导读:本文包含了流固热叁场耦合论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:通风盘,流固热耦合,对流换热,MPCCI
流固热叁场耦合论文文献综述
张森,章健[1]（2019）在《汽车通风盘式制动器的流固热多物理场耦合建模与分析》一文中研究指出基于两相耦合的通风盘式制动器热力学研究方法与实际边界条件存在一定偏差。为提升制动器温度场和应力场的计算精度,综合运用紧耦合和松耦合算法,通过MPCCI数据交换平台实现ABAQUS(固体模型)与FLUENT(流体模型)求解器的同步迭代及耦合参数的实时共享,即温度场、应力场和空气流场的完全耦合运算,采用Link3900 NVH台架试验校验温度场计算结果。流体模型动区域采用滑移网格技术处理,湍流模型选择RNG k-ε模型,边界层内的求解选用非平衡壁面函数法,确保第一层网格节点的y+值在30～60。根据通风盘端面和肋片结构设置不同方向的节点路径,得出耦合面温度、应力以及对流换热系数沿不同方向的变化规律。结果表明,对应节点的瞬态温度计算值与试验值表现出良好的匹配性,平均偏差低于4%。该研究方案可有效地保证整体模型的计算精度和效率,为通风盘式制动器的优化设计提供重要的依据。(本文来源于《机械工程学报》期刊2019年08期）
代永德[2]（2018）在《旋转尾管悬挂器轴承流固热多场耦合仿真研究》一文中研究指出随着我国油田开发的不断深入和尾管固井技术的不断发展,对旋转尾管悬挂器等固井工具的性能要求在不断提高。旋转尾管悬挂器轴承作为连接上接头与下层套管的重要零件在该系统中起着重要作用。我国自主研发的旋转尾管悬挂器轴承多为圆锥滚子推力轴承,在实际工作过程中,由于井下的高温、高压、钻井液冲刷等复杂工况,轴承会因出现轴圈断裂和滚动体易磨损、易破碎等现象而过早失效。针对这一现象,本文将实际工况整理并分类为流、固、热叁个物理场,从而将实际工况的影响转换为叁个物理场耦合的影响,并根据每个物理场的实际情况,以某一自主研发的旋转尾管悬挂器轴承为例,设计了该类轴承系统的有限元耦合方案。通过数值模拟的方式,模拟出本文轴承在井下工作环境中的性能参数。本文主要研究内容如下:(1)基于Hertz接触理论、摩擦学理论和动力学理论对轴承进行了接触分析、摩擦分析和动态载荷分析,推导出适合于本类轴承内部的Hertz接触公式、轴承内部摩擦功公式,并建立了本类轴承的动力学方程组,得到了轴承内部接触和摩擦相关参数、轴承运动构件的受力和扭矩变化规律。(2)基于传热学理论和热网络法,对本类轴承及周围环境系统建立了热网络模型和Simulink计算模型,得到了轴承的稳态温度场和瞬态温度场。(3)通过有限元数值法,建立了轴承及环境系统流固热多场耦合方案。将流固热叁场耦合问题根据轴承的实际工况,转换为轴承外部流固耦合传热问题和轴承内部热机耦合问题,通过流固耦合换热界面进行数据传导,最终得到了旋转尾管悬挂器轴承在耦合场下的性能参数。对比了耦合场与结构场下的轴承性能参数,得到耦合场会使轴承的等效应力、结构变形量、接触应力分别增大6.48%、39.78%、13.48%,进而得出“在设计轴承时需考虑耦合场条件”的结论。本文的理论与仿真研究,可为该类轴承进一步的研究提供一定的理论依据和借鉴意义,进而使旋转尾管悬挂器在固井过程中稳定运行,提高固井质量和效率。(本文来源于《中国地质大学(北京)》期刊2018-05-01）
