低压转子加热过程的流固多场耦合模拟

发布时间：2023-03-31 21:25

　　针对流固多场数学模型开发了有限元-有限体积耦合计算方法,实现了低压转子加热过程流场-温度场-组织场-应力场的耦合数值模拟。模拟结果表明:炉内气体流速分布不均匀,低压转子上部流速高,下部流速低,在前期升温阶段低压转子上部温度高于下部,上下轴头中心部最大温差约为37℃;转子中截面的热应力最大,为182 MPa,出现于第一次升温结束时刻;中截面表面和心部奥氏体化时间间隔约17 h。研究了不同入口流速对低压转子加热过程温度、组织和热应力的影响。结果表明,气体流动对中低温阶段的加热影响显著,随着入口流速降低,最大温差和最大热应力增大;不同入口流速对高温阶段的加热和组织转变的影响较小。

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
1 多场耦合数学模型
    1.1 炉内流体流动模型
    1.2 固体内温度-组织-应力/应变耦合模型
        1.2.1 温度场
        1.2.2 组织场
        1.2.3 应力/应变场
    1.3 流固耦合换热模型及算法
        1.3.1 流固耦合换热模型
        1.3.2 有限元-有限体积耦合计算方法
2 低压转子加热过程多场耦合数值模拟
    2.1 几何模型和网格划分
    2.2 边界条件
3 模拟结果与讨论
    3.1 加热炉内流场和温度场
    3.2 低压转子加热过程组织场演变
    3.3 低压转子加热过程应力场
    3.4 气体流速的影响
4 结论



本文编号：3775816