基于有限元法的鋁液流場(chǎng)數(shù)值模擬.pdf

1、有限元法在流體力學(xué)數(shù)值逼近的研究中得到應(yīng)用廣泛，尤其是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有限元法(FEM)已成為工程問(wèn)題數(shù)值仿真的重要工具。而對(duì)于多物理場(chǎng)耦合的有限元法的研究中，有限元方法對(duì)偏微分方程的離散較容易，適合處理復(fù)雜區(qū)域，并且計(jì)算精度可靠。本文在分?jǐn)?shù)階微分方程的邊值問(wèn)題的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析和研究，通過(guò)分析其特點(diǎn)和研究歷程，也證實(shí)了對(duì)分?jǐn)?shù)階微分方程的研究的重要性。
　　本文首先介紹了流體學(xué)中有限元的思想，并在分?jǐn)?shù)階微分方程的邊值問(wèn)題的基礎(chǔ)

2、上求解，進(jìn)行應(yīng)用分析，邊值問(wèn)題的求解在有限元的應(yīng)用研究中有重要的實(shí)用價(jià)值，這對(duì)于獲得更為準(zhǔn)確的解具有主要的推動(dòng)作用，并討論了流體本構(gòu)方程的變化。其次介紹了有限元法在流體中的數(shù)值模擬，介紹了常見(jiàn)的幾種形式，并用標(biāo)準(zhǔn)有限元法模擬鋁液流體的數(shù)值情況，然后再改進(jìn)網(wǎng)格的劃分，提高算法的精確度以及計(jì)算速度，并用實(shí)際算例驗(yàn)證了算法的合理性?？紤]到算法還有諸多更有益的耦合，在最后的工作中用不同的網(wǎng)格劃分來(lái)分析此類問(wèn)題方程解的誤差問(wèn)題。
　　通過(guò)磁

3、流體動(dòng)力學(xué)電磁熱耦合計(jì)算，并結(jié)合模型實(shí)驗(yàn)，揭示鋁液運(yùn)動(dòng)的磁流體動(dòng)力學(xué)行為機(jī)理。具體講，即由發(fā)展的磁場(chǎng)斷層成像系統(tǒng)測(cè)量不同界面形狀下、不同的電流密度分布對(duì)溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)的影響，確定工業(yè)上鋁電解界面不穩(wěn)定性的物理機(jī)理，找到有效抑制界面不穩(wěn)定性的監(jiān)測(cè)與控制方法，以達(dá)到提高電流效能的目的。同時(shí)，促使磁場(chǎng)斷層成像技術(shù)走向成熟，并逐步向工業(yè)應(yīng)用推進(jìn)。研究了多網(wǎng)格的有限元法，并分析了多網(wǎng)格有限元法在流體力學(xué)的優(yōu)勢(shì)，得到了流體力場(chǎng)中求解流場(chǎng)控制方程時(shí)的