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颗粒增强镁基复合材料流体行为与颗粒分散的数值模拟

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特种铸造及有色合金 2024年第6期44卷 781-790页

作者：郭子义邓坤坤聂凯波王翠菊刘力太原理工大学材料科学与工程学院太原030024 兴县经开区铝镁新材料研发有限公司吕梁033603

采用ANSYS Fluent有限元分析软件模拟了在不同倾角(30°、45°、60°、90°)搅拌桨的作用下,坩埚内部流场的结构及其变化特点。通过建立k-ε湍流模型和Euler-Euler多相流模型分析了坩埚内涡流分布规律,并通过模拟颗粒的分散状况进行验... 详细信息

采用ANSYS Fluent有限元分析软件模拟了在不同倾角(30°、45°、60°、90°)搅拌桨的作用下,坩埚内部流场的结构及其变化特点。通过建立k-ε湍流模型和Euler-Euler多相流模型分析了坩埚内涡流分布规律,并通过模拟颗粒的分散状况进行验证。结果表明,直叶桨坩埚内部流场流速快,但被桨叶搅拌作用分割为上下两个循环区域(双环型流型),混乱程度低,颗粒的分散效果不佳。斜叶桨表面内旋作用明显,矢量混乱度高,颗粒分散第一阶段的效率高;斜叶桨坩埚内部存在轴向流,可形成一体的循环区域(单环型流型),使得颗粒的流动区域更大,分散效果更好。

关键词：数值模拟机械搅拌颗粒增强流体行为颗粒分散

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污酸水As(Ⅲ)在射流反应器中氧化的流体行为研究

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辽宁化工 2024年第4期53卷 493-496页

作者：王振威李瑞冰沈阳化工大学机械与动力工程学院辽宁沈阳110142

铅锌冶炼污酸水中的砷主要以3价砷形态存在,处理污酸水中的砷需要将3价砷氧化为5价砷。为了提高氧化效率,采用一种新型的射流反应器,对该反应器中的气液两相流动进行数值模拟研究,得到了压力场分布、气液速度场分布、气泡尺寸、气含率... 详细信息

铅锌冶炼污酸水中的砷主要以3价砷形态存在,处理污酸水中的砷需要将3价砷氧化为5价砷。为了提高氧化效率,采用一种新型的射流反应器,对该反应器中的气液两相流动进行数值模拟研究,得到了压力场分布、气液速度场分布、气泡尺寸、气含率、宏观混合效果等参数,对后续的氧化工艺设计具有重要的指导意义。

关键词：射流反应器数值模拟流体行为宏观混合效果

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青藏高原东缘龙门山断裂带孕震区域流体行为

岩石学报 2022年第11期38卷 3559-3577页

作者：李春锐李海兵司家亮王焕吴琼张进江中国地质科学院地质研究所自然资源部深地动力学重点实验室北京100037 北京大学地球与空间科学学院北京100871 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州511458

震间期、同震期和震后期流体对断裂带物质的强度和运动性质起到重要作用。前人已识别出断裂带浅部区域流体对断层的弱化以及矿物沉淀导致的断层愈合,然而对于断裂带深部流体的研究鲜有报道。为深入了解孕震区流体行为以及地震成核过程... 详细信息

震间期、同震期和震后期流体对断裂带物质的强度和运动性质起到重要作用。前人已识别出断裂带浅部区域流体对断层的弱化以及矿物沉淀导致的断层愈合,然而对于断裂带深部流体的研究鲜有报道。为深入了解孕震区流体行为以及地震成核过程中流体对断层的影响,本文以龙门山断裂带的映秀-北川断裂南段虹口乡八角庙村附近碎裂岩滑动带中石英和方解石脉为研究对象,通过对断裂带脉体的显微构造、碳氧同位素和主量元素含量等分析,开展地震相关脉体的特征结构、流体来源和矿物沉淀环境的研究。结果表明,碎裂岩主滑移带由颜色结构不同的三层断层泥和细小的方解石条带组成,在主滑动带边部和上盘碎裂岩中则分别发育了指示震间期、同震期和震后期三个阶段断层活动的脉体:(1)沿阶步生长的纤维状方解石脉和拉伸型柱状颗粒方解石脉;(2)断层泥楔入脉;(3)近等粒状方解石脉以及具有横向竞争生长结构的非等粒状方解石脉和石英脉。它们分别代表了震间期封闭的还原环境下的微滑动、同震外源高压流体注入以及震后开放的氧化环境至还原环境下的矿物沉淀。碳氧同位素结果表明主滑动带和碎裂岩方解石脉δ^(18)O V-PDB值为-20.5‰~-20.3‰,低于围岩碳酸钙胶结物,表明方解石脉具有大气水来源特征。方解石沉淀温度结合地温梯度表明方解石脉的形成深度大于4km,与碎裂岩形成深度及龙门山断裂带震源深度一致。该地区方解石脉和石英脉的研究深化了关于龙门山断裂带孕震区流体行为的理解,并且对进一步认识震间期、同震期和震后期断层的强度变化机制具有重要意义。

