装有气流导向装置的网格圈式集聚纺数值模拟与实验验证

为优化集聚纺集聚区的气流状态,通过在集聚区安装一个气流导向装置来改变流场分布,以增强气流作用效果。为提高研究效率,量化分析流场参数,借助ANSYS Fluent软件对集聚区流场进行数值模拟。将网格圈加入数值模拟模型,优化了仿真参数,得到更准确的集聚区气流分布规律。通过对比气流在集聚区的集聚有效面积,探索负压大小和气流导向装置对集聚区平行于罗拉轴向的气流速度分量的影响,并对结果进行纺纱实验验证。结果表明:负压的增大和气流导向装置均可增大集聚区的集聚有效面积,面积增大幅度分别为34.49%和62.16%;纱线性能方面,线密度越大,气流导向装置的提升效果越好,纺制29.2 tex棉纱时,与无导向装置相比,毛羽(≥3 mm)减少了28.9%,断裂强度提升了7.62%。

基于康达效应的高速气流推力矢量喷管

基于康达效应设计了一种高速气流推力矢量喷管,利用其对流体的偏转作用实现主流方向控制。喷管由主通道以及外侧八个独立气室和出口处的康达壁面组成,可通过气室外部的开合情况来实现八个偏转方向的控制。本文对所设计的高速气流推力矢量喷管进行了仿真计算,研究了主流速度、气室开合情况及康达壁面曲率三个参数对主流偏转效果的影响。数值模拟结果表明:(1)主流速度在50~160 m/s时,不同的开合组合的偏转效果有较为显著的差异。(2)气室打开数量为奇数时,偏转效果优于偶数。只有一个气室开口时,偏转效果最优。(3)计算得到三维喷管最优康达壁面的曲率是55.26。本文设计的高速气流推力矢量喷管能够达到较好的偏转控制效果,最大偏转角度可达到85.91°。

气流流量对跨流喷射的雾化效果影响研究

1概述液滴的破碎雾化是一种复杂的两相流过程,到目前为止仍需深入研究。从瑞利报告以来,Lefebvre等进行了许多理论和实验研究。目前液体雾化采用最多的是气流雾化方法,高速气流作用在液体射流表面,促使其破碎雾化成大液滴并继续破碎成细小液滴。

基于气流运送的榛子收获机设计与试验

榛子多种植于丘陵山区,受地形影响大型收获机械难以在果树间工作,故成熟期落地榛子多由人工进行捡拾,工作效率低、成本高,制约了我国榛子产业的健康发展。针对这一问题,设计了一种基于气流运送的榛子收获机。该机采用气力式捡拾,通过气送管道将榛子吸入到气吸沉降室内,经喂入滚筒送入脱苞、筛分滚筒进行榛子脱苞和脱苞后的物料筛分,再经清选舱装置进行杂质清选,完成落地榛子的收获。通过田间试验研究风机转速、气送管道移动速度和筛分滚筒转速对榛子收获捡拾率和含杂率的影响,结果表明:在风机转速3 500 r/min、筛分滚筒转速30 r/min和气送管道移动速度0.6 m/s下,收获质量最佳。

集成压缩气流系统扫描头辅助获取液体干扰表面三维数据精度评价

目的:定量评价集成压缩气流系统扫描头辅助口内三维扫描仪(intraoral 3D scanners,IOS)获取的液体干扰表面数据精度,为集成压缩气流系统扫描头的临床应用提供精度数据。方法:选择《YY/T 1818—2022牙科学口腔数字印模仪》中标准模型作为扫描对象,利用ATOS Q 12M得到三维扫描数据,作为扫描正确度评价的真值。基于现有扫描仪结构,研究设计了一种新型扫描方案,以解决液体导致IOS精度下降的问题。设计新型扫描头,并集成扫描系统与压缩气流系统,实现口内三维扫描仪在液体干扰表面的高精度数据采集。以常规标准扫描方式作为对照组,探究扫描镜头遮挡、气流、液体介质、新型扫描头对扫描过程及精度的影响,并设置4组实验,且每组扫描15次,以评价基于压缩气流系统扫描头辅助IOS获取液体干扰表面的精度数据。选用Elite和Primescan两款扫描仪作为精度数值的参考。结果:在正确度和精密度两方面评价中,被液体干扰表面的扫描精度显著下降[正确度:18.5(6.5)vs.38.0(6.7),P<0.05;精密度:19.1(8.5)vs.31.7(15.0),P<0.05];使用集成压缩气流系统的新型扫描头辅助口内三维扫描仪,扫描精度显著提升[正确度:22.3(7.6)vs.38.0(6.7),P<0.05;精密度:25.8(9.6)vs.31.7(15.0),P<0.05]。结论:集成压缩气流系统的扫描头可以辅助提高IOS液体干扰表面数据的精度。

