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预焙阳极铝电解槽阳极电、热场的数值仿真与优化

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中国有色金属学报 2003年第2期13卷 485-489页

作者：李劼程迎军周乃君姜昌伟中南大学冶金科学与工程学院长沙410083 中南大学物热系热工设备仿真与优化研究所长沙410083

根据傅里叶传热定律和基尔霍夫导电定律,建立了预焙阳极铝电解槽阳极传热、导电的数学模型。用三维控制容积法推导了传热、导电的有限差分方程。在合适的边界条件假定下,采用C语言编程对其进行耦合数值求解,以此确定阳极内部的电位分布... 详细信息

根据傅里叶传热定律和基尔霍夫导电定律,建立了预焙阳极铝电解槽阳极传热、导电的数学模型。用三维控制容积法推导了传热、导电的有限差分方程。在合适的边界条件假定下,采用C语言编程对其进行耦合数值求解,以此确定阳极内部的电位分布和温度分布,并分析了阳极的热平衡状态。通过模拟计算给出阳极和钢爪尺寸对电、热场和热平衡的影响,以此指导设计出阳极电位降尽可能小和散热量尽可能少的阳极和钢爪尺寸。

关键词：铝电解槽预焙阳极数值仿真热场电场阳极

用标量电位法与双标量磁位法计算铝电解槽三维磁场

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中国有色金属学报 2003年第4期13卷 1021-1025页

作者：姜昌伟梅炽周乃君徐顺生中南大学热工设备仿真与优化研究所长沙410083

以商业软件ANSYS为开发平台,采取标量电位法和双标量磁位法相结合的方法开发了铝电解槽电场与磁场计算模块,并应用到154kA铝电解槽磁场计算。磁场计算结果表明:水平磁场基本上形成一个顺时针的漩涡,而垂直磁场呈现较好的反对称关系;|Bx|... 详细信息

以商业软件ANSYS为开发平台,采取标量电位法和双标量磁位法相结合的方法开发了铝电解槽电场与磁场计算模块,并应用到154kA铝电解槽磁场计算。磁场计算结果表明:水平磁场基本上形成一个顺时针的漩涡,而垂直磁场呈现较好的反对称关系;|Bx|max、|By|max和|Bz|max的计算值与测试值误差分别为0.7%、8.8%和6.7%;各个测点的磁感应强度分量Bx、By和Bz计算值与测试值绝对平均误差分别为14.8%、7.8%和14.9%。计算值与测试值比较接近,表明该方法可以满足铝电解槽母线设计时的磁场仿真计算的要求。

关键词：铝电解槽磁场标量电位法标量磁位法 ANSYS

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铝电解槽内铝液电磁搅拌流动的数值模拟

过程工程学报 2003年第4期3卷 295-301页

作者：周萍周乃君梅炽姜昌伟蔡祺风中南大学能源与动力工程学院湖南长沙410083

应用标准κ-ε双方程模型与低雷诺数Jones-Launde κ-ε模型分别对3种具有不同母线配置的铝电解槽中的铝液流场进行了数值模拟,并与工业测试结果进行了比较,标准κ-ε方程模型略优。对雷诺数、湍流雷诺数以及哈特曼准数的定量计算结果表... 详细信息

应用标准κ-ε双方程模型与低雷诺数Jones-Launde κ-ε模型分别对3种具有不同母线配置的铝电解槽中的铝液流场进行了数值模拟,并与工业测试结果进行了比较,标准κ-ε方程模型略优。对雷诺数、湍流雷诺数以及哈特曼准数的定量计算结果表明,哈特曼准数较好地表征了电磁力对铝液湍流运动的抑制作用。

