简介:目的:水合物沉积物开采过程是一个热。水.力.化多场耦合过程,该过程包含了不同土层间的热对流、压缩引起的局部变形以及胶结结构破坏引起的应力松弛。不适当的开采会引起出砂、塌孔等破坏问题。本文旨在建立天然气水合物沉积物多场耦合计算模型,以量化由开采引起的地质灾害风险。创新点:1.通过GOMSOLMultiphysics实现水合物开采过程多场耦合有限元控制方程的计算:2.建立的模型考虑变形.渗流双向全耦合过程。方法:1.通过理论推导,给出开采天然气水合物过程模拟的控制方程;采用偏微分方程模块实现除力学之外其他物理场的耦合计算;采用结构力学模块实现变形计算。2.通过与试验数据进行比较验证模型的可靠性。3.通过对比全耦合模型与半耦合模型,分析双向耦合对水合物开采过程中沉积物物理力学行为的影响。结论:1.所建立模型能够精确模拟水合物开采过程中沉积物的物理力学行为。2.当考虑压缩对渗流的影响时,由于孔隙率的降低,计算得到的水合物分解速度要小于不考虑该影响时的速度。3.由于存在层间对流效应,非均质模型计算得到的水合物分解速度要快于均质模型。
简介:摘要电磁搅拌过程是一个多物理场之间的强耦合作用过程,研究电磁搅拌器主要采用数值分析方法,电磁搅拌器多物理场耦合模型的建立是准确研究电磁搅拌原理和液面波动的基础和保障。首先对结晶器电磁搅拌器的电磁场数学模型和湍流场数学模型进行了推导,并建立多物理场耦合关系,然后基于COMSOL软件详细研究了电磁搅拌器多物理场耦合模型的建模方法,建立了COMSOL有限元仿真模型,并给出详细建模参数和步骤;最后,通过分析仿真结果,研究了电磁搅拌器电磁场和钢液转速分布规律。
简介:研究灭弧室压力、速度和湍流等气流参数,对于进一步优化断路器本体结构设计具有重要意义。本文以550kV单断口高压断路器为研究对象,研究灭弧室气流参数的时空特性,建立三维计算模型,采用有限体积法对断路器开断容性小电流情况下的气流场进行数值求解,提取有效特征点,得到压力、密度、速度及湍流等参数;采用C-C算法、G-P算法、FFT变换和"修正"的混沌理论对开断过程中各气流参数进行系统复杂混沌运动行为分析。结果表明:断路器开断过程中,气流运动存在混沌特征,并通过横向、纵向比较压力和密度、马赫数和速度等参数,得到各参数混沌特性之间的联系与区别,为进一步通过改变喷口型面调整气流流路以实现气流的有效气吹,提高断路器开断能力,同类以及替代产品的改进和开发提供了理论依据。
简介:为研究阴极旋转和高频振动对旋转超声电解复合加工流场的影响,文章利用有限元ANSYSCFX,建立了旋转超声电解复合加工孔类零件的流场仿真模型,分别分析了阴极旋转和阴极高频振动下加工间隙内的流场变化。分析结果表明,两种运动都能加速电解液的流动,有利于气泡的排出,且高频振动效果优于阴极旋转的效果,但过高的转速和振幅会造成气泡在阴极表面聚集,反而影响旋转超声电解复合加工,这为后续旋转超声电解复合加工技术研究提供了基础。