基于CFD-DEM方法的煤气化渣气流分级提炭模拟研究

【目的】煤气化渣提炭分质是实现其减量化、无害化、资源化利用的重要手段,气流分级法因其能够高效处理细粒级物料且无废水、废气排放而具有独特优势。【方法】基于CFD-DEM模拟,研究卧式涡轮气流分级机内气固流动状况,探明进气方向和涡轮转向的匹配关系,明确炭颗粒和灰颗粒的流动机制。优化涡轮气流分级机中进气口方向,预测入口气速和涡轮转速对气化细渣气流分级提炭效率的影响。【结果】结果表明:涡轮气流分级机的进气方向对流场分布和气化细渣提炭效率有显著影响。切向进气口易导致在分级区和淘洗区产生相互干扰的次级漩涡,影响气化渣炭和灰颗粒分离效率。优化切向进气为垂直向上后,避免了淘洗区和分级区相互干扰,消除了涡轮和叶片之间次级漩涡,改善并稳定了分级区内的流场,提高了气化细渣提炭效率。在优化后的涡轮气流分级机中,通过匹配入口气速与涡轮转速,富炭渣产品中的炭含量可达80.95%,炭回收率可达59.83%。

基于CFD-DEM的种子联合收获机气流清种仿真分析

针对现有种子联合收获机在收获后籽粒输运搅龙、杂余搅龙和卸粮搅龙处会残留种子的问题,在上述部位添加了清种气流,并分析在这些机构内使用气流清理残留种粒的可行性。从螺旋搅龙转速和清种入口气流速度这两个因素对清种效果的影响进行研究,开展卸粮搅龙机构内气固两相流的数值仿真,并基于计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM)进行耦合求解,获得了清种过程中气相与颗粒相的速度分布及运动轨迹。结果表明:螺旋搅龙的运动状态对清种气流的通过性有显著影响;当螺旋搅龙处在高转速状态时,清种气流衰减速度较快,此状态下难以有效地利用气流进行清种;气流速度对清种效果影响显著,余种数量和清种所用时间随气流速度升高而降低,但当气流速度过快时会使种子撞击在螺旋搅龙叶片上产生反流和飞溅现象,从而影响清种效果。仿真表明,最优清种气流速度为50 m/s。

集中回风模式下单跨拱形地下车站公共区气流组织模拟分析

[目的]单跨拱形地下车站因层高较高,并采用拱形顶板的特殊结构形式,对装修提出了较高要求。因此,在合理的气流组织前提下,有必要研究如何减少单跨拱形地下车站公共区的通风空调管线,为装修提供更大创新空间。[方法]以深圳某单跨拱形地下车站为例,提出了公共区采用集中回风模式,以及送风管兼排烟功能的设计思路;通过CFD(计算流体动力学)软件模拟分析在相同制冷量和相同送风温差的条件下,单送单回和集中回风两类送回风模式在单跨拱形地下车站公共区内的气流温度和速度分布规律,研究调整集中回风口位置对公共区气流组织的影响,并利用不均匀系数作为效果评价。[结果及结论]地下车站公共区采用集中回风模式,以及送风管兼排烟功能的设计可有效减少公共区的站厅风管数量约50%,截面积约40%,有效减少站台风管截面积约50%;采用公共区集中回风模式,集中回风口单独设置在站台,以及送风管兼排烟功能的布置方式,气流温度和速度分布均达到较优水平,能满足乘客的舒适度要求,可适用于单跨拱形地下车站公共区的气流组织。

气流纺19.44 tex纱的生产实践

为了降低纺纱成本,节约用棉量,改善气流纺成纱质量,介绍气流纺用棉纤维的特点及选配要点;详述开清棉、梳棉、并条、气流纺工序主要工艺流程及技术参数;以生产气流纺19.44 tex纱为例,分析优化梳棉机工艺隔距和并条工艺参数,对比优化前后成纱质量指标。指出:应注重原棉选配,不断优化工艺参数,合理调整隔距,以降低落棉量;在用棉量减少的前提下,适当减小隔距,能有效改善纺纱质量。