关键词：铝电解槽电磁搅拌湍流雷诺数哈特曼准数数值模拟 κ-ε模型

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线圈绕Y轴倾斜对方腔内空气热磁对流的影响

中国电机工程学报 2011年第5期31卷 76-83页

作者：姜昌伟李贺松陈冬林石尔朱先锋长沙理工大学能源与动力工程学院湖南省长沙市410004 中南大学能源科学与工程学院湖南省长沙市410083

数值分析了载流线圈绕Y轴倾斜时方腔内空气热磁对流。方腔左侧垂直壁面等温加热、右侧垂直壁面等温冷却，其他壁面绝热。磁场计算采用毕奥-萨伐定律；控制方程基本变量采用控制容积法离散，求解采用SIMPLE算法。计算过程中Ra数的变化范... 详细信息

数值分析了载流线圈绕Y轴倾斜时方腔内空气热磁对流。方腔左侧垂直壁面等温加热、右侧垂直壁面等温冷却，其他壁面绝热。磁场计算采用毕奥-萨伐定律；控制方程基本变量采用控制容积法离散，求解采用SIMPLE算法。计算过程中Ra数的变化范围为104~105，线圈倾斜角yeuler的变化范围为-90°~90°，磁场力数g数的变化范围为0~200。获得了空气热磁对流的流场和温度场，以及平均Nusselt数并进行了比较。结果表明线圈倾斜角yeuler和g数对方腔内流动结构和传热性能有重要影响，而Ra数的变化只能改变其传热速率。

关键词：热磁对流数值模拟磁场力倾斜载流线圈空气方腔

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基于能量平衡法的光伏组件瞬态温度场预测

中国电机工程学报 2022年第13期42卷 4907-4914页

作者：郑秀赵乙凡陈可姜昌伟长沙理工大学能源与动力工程学院湖南省长沙市410114

为了精确预测真实气象条件下光伏组件瞬态温度场,提出一种基于能量平衡法的光伏组件瞬态温度场预测方法,该方法构建了真实气象条件下光伏组件温度场数值计算的有限差分模型,并基于实际测量的气象条件预测了阴雨和多云两种天气下光伏组... 详细信息

为了精确预测真实气象条件下光伏组件瞬态温度场,提出一种基于能量平衡法的光伏组件瞬态温度场预测方法,该方法构建了真实气象条件下光伏组件温度场数值计算的有限差分模型,并基于实际测量的气象条件预测了阴雨和多云两种天气下光伏组件温度场,通过与文献实测值比较,两者平均相对误差分别为1.63%和1.16%,表明本研究所开发的预测模型完全可以用于任何气象条件下光伏组件的瞬态温度场预测,相比于以往的预测模型,该模型具有更加准确快速的预测能力与更好的适用性。

关键词：光伏组件能量平衡法有限差分法瞬态温度场数值预测

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磁场对多孔介质方腔内空气热磁对流的影响

力学学报 2012年第1期44卷 23-29页

作者：姜昌伟李贺松陈冬林石尔朱先锋李茂长沙理工大学能源与动力工程学院长沙410004 中南大学能源科学与工程学院长沙410083

数值分析了微重力下圆形载流线圈倾斜时多孔介质方腔内空气热磁对流.磁场计算采用毕奥-萨伐定律求解;动量方程与能量方程分别采用达西模型与局部热非平衡模型求解.计算结果表明随着磁场力数γ数和Da数的增加,方腔内对流变得越来越强.线... 详细信息

数值分析了微重力下圆形载流线圈倾斜时多孔介质方腔内空气热磁对流.磁场计算采用毕奥-萨伐定律求解;动量方程与能量方程分别采用达西模型与局部热非平衡模型求解.计算结果表明随着磁场力数γ数和Da数的增加,方腔内对流变得越来越强.线圈倾斜角x_(euler)从0°到90°变化时,对流结果关于z_(euler)=45°呈现对称分布.Nμ_m数随线圈倾斜角的改变而变化且每个工况下局部最大Nμ_m数出现在z_(euler)=45°.局部最小Nμ_m数出现在z_(euler)=0°,90°.

