简介:对质子交换膜燃料电池进行了三维多物理场建模。在多物理场建模的基础上,通过COMSOLMutiphysics中的4种应用模式,利用电流平衡、质量传输方程和动量传递方程等去模拟PEMFC的膜电极(MEA)中阴极侧和交换膜上的工作状态,分析了膜电极阴极侧上的压力分布、气体质量分数分布、气体速度场分布以及电流密度分布等,为蛇形流场PEMFC提供了全面的性能分析和设计上的理论依据,最后通过设计上的改进,解决了该电池的水淹问题。
简介:摘要:高强度低合金钢广泛用作石油工程、火力发电、运输和武器工业等多种领域的优秀综合机械特性,焊缝广泛使用,具有良好的连接性能和方便的加工。由于焊接工艺特性,在焊接和热影响区域中不可避免地出现焊接残馀应力的热输入和后续快速冷却。焊接残馀应力对结构的完整性、应力腐蚀裂纹、结构的承载力和疲劳寿命等都有重大影响,准确预测残馀应力的分布,通过焊接过程减小残馀应力的大小或更改残馀应力的分布是一项非常有意义的任务,也是焊接生产和研究的重要研究方向。鉴于此,本文对高强低合金钢焊接过程多物理场耦合数值模拟进行分析,以供参考。
简介:简要介绍了真实破裂过程分析软件系统(RFPA)和多物理场耦合数值模拟软件系统(COMSOLMultiphysics),并分别运用这两个软件系统对受拉应力作用下带孔平板试件和共心圆轴试件在热应力作用下的受力变形特征进行了数值模拟对比分析,指出真实破裂过程分析软件系统的特色在于对材料破坏过程的分析处理,而多物理场耦合数值模拟软件系统的特色在于对于复杂多场耦合问题的求解,将这两种软件系统各自的特色特点结合起来应用于材料破坏过程中的多场耦合问题分析是以后应当努力发展的方向.
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。