键词： 螺旋流道   滴灌灌水器   数值模拟   水力性能   抗堵塞性能  

摘要： 为解决螺旋流道滴灌灌水器低速条件下泥沙易淤积问题，基于螺旋流形成原理，利用SolidWorks绘图软件设计了一种管上式螺旋流道滴灌灌水器。采用物理试验与Fluent数值模拟相结合的方法，通过研究螺旋流道滴灌灌水器的流道流速、流量系数、流态指数等指标，探讨螺旋流道滴灌灌水器流道内部水和泥沙的流动机理。结果表明，在压力水头范围为3～10 m的清水试验中，螺旋流道滴灌灌水器出流量稳定在3 L·h-1以下，流量系数为0.902 37，流态指数为0.499 31，该灌水器具有较强的过流能力，数值模拟结果与清水试验结果之间的误差小于7%，验证了Fluent数值模拟在螺旋流道滴灌灌水器研究中的可行性和可靠性。在泥沙含量分别为1‰、2‰、3‰条件下，螺旋流道滴灌灌水器平均出流量均在1.44 L·h-1以上，相对于清水试验的相对出流量均保持在75%以上，表现出良好的抗堵塞性能。