低压转子加热过程的流固多场耦合模拟

• 作者: 王婧 张李强 王皓 顾剑锋
• 来源期刊: 材料热处理学报
• 学科: 工学
• 关键词: 低压转子 加热 流固多场耦合 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 材料模拟计算
• 页码范围: 119-128
• 页数: 10页
• 分类号: TG155.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0191

摘要

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.