邵柯楠,刁全,刘小明[3]（2018）在《流固热多场耦合数值模拟在离心叶轮结构设计中的应用》一文中研究指出结合国产某型二级离心式水蒸气压缩机组在设计工作中的实际问题,对其二级叶轮采用流固热多场单向耦合的方法校核其力学性能,对比多场耦合计算与单场离心载荷计算的结果,提出一种适用于水蒸气压缩机组的叶轮力学校核方案。该方案可以更精确的模拟出水蒸气压缩机组叶轮在实际运转情况下的受力情况,对叶轮、型环等部件的结构设计具有一定的指导作用。同时,还对比了叶轮在多场耦合预应力下的模态分析和单纯离心载荷预应力下的模态分析结果。结果显示在此种情况下,使用离心载荷预应力进行的模态分析是一种可以快速、简便计算叶轮固有频率的计算方法。(本文来源于《第叁届中国国际透平机械学术会议论文摘要集（上册）》期刊2018-04-12）
董亚光[4]（2018）在《基于流固热多场耦合的高温熔盐泵优化设计和结构可靠性研究》一文中研究指出高温熔盐泵是一种长轴立式离心泵,在太阳能光热发电系统中,它是核心的动力设备,其长时间工作在高温熔盐环境中,一旦因故障停止运作将会对整个发电系统产生严重影响,因此对高温熔盐泵的设计需要有更高的要求。本型高温熔盐泵所输送介质温度为300°C-565°C,其独特的结构导致内部流动的复杂性,内流场与结构之间存在着相互作用,水力激振能够使泵体诱发振动,在热载荷的共同作用下会使结构产生较大的应力与变形。本文在江苏省成果转化项目(BA2016167)和江苏省重点研发计划项目(BE2015146)的资助下,针对太阳能光热发电系统高温熔盐泵进行了相关研究,分析了不同温度条件下熔盐泵的内流特性,基于流固热多场耦合方法模拟并分析了熔盐泵叶轮温度、应力以及变形情况,为高温熔盐泵的研发提供技术支撑。本文主要工作与研究成果如下:(1)根据青海德令哈50MW塔式太阳能光热发电站示范工程高温熔盐泵的设计要求,针对叶轮、空间导叶进行了多方案水力设计,并通过CFD方法进行了数值模拟和性能预测,对比分析了不同方案的高温熔盐泵性能以及内部流动特性,确定最终水力优化方案。(2)根据高温熔盐介质的特性,模拟真实运行情况,对熔盐泵内流进行了全流场数值计算,并分析了不同温度介质下的熔盐泵水力性能。数值模拟结果表明,熔盐泵扬程与效率的模拟结果均高于实验值,但随着流量的升高泵内流动情况逐渐稳定,在熔盐介质下,随着温度的升高介质密度与粘度随之减小,扬程与效率逐渐降低。从熔盐泵内流场的分析可以看到,叶轮叶片表面压力从进口到出口逐渐增大,工作面压力高于背面,随流量增大各部位压力逐渐减小。在熔盐介质工况条件下,介质温度越高表面压力越小,但整体高于清水介质。(3)基于不同工况的高温熔盐泵内流分析,系统分析高温工况下叶轮轴向力、径向力和载荷分布特性。数值模拟结果表明,叶轮所受轴向力远大于径向力,相同工况熔盐介质条件下的轴向力高于清水介质,熔盐温度升高轴向力呈小幅减小趋势。随着流量的增大,轴向力逐渐减小,与扬程变化趋势相同。各个温度工况条件下叶片表面载荷最大位置在轮缘处,从轮缘到到轮毂表面载荷逐渐减小,在熔盐介质下随着温度的升高叶片表面载荷总体逐渐减小。(4)基于流固热耦合技术对高温熔盐泵叶轮进行了数值模拟和分析,模拟结果表明,叶轮温度呈对称分布,最高温度点位于前盖板口环和叶片出口,最低温度区域则处于轮毂与叶片进口的交线附近,且叶轮最高温度值随流量增加呈下降趋势。在叶轮受到各载荷共同作用时,前后盖板应力的梯度分布与它们之间的叶片位置有很强的相关性,应力集中主要出现在叶片出口与前后盖板连接处,在各载荷作用中流体压力与惯性力载荷占主导作用。叶轮变形呈现明显的对称分布特征,在前后盖板与叶片相接触位置能够看到区域变形较小,此处有明显的应力集中,温度载荷是造成叶轮形变的主要因素。在进行强度校核后证明原有结构强度满足要求,正常运行时叶轮不会因强度问题发生损坏。(5)为了保证高温熔盐泵的的转子系统稳定可靠运行,基于有限元分析方法,对熔盐泵多级叶轮转子结构进行了模态分析,数值计算结果表明,在外部载荷的影响下固有频率有一定程度的上升,振幅的变化并不明显,通过分析转子结构的临界转速,表明该转子结构在运行时不会发生共振,确保高温熔盐泵的运行可靠性。(本文来源于《江苏大学》期刊2018-04-01）