关键词：龙门山断裂带孕震区流体行为方解石脉石英脉地球化学

多道次搅拌摩擦加工制备Cu/7075铝合金表面复合材料流体行为研究

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稀有金属 2022年第12期46卷 1533-1545页

作者：朱禹龙曹宇黄光杰张成行李启磊刘庆重庆大学材料科学与工程学院轻合金材料国际合作联合实验室重庆400044 沈阳材料科学国家研究中心轻金属材料研究部重庆400044 南京工业大学材料科学与工程学院江苏南京211816

采用多道次搅拌摩擦加工的方法制备了高体积分数Cu颗粒增强7075铝合金的表面复合材料,利用电子背散射衍射(EBSD)、X射线衍射(XRD)、背散射电子成像和硬度测试等技术,结合蒙特卡洛模拟的方法,研究了复合材料制备过程中的流动行为及增强... 详细信息

采用多道次搅拌摩擦加工的方法制备了高体积分数Cu颗粒增强7075铝合金的表面复合材料,利用电子背散射衍射(EBSD)、X射线衍射(XRD)、背散射电子成像和硬度测试等技术,结合蒙特卡洛模拟的方法,研究了复合材料制备过程中的流动行为及增强体分布规律。研究结果表明,道次数的增加能够细化Cu颗粒尺寸以及改善颗粒分布,同时有效促进原位反应的进行,形成Cu基固溶体和Al2Cu颗粒的双重增强体系。但是由于有效界面反应面积的减少,原位反应的速率在不断减缓并逐渐平稳,说明在采用多道次搅拌摩擦加工制备高体积分数原位复合材料时,很难实现增强体的完全溶解。通过分析多道次加工过程中Cu颗粒的位置演变和材料的块状流动规律,建立了流动模型。此外,为了定量研究Cu颗粒在Al基复合材料中的分布情况,采用一种改进的最近邻指数从试验和蒙特卡洛模拟两个角度对Cu颗粒分布的均匀性进行了分析,结果显示至少需要5个道次才能确保增强体的均匀性。

关键词：多道次搅拌摩擦加工 Cu/Al表面复合材料(SMMCs) 流体行为原位反应蒙特卡洛模拟

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铝电磁铸轧液固区中流体行为

轻金属 2000年第8期 55-58页

作者：赵啸林易幼平李晓谦中南工业大学机电工程学院湖南长沙410083

介绍了铝电磁连续铸轧液固相区中电磁场的基本特性 ,分析了流体的运动轨迹与两种不同液固相界面的耦合形式 ,探讨了它们对液固相边界层的作用效果 ,描述了正弦波振动对液固相界面稳定性的影响。

关键词：液固相界面正弦波扰动铝电磁铸轧流体行为

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地壳中流体行为与成矿动力学模式

合肥工业大学学报（自然科学版） 1996年第3期19卷 148-155页

作者：胡清华合肥工业大学资源与环境科学系

文章系统地论述了地壳中的流体行为－运动、热量与矿质输运及矿质卸载和制约方程．阐明了三种流体成矿动力学模式．认为只有深入研究热液矿床成矿过程中流体的演化．才能建立正确的矿床成因模式。

关键词：流体行为成矿动力学模式地壳

基于格子Boltzmann方法的焊接熔池流体行为的研究

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基于格子Boltzmann方法的焊接熔池流体行为的研究

作者：贾文亮河北工业大学

学位级别：硕士

借助数值模拟技术定量分析焊接熔池的流体行为,特别是焊接熔池的流体流动及传热过程,一直是焊接领域的前沿课题之一。目前对焊接熔池流体流动及传热过程的数值模拟主要是基于连续介质假设,建立在Navier-Stokes方程基础上的,称为宏观方... 详细信息

