刘英伟
- 作品数：13 被引量：16H指数：3
- 供职机构：哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金黑龙江省自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺理学自动化与计算机技术文化科学更多>>
- 三通管浓差腐蚀数值分析
- 2022年
- 为了揭示浓差腐蚀的机制,本文以三通管为研究对象,采用数值模拟技术建立了浓差腐蚀模型。利用FLUENT对管道流体进行了计算,得到了壁面离子导电层的氧浓度分布;将离子导电层提取出来,进行离散化处理,并根据氧浓度计算出表面单元的自然腐蚀电位和电流密度,再根据基尔霍夫第二定律,推导出关于表面离子导电层单元腐蚀电位的离散方程组。求解方程组,得到了单元极化后的腐蚀电位,并据此求出表面最终腐蚀电流密度分布。结果表明:不考虑浓差腐蚀时,管道壁面氧浓度高的部位,自然腐蚀电位较高、自然腐蚀电流密度较大;而氧浓度较低的部位,自然腐蚀电位较低、自然腐蚀电流较小;而当考虑浓差腐蚀时,自然腐蚀电位较高的部位将发生阴极极化,腐蚀速度有所降低;而自然腐蚀电位较低的部位将发生阳极极化,腐蚀电流有所增大,这大大地改变了腐蚀电流的最初分布,并且腐蚀电位有趋于均匀化的趋势。
- 刘英伟
- 关键词：三通管阴极极化阳极极化有限元流动加速腐蚀
- 传感器温度场零干扰设计
- 2011年
- 传感器的检测元件和补偿元件在工作时存在温度干扰问题。温度干扰会降低传感器的灵敏度,影响输出信号的准确性。为解决这一问题,采用有限元方法对传感器温度场进行了分析,根据分析结果进行优化设计:改变基板结构,增加隔热槽,加强定向散热。然后,根据改进后方案重新建立有限元模型进行模拟,结果表明,元件间温度干扰大大减少,证明新方案是可行的。
- 刘英伟乔英杰张洪泉
- 关键词：传感器热分析有限元ANSYS
- 柯西-黎曼方程的补充证明
- 2016年
- 从更一般的意义上说那推导了柯西-黎曼方程,得到了和书中同样的结论,但由于采用任意路径逼近z0,因此更有普遍意义和说服力.
- 刘英伟
- 五阶群唯一性证明被引量：1
- 2018年
- 证明五阶群的唯一性.运用群的定义以及群乘法表的重排规律,简单明了、逻辑严密地推导了五阶群的完整乘法表,证明五阶群的唯一性,证明五阶群是对易群,即阿贝尔群.
- 刘英伟张洋
- 关键词：群论乘法表
- 海水管路氧浓差腐蚀数值分析被引量：4
- 2020年
- 本文提出了一种新的二维浓差腐蚀数学模型.该模型将管道壁面附近的离子导电层作为研究对象,并对其进行离散化处理.根据电学中的基尔霍夫第二定律,导出了关于离子导电层腐蚀电位与离子电流以及极化电流关系的离散方程组.在施加适当的边界条件后,求解该方程组,得到了单元的极化电位、极化电流等关键信息,并根据这些信息计算出了总的腐蚀电流.结果表明:浓差腐蚀引起的极化电流和自腐蚀电流有相同的数量级,它的存在极大地改变了腐蚀电流的分布.一般而言,管道壁面氧浓度高的部位,不考虑浓差腐蚀时,腐蚀电位较高、腐蚀电流较大,而氧浓度较低的部位情况正相反;但当考虑浓差腐蚀时,电位将产生极化,原来腐蚀电位较高的部位将产生阴极极化,同时腐蚀速度亦有所降低;而原来腐蚀电位较低的部位将产生阳极极化,同时腐蚀速度也有所增大,即这种机制有将腐蚀电位均匀化的趋势,这和电化学理论相符合.