徐飞[5]（2015）在《高超声速翼面的流固热多场耦合分析》一文中研究指出热气动弹性分析是高超声速飞行器研制过程中的关键技术之一。热气动弹性问题涉及计算空气动力学、计算结构动力学、计算热力学等多门学科,属于典型的流固热多场耦合问题。本文在全面回顾热气动弹性分析方法的基础上,采用了一种多场耦合方法,将CFD与ANSYS热-结构场求解器相结合,实现各场之间的全耦合求解,并利用该方法研究了典型高超声速翼面的热气动弹性问题,主要工作有:建立了典型高超声速飞行器翼面模型,分别利用CFD程序和ANSYS软件求解其流场和结构参数,通过耦合平台完成流场和结构之间的数据交换,实现多场耦合分析。研究了该模型的静热气动弹性配平问题,同时还讨论了材料属性变化和热应力对结构的影响。结果表明,对于本文模型,气动加热使结构刚度和模态频率降低且弯-扭模态逐渐靠近;结构刚度下降主要由材料属性变化所引起,热应力的影响很小,而结构变形主要由材料热膨胀所引起。以热配平结果为初始条件,在配平基础上对结构施加扰动,研究了配平后模型在此扰动下的热气动弹性响应问题,结果表明气动热的作用使模型的气动弹性特性发生改变,颤振速度大幅降低,其中材料属性变化起主要原因。采用多场耦合及分段求解的方法,研究了翼面模型在气动热作用下的瞬态加热问题,以及加热过程中结构力学特性和气动弹性特性随时间的变化规律。结果表明,结构经过一段时间的加热最终达到热平衡状态,其中在初始阶段升温较快,之后趋于平缓。结构的模态频率随时间逐渐下降,初始阶段下降较快,之后逐渐趋于热配平后的模态,而其颤振速度也呈现同样的变化趋势。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2015-03-01）
孙晨宇[6]（2012）在《飞机机翼的流—固—热多物理场耦合计算》一文中研究指出单一物理场的研究与模拟分析己不能满足工程技术日趋复杂化、集成化的需要。传统计算方法常把飞机当做刚体来考虑，然而流场与结构场的相互作用对飞机力学、热学等性能有着直接影响。气动力、惯性力、弹性力和热应力之间相互作用导致了飞机的气动热弹性问题。飞机机翼在流场-结构场-温度场耦合作用下会对材料性能产生显着影响，因此对飞机机翼在多物理场下的材料服役行为预测显得十分重要。近年来，人们常采用计算流体动力学（CFD）来分析飞机空气动力学特性，采用计算结构动力学（CSD）来分析飞机结构的力学特性与振动特性。同时使用Navier-Stokes方程的CFD计算技术与CSD计算技术进行耦合计算，可以对飞机的气动热弹性响应进行初步的预测。本文利用一种全新的基于网格的并行代码耦合接口软件（MpCCI）对飞机机翼的流-固-热多物理场问题进行了分析研究。主要工作有以下叁个方面：1、实现了基于MpCCI的CSD与CFD软件协同计算迭代耦合求解，高效、便捷地搭建了二维叁维的飞机机翼的流-固-热多物理场耦合平台。详细阐述了基于MpCCI多物理场耦合计算的实现过程，利用MpCCI软件处理流场与结构场网格信息的交换问题。同时利用MpCCI软件与多种商业分析软件的兼容性，可以灵活、方便地搭建适应不同维度、不同物理问题的多物理场耦合平台。