借助数值模拟技术定量分析焊接熔池的流体行为,特别是焊接熔池的流体流动及传热过程,一直是焊接领域的前沿课题之一。目前对焊接熔池流体流动及传热过程的数值模拟主要是基于连续介质假设,建立在Navier-Stokes方程基础上的,称为宏观方法。宏观方法表述简单、比较直观,广泛应用于包括焊接在内的众多领域的数值模拟研究。但宏观方法基于连续介质假设,在使用其处理例如熔池中耦合自然对流的枝晶生长等非连续的复杂流体行为的数值模拟时往往面临很多困难。格子Boltzmann方法(Lattice Boltzmann Method,LBM)不再依赖于连续介质假设,是一种近年来得到快速发展的介观计算流体力学方法。LBM具有物理意义清晰、易于编程、边界处理简单和天然的并行性等优点,已成为计算流体力学的重要工具之一,但LBM在焊接数值模拟领域仍鲜有应用。首先,本文基于LBM的基本原理,综合考虑焊接过程的能量和动量边界条件,以及熔池所受的浮力、电磁力和表面张力梯度,建立了基于LBM的二维瞬态固定电弧TIG焊接熔池流体流动及传热模型。然后,以Q235低碳钢的固定电弧TIG焊接为例,使用该模型进行模拟计算,定量分析焊接熔池的流体行为。最后,进行了试验验证。根据上述研究内容,得到以下结论:(1)模拟计算并分析比较纯导热、浮力、电磁力、表面张力梯度单独及综合作用下焊接熔池的温度场及流场的结果表明:焊接熔池中的表面张力梯度对金属流体的流动及传热过程影响最大,电磁力次之,浮力最小。(2)模拟计算并分析比较相同焊接电流、不同焊接时间下焊接熔池的温度场及流场的结果表明:随着焊接时间的延长,熔池内对流越来越剧烈,熔深和熔宽都不断增大,但是熔深的增加量没有熔宽大。(3)模拟计算并分析比较不同焊接电流、相同焊接时间下焊接熔池的温度场及流场的结果表明:随着焊接电流的增加,熔池内的温度梯度不断增加,熔宽和熔深逐渐增大,但是熔宽的增加量几乎没有减小,而熔深的增加量逐渐减小。(4)试验验证表明:试验所得的焊接熔池横截面与计算结果吻合良好,验证了本文所建立模型的可靠性。

关键词：格子Boltzmann方法 TIG焊接熔池流体行为数值模拟

微重力环境下大叶片板式贮箱内流体行为的数值仿真与试验验证

同方学位论文库评论

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空间控制技术与应用 2013年第2期39卷 58-62页

作者：胡齐李永潘海林李泽北京控制工程研究所北京100190

大叶片板式贮箱是当前最为先进的一种新型贮箱,大叶片板式结构是该贮箱推进剂管理的核心部件.对微重力条件下大叶片板式贮箱内流体行为进行了数值仿真和微重力试验验证.采用液体体积分数法(VOF,volume of fluid)两相流动模型数值模拟板... 详细信息

大叶片板式贮箱是当前最为先进的一种新型贮箱,大叶片板式结构是该贮箱推进剂管理的核心部件.对微重力条件下大叶片板式贮箱内流体行为进行了数值仿真和微重力试验验证.采用液体体积分数法(VOF,volume of fluid)两相流动模型数值模拟板式贮箱内流体流动特性,得到了流体分布规律.搭建了大叶片板式贮箱缩比模型试验系统,对板式贮箱内流体行为进行微重力落塔试验,得到微重力环境下流体特性.数值仿真和试验结果表明,大叶片板式贮箱在微重力环境下管理流体性能良好,大叶片板式结构为空间流体(包括低温流体)管理提供一种良好的途径.同时本文仿真和试验为国内板式贮箱设计提供了必要的支撑数据.

关键词：微重力大叶片板式贮箱流体行为数值仿真落塔试验

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断裂带深部流体行为及其在地震过程中的作用

中国科技成果 2015年第18期16卷 50-50,53页

作者：谢富仁刘耀炜中国地震局地壳应力研究所

通过龙门山断裂带土壤气和汶川地震断裂上汶川断裂带科学钻探（WFSD）随钻过程中不同层位流体地球化学观测结果，给出深部流体在断裂带内外及深度剖面的组成和赋存状态；通过对汶川地震孕育和发生过程中断层地球化学剖面对比分析，以及... 详细信息

通过龙门山断裂带土壤气和汶川地震断裂上汶川断裂带科学钻探（WFSD）随钻过程中不同层位流体地球化学观测结果，给出深部流体在断裂带内外及深度剖面的组成和赋存状态；通过对汶川地震孕育和发生过程中断层地球化学剖面对比分析，以及汶川地震前后流体地球化学长期观测资料和流体地球化学震后效应分析，建立多孔介质流固耦合模型，探讨孔隙压动态扩散与地震时空演化的关联，系统研究断裂带深部流体特征与构造活动的动力学关系，为判定大震孕育过程提供深部流体活动行为的科学依据。

关键词：龙门山断裂带深部流体地震过程流体行为流体地球化学流固耦合模型科学钻探深度剖面