王克用 作品数:29 被引量:34 H指数:4 供职机构: 上海工程技术大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 上海市高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金 上海市教育委员会重点学科基金 更多>> 相关领域: 理学 动力工程及工程热物理 机械工程 金属学及工艺 更多>>
位势问题Trefftz有限元法的研究进展 被引量:1 2017年 简述Trefftz有限元法在位势问题中的研究进展,分析单元域内插值函数以及杂交泛函的构造方法.该构造方法使Trefftz有限元法具有诸多优点,如对网格畸变不敏感,多边形单元构造便捷,单元公式只涉及边界积分以及局部效应处理高效.文末,展望了该领域未来的两个发展方向. 王克用 岑皓 李培超关键词:位势问题 正交各向异性轴对称位势问题的Trefftz有限元分析 被引量:4 2013年 Trefftz有限元法(Trefftz finite element method,TFEM)因其独特的优良品质而备受关注.针对正交各向异性轴对称位势问题,提出了一种4节点四边形环状单元.在该单元模型中,首先假设两套独立的位势插值模式:即单元域内场和网线场,然后代入修正变分泛函并利用Gauss散度定理消除区域积分,最后根据驻值原理导得只含边界积分的单元刚度方程.数值算例表明了该单元的准确性、稳定性以及对网格畸变的不敏感性. 王克用 黄争鸣 李培超 刘博关键词:位势问题 轴对称 含内热源管内填充多孔介质的强迫对流传热解析解 被引量:1 2014年 基于非局部热平衡假设,研究了管内填充多孔介质的强迫对流传热问题.在附于多孔介质圆柱的外表面施加恒定热流,采用Darcy动量方程描述多孔介质内流体的流动.为考虑工程实际中可能的物理或化学发热源,将多孔介质液相和固相内热源引入传热模型中,获得了液相和固相温度分布的解析解,同时推导了表征传热性能的Nusselt数显式表达式.计算结果表明:计算解析解与文献[10]推导的解析解吻合良好,固相内热源强度愈高,液相和固相温差愈大,Nusselt数愈小,传热性能愈差.此外,还解释了管壁处液相和固相温度梯度出现分岔的原因. 王克用 王大中 李培超关键词:多孔介质 内热源 基于SC/Tetra的搅拌槽挡板数目优化 被引量:5 2014年 在搅拌设备中,挡板的存在可有效地避免内部出现大涡流现象,使搅拌效果优于普通非挡板结构的搅拌设备.应用计算流体动力学软件SC/Tetra研究了搅拌槽挡板数目对其内部流场的影响.采用控制体积法离散控制方程,利用非连续网格对搅拌槽静止区域和旋转区域之间的界面进行剖分,然后基于Simpler算法和κ-ε湍流模型对搅拌槽内部流场分析仿真.计算结果表明,挡板数目愈多,湍动能的变化愈复杂,进而内部搅拌效果愈好,分析得知实际工程中挡板数目取4或6片为宜. 房关考 王克用关键词:搅拌槽 挡板 微拉曼光谱法检测非制冷红外焦平面阵列残余应力 被引量:1 2015年 实验所采用的非制冷红外焦平面阵列由Si O2薄膜和硅基底组成,具有MEMS微结构。热氧化生成Si O2薄膜过程中会因热失配和晶格失配而产生很大的残余应力,其大小影响微元件的整个性能,对其检测至关重要。利用微拉曼光谱法对两个Si O2薄膜/硅基微结构的进行了残余应力检测。实验结果表明,硅层横截面上残余应力随着深度的增大而递减,近似成二次曲线分布,并结合力平衡概念和微积分方法,计算出两个试样的薄膜残余应力大小分别为3.3 GPa和2.2 GPa。对薄膜微小单元体进行应力分析,得出薄膜残余应力为压应力。在应力释放过程中,达到GPa量级的残余应力会使薄膜皱曲、弯曲,产生鼓峰,甚至会造成膜层的破坏失效。 岑皓 王克用关键词:非制冷 焦平面阵列 残余应力 双分散多孔介质圆管通道中骨架发热对强迫对流传热的影响 被引量:2 2017年 多孔介质填塞是传热强化的有效方法之一。与单分散(普通)多孔介质相比,双分散多孔介质含有多孔骨架相和裂纹相,流体充满裂纹相(大孔隙)和多孔骨架相内小孔隙,因此具有更大的比表面积。基于双速度-双温度模型,分析了恒热流边界条件下双分散多孔介质圆管通道的强迫对流传热,并推导了两相的无量纲温度以及Nu的解析解。参数分析表明,多孔骨架发热会在通道壁-双分散多孔介质交界面上出现热流(温度梯度)分岔现象,并从数学和传热学角度阐释了其发生机理。在骨架吸热情形下,单分散和双分散多孔介质通道的Nu均呈现不连续特征,而对于双分散多孔介质通道,当有效导热系数比较大时,这种不连续特征仅出现在骨架生热情形。并且分析了Nu的渐近行为。 王克用 李培超轴对称Poisson方程的Trefftz有限元解法 被引量:5 2015年 将径向基函数应用到一类轴对称Poisson方程的数值求解中,提出了一种Trefftz有限元计算格式.非0右端项将问题的特解引入Trefftz单元域内场,致使单元刚度方程涉及区域积分.利用径向基函数对特解近似处理,可消除区域积分,从而保持Trefftz有限元法只含边界积分的优势.为获得特解,选取求解域内所有单元的节点和形心作为基本插值点,而在求解域之外构造一个虚拟边界,在其上布置一定数目的虚拟点作为额外插值点.数值算例验证了该方法的有效性和可行性. 刘博 王克用 王明红关键词:径向基函数 完全椭圆积分 非均匀温度边界条件下圆环通道横截面内温度场的解析解 被引量:2 2017年 对圆环通道的导热问题,利用直接代入法推导得到壁面周向非均匀温度分布条件下圆环通道横截面内温度分布的通用解析解.结合工程实际,以太阳能高温吸热管壁面温度实测分布函数为例,利用上述通用解析解,获得吸热管横截面内温度分布的解析解.利用COMSOL Multiphysics软件开展有限元数值模拟,结果表明该解析解与有限元数值解吻合良好.基于该解析解开展参数研究,分析各参数对温度分布的影响.结果表明:圆环通道内横截面温度随圆心角呈周期性变化,越接近管外壁处,温差越大,越接近管内壁处,温差越小;内外径之比越大,导热效果越明显;温度分布与热流密度呈线性关系,且低导热系数材料有较好的导热效果. 钟家伦 李培超 王克用关键词:温度分布 解析解 一种口罩推送装置 本实用新型涉及一种口罩推送装置,包括压推组件和承载台,所述承载台设有压力传感器,所述压力传感器的位置与压推组件对应,所述压推组件与压力传感器均连接控制器。与现有技术相比,增加推送过程的稳定性,保证每次都将口罩推送至固定位... 吴淑晶 王大中 王克用 王明红文献传递 变系数位势问题的Trefftz有限元法 被引量:2 2014年 根据杂交泛函,将变系数位势问题在单元水平上转化为正交各向异性位势问题,近似认为材料性质在每个单元内保持不变,从而提出了基于完备解的Trefftz有限元模型.数值算例表明,所得结果与解析解相当吻合. 王克用 李培超