- 刘英伟张洋
- 关键词：极化
- 铸件凝固后期液膜抗拉能力分析
- 2019年
- 金属凝固后期是热裂纹产生的危险期,晶粒之间的液膜对热裂有一定的抵抗作用,研究液膜的抗拉能力的影响因素,无疑对提高铸件的质量有着积极意义。本文采用微积分方法建立了液膜抗拉能力与曲率半径的解析式,通过质量守恒条件推导了液膜曲率半径与晶粒边界间距的关系,从而间接建立了液膜抗拉能力和晶粒边界距离的关系。对以上解析关系的分析表明:在没有液态金属补充的情况下,液膜抵抗能力与液膜表面曲率半径有关,而液膜的曲率半径随晶粒边界间距的增加而变小,并存在一个极值,但此极值和现有文献的结果不同,此时液膜抗拉能力达到最大,如果凝固时收缩拉力不超过此极值,则晶粒不会产生热裂纹,这为凝固工艺的制定提供了重要参考。
- 刘英伟张洋董雪峰
- 关键词：凝固热裂晶界曲率半径抗拉能力
- 船体在海水中流动加速腐蚀数值分析被引量：2
- 2021年
- 为了预测动态海洋环境下船体表面的腐蚀速度,同时为防腐设计提供可靠的参考,本文采用数值模拟的方法建立了流动加速腐蚀计算模型。首先对船体周围的海水流场建立了CFD模型,并进行了计算,得到了速度、压力、氧浓度分布等流场信息;然后根据这些信息建立了船体在流动海水中的FAC模型,并进行求解,得到了船体表面各点的传质系数和腐蚀速度分布。结果表明:船体后部和侧后部因为氧的浓度较大,其腐蚀速度明显比其部位大,而且随着流速的增大,腐蚀速度也变大,在没有保护涂层的情况下,最大腐蚀速度可达22 mm/a,比静态条件下大得多,因此当采用阴极保护时,应充分考虑这些部位,以便合理地布置阳极位置。
- 刘英伟张洋
- 关键词：流动加速腐蚀湍流CFD阴极保护船体腐蚀
- 实用COMSOL后处理二次开发技术
- 2018年
- 采用COMSOL软件对船体的腐蚀与防护进行了模拟,模拟结果需要通过后处理模块显示出来。一般情况下,COMSOL的后处理模块所包含的功能能满足大部分要求,但有些时候,对于一些特殊的要求却难以满足。比如计算某一等值线所包围的面积以及沿某后天截取的曲线上显示某物理量的分布等。针对这些不足,基于空间几何和线性插值理论,提出一套算法,并根据该算法编制了程序进行计算。结果表明,面积计算非常精确,曲线物理量的计算结果和精确解十分吻合,说明提出的算法正确、程序可靠。该算法也给软件使用者提供了更多的表示形式,同时也大大地拓展了该软件的功能。该算法具有通用性,可以移植到其他软件上。
- 周子杰刘英伟张洋张建能
- 关键词：阴极保护有限元
- 复杂管道浓差腐蚀机制深入分析
- 2024年
- 在关于管道的流动加速腐蚀研究中,浓差腐蚀这一机制一直被忽视,这是因为这种腐蚀的出现需要一定的条件,即流体中的氧的分布存在较大的差异。为了揭示这种机制的腐蚀过程,本文以复杂形状管道为例,采用数值模拟技术建立了关于浓差腐蚀的数学模型。将管道壁面附近的流体粘性底层作为研究对象,对其进行离散化处理,然后根据基尔霍夫第二定律建立了关于极化后的腐蚀电流的离散方程组,并对其进行求解,得到了浓差腐蚀条件下,离子导电层的电流分布。结果表明:浓差腐蚀会引起腐蚀电流的极大的改变,使管路各部位的腐蚀情况有所改变,如果不考虑浓差腐蚀,对管路的腐蚀情况会产生错误判断。
- 刘斌刘英伟王艳秋
- 关键词：阳极极化阴极极化流动加速腐蚀
- 一种简单有效的船体外加电流阴极保护设计方法被引量：5
- 2019年
- 目的提出一种简单确定外加电流大小和辅助阳极位置的方法。方法对阳极的位置进行离散处理,通过Matlab中的脚本程序,控制COMSOL有限元软件的运行,交替地调整电流大小和阳极位置,经过搜索,找到最佳阳极布局和相应的最小输入电流。采用这一方案进行有限元计算。结果船体表面全部得到了保护,保护率为100%,每个阳极所需电流只有0.05726A,最高保护电位为0.84V左右,过保护现象不严重。结论提出的方法能够较好地解决外加电流阴极保护设计中遇到的难题,具有简单、易操作的优点,并具有普适性。
- 刘英伟周子杰张洋
- 关键词：外加电流阴极保护有限元电化学阴极极化保护电位