2、建立了NACA0012翼型飞机机翼的二维叁维结构场、流场的数值模型。分析了该机翼二维叁维的结构场-流场-温度场定常耦合计算结果，对比未耦合计算结果以及不同飞行速度下的计算结果，验证了基于MpCCI多物理场耦合计算合理性与收敛性。3、对比了不同网格类型与尺寸对耦合结果的影响，讨论了耦合面非匹配网格在选用的不同插值算法时计算结果的差别。优化动网格设置，实现结构场较大位移形变下的流场动网格重新生成，解决了流场网格因位移过大导致的计算中止问题。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2012-05-23）
流固热叁场耦合论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着我国油田开发的不断深入和尾管固井技术的不断发展,对旋转尾管悬挂器等固井工具的性能要求在不断提高。旋转尾管悬挂器轴承作为连接上接头与下层套管的重要零件在该系统中起着重要作用。我国自主研发的旋转尾管悬挂器轴承多为圆锥滚子推力轴承,在实际工作过程中,由于井下的高温、高压、钻井液冲刷等复杂工况,轴承会因出现轴圈断裂和滚动体易磨损、易破碎等现象而过早失效。针对这一现象,本文将实际工况整理并分类为流、固、热叁个物理场,从而将实际工况的影响转换为叁个物理场耦合的影响,并根据每个物理场的实际情况,以某一自主研发的旋转尾管悬挂器轴承为例,设计了该类轴承系统的有限元耦合方案。通过数值模拟的方式,模拟出本文轴承在井下工作环境中的性能参数。本文主要研究内容如下:(1)基于Hertz接触理论、摩擦学理论和动力学理论对轴承进行了接触分析、摩擦分析和动态载荷分析,推导出适合于本类轴承内部的Hertz接触公式、轴承内部摩擦功公式,并建立了本类轴承的动力学方程组,得到了轴承内部接触和摩擦相关参数、轴承运动构件的受力和扭矩变化规律。(2)基于传热学理论和热网络法,对本类轴承及周围环境系统建立了热网络模型和Simulink计算模型,得到了轴承的稳态温度场和瞬态温度场。(3)通过有限元数值法,建立了轴承及环境系统流固热多场耦合方案。将流固热叁场耦合问题根据轴承的实际工况,转换为轴承外部流固耦合传热问题和轴承内部热机耦合问题,通过流固耦合换热界面进行数据传导,最终得到了旋转尾管悬挂器轴承在耦合场下的性能参数。对比了耦合场与结构场下的轴承性能参数,得到耦合场会使轴承的等效应力、结构变形量、接触应力分别增大6.48%、39.78%、13.48%,进而得出“在设计轴承时需考虑耦合场条件”的结论。本文的理论与仿真研究,可为该类轴承进一步的研究提供一定的理论依据和借鉴意义,进而使旋转尾管悬挂器在固井过程中稳定运行,提高固井质量和效率。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
流固热叁场耦合论文参考文献
[1].张森,章健.汽车通风盘式制动器的流固热多物理场耦合建模与分析[J].机械工程学报.2019
[2].代永德.旋转尾管悬挂器轴承流固热多场耦合仿真研究[D].中国地质大学(北京).2018
[3].邵柯楠,刁全,刘小明.流固热多场耦合数值模拟在离心叶轮结构设计中的应用[C].第叁届中国国际透平机械学术会议论文摘要集（上册）.2018
[4].董亚光.基于流固热多场耦合的高温熔盐泵优化设计和结构可靠性研究[D].江苏大学.2018
[5].徐飞.高超声速翼面的流固热多场耦合分析[D].南京航空航天大学.2015
[6].孙晨宇.飞机机翼的流—固—热多物理场耦合计算[D].兰州理工大学.2012