关键词：热磁对流数值模拟多孔介质载流线圈局部热非平衡模型

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ISP法冶炼浮渣热压团

中南工业大学学报 1999年第5期30卷 485-488页

作者：占树华傅菊英姜昌伟中南工业大学矿物工程系长沙410083

在用ＩＳＰ法冶炼浮渣热压团时，研究了压团压力、温度、加压时间对铅锌密闭鼓风炉冶炼浮渣热压团块强度的影响．结果表明：压力对团块强度影响不大；温度是影响热压团的重要因素；加压时间对热压团的影响具有双重性；制粒有利于团块强... 详细信息

在用ＩＳＰ法冶炼浮渣热压团时，研究了压团压力、温度、加压时间对铅锌密闭鼓风炉冶炼浮渣热压团块强度的影响．结果表明：压力对团块强度影响不大；温度是影响热压团的重要因素；加压时间对热压团的影响具有双重性；制粒有利于团块强度的提高和压团温度的降低．热压团块在９００ ℃的温度下具有一定的抗压强度．该工艺对扩大密闭鼓风炉冶炼的备料方式，改善冶炼方法及治理环境具有重要意义．

关键词：热压团浮渣制粒 ISP 冶炼浮渣铝矿锌矿

线圈绕Y轴倾斜时方腔内空气磁力与重力耦合对流的数值模拟

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计算力学学报 2011年第4期28卷 617-621页

作者：姜昌伟李贺松陈冬林石尔朱先锋李茂长沙理工大学能源与动力工程学院长沙410114 中南大学能源科学与工程学院长沙410083

数值分析了微重力与重力环境下圆形载流线圈绕Y轴倾斜时方腔内空气热磁对流。磁场计算采用毕奥萨伐定律;控制方程基本变量采用控制容积法离散,求解采用SIMPLE算法。计算过程中Ra数的变化范围为104~105,线圈倾斜角yeuler的变化范围为-90... 详细信息

数值分析了微重力与重力环境下圆形载流线圈绕Y轴倾斜时方腔内空气热磁对流。磁场计算采用毕奥萨伐定律;控制方程基本变量采用控制容积法离散,求解采用SIMPLE算法。计算过程中Ra数的变化范围为104~105,线圈倾斜角yeuler的变化范围为-90°~90°,磁场力数γ数的变化范围为0~200。获得了空气热磁对流的流场和温度场,以及平均Nusselt数并进行了比较,计算结果表明磁场力和线圈倾斜角对方腔内流场和换热有重要影响。随γ数和Ra数的增加,方腔内对流变得越来越强。

关键词：热磁对流数值模拟磁场力倾斜载流线圈

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多孔介质方腔内空气热磁对流的数值模拟

重庆大学学报（自然科学版） 2012年第10期35卷 144-151页

作者：姜昌伟李贺松陈冬林石尔朱先锋李茂长沙理工大学能源与动力工程学院湖南长沙410004 中南大学能源科学与工程学院湖南长沙410083

数值分析了微重力环境下圆形载流线圈绕X轴倾斜时多孔介质方腔内空气热磁对流。方腔左侧垂直壁面等温加热、右侧垂直壁面等温冷却,其它壁面绝热。控制方程基本变量采用控制容积法离散,求解采用SIMPLE算法。计算过程中Ra数变化范围为104... 详细信息

数值分析了微重力环境下圆形载流线圈绕X轴倾斜时多孔介质方腔内空气热磁对流。方腔左侧垂直壁面等温加热、右侧垂直壁面等温冷却,其它壁面绝热。控制方程基本变量采用控制容积法离散,求解采用SIMPLE算法。计算过程中Ra数变化范围为104～105,线圈倾斜角xeuler的变化范围为0°～90°,磁场力数γ变化范围为0～200、Da数变化范围为5×10-4～5×10-3。计算结果表明随着γ数、Ra数和Da数的增加,多孔介质方腔内对流变得越来越强。线圈倾斜角xeuler从0°到90°变化时,对流结果关于xeluer=45°呈现对称关系。

关键词：热磁对流数值模拟微重力倾斜载流线圈多孔介质