某报告厅空调系统气流组织优化设计

针对不适用座椅送风的报告厅冬季温度分层导致前排热舒适性差的问题,采用CFD数值模拟的方法,对比分析上送风方案和优化方案冬季气流组织效果,并基于空气分布特性指标ADPI对夏季设计工况进行了校核。结果表明,优化方案相比上送风方案有效缓解了温度分层的情况,人员热舒适性得到显著提高。

空调出风口结构设计对气流噪声的影响分析

空调出风口的结构设计对气流噪声有着重要影响。本文首先分析了直线型、百叶窗式和圆形出风口的结构特点及其对气流噪声的不同影响,接着探讨了气流噪声的产生机理,包括气流扰动、涡流及湍流等现象对噪声特性的影响。最后,本文提出通过优化出风口结构设计、优化叶片形状和角度,以及应用内壁消音材料和吸声结构等策略来降低噪声水平,旨在提高空调系统的使用舒适性,为用户提供更加安静和舒适的环境。

流化床气流干燥系统连续生产中的监测与控制技术研究

流化床气流干燥系统,重要环节在于连续生产过程,化工等行业中所应用广泛,复杂性之背后,有效监测及控制至关重要,本篇具关于上述主题,对于流化床气流干燥系统连续生产中的监测与控制技术加盟了探讨与研究。详细援引了流化床气流干燥系统的运行原理,并列出了其在连续生产中的主要职责;阐释了监测与控制技术之间的深切关联,深入之反复研究借助不同的监测技术,传感器技术、光学技术、在线监测技术等等,提炼出一套实用的监测策略。最后,基于模糊逻辑控制以及神经网络控制技术,设计出一套完善的控制策略,并通过实验验证其有效性。结果 显示,所提出的技术能提高流化床干燥系统的整体性能,其产量提高,并且产品质量稳定。此研究的目标是为了改善流化床气流干燥系统连续生产过程的效率和稳定性,结果 是能够对工业生产造成积极的影响。

洁净手术室气流组织效果的影响因素综述

我国医院建设规模庞大、分布广泛,就医人数居世界第一,医疗洁净手术室空气洁净技术发展迅速。手术室的气流组织是其空气洁净技术的重要方面,与手术部位感染的关系一直存在争议。本文对手术室中的气流组织形式进行了综述。研究表明,层流通风和温控气流通风在去除携带细菌的颗粒方面具有优势,且层流通风对飞沫的控制能力更强。本文梳理了手术室内人员数量和位置、手术人员的动作和流动、医用设备的数量和发热量、人员着装和手术台次等因素对气流组织效果的影响。发现手术人员的动作和流动是相关研究的热点,气流组织与手术人员、患者热舒适的关联仍有待深入。未来研究方向包括手术室内局部气流组织与手术微环境空气质量的定量关系、新型气流组织形式和末端、个性化通风与手术人员热舒适等。

碳纤维预氧化炉内气流均布装置模拟研究

碳纤维是一种耐高温、高强度、耐腐蚀的新型材料,广泛应用于航空航天、国防军工和民用工业各领域。在碳纤维生产制造过程中,预氧化是其中最为关键的步骤之一。工业生产过程中往往采用预氧化炉进行预氧化,而衡量预氧化好坏的一个关键指标就是预氧化炉内风场均匀性。研究对象是预氧化炉内的气流均布装置,通过ANSYS FLUENT软件对气流通过气流均布装置后的流场分布状况进行研究。通过改变气流均布装置进出风口的几何结构以及气流分布板上开孔位置来实现气流均布。将模拟得到的流场特性与速度压力云图作对比,分析气流均布装置出口处的压力与气流均匀性来获得气流分布效果更优的气流均布装置。模拟获得的优化的气流均布装置结构为:采用双层气流分布板不完全错孔排列的直角进出口结构。

利用计算流体动力学(CFD)方法研究电收尘器斜向气流分布

在讨论了电收尘器电场内气流分布对除尘效率影响的基础上,介绍有效降低粉尘返流损失,提高电收尘效率的斜向气流技术,进而利用CFD方法对电场内的气流分布进行数值模拟,给出了在电场内实现斜向气流分布时气流分布板结构调整方法和参数。

同轴旋转可压缩气流中黏性液体射流形态研究

采用射流线性稳定性分析方法,考虑液体黏性、周围气流的同轴旋转运动以及可压缩性的条件下,建立了描述同轴旋转可压缩气流中黏性液体射流的数学模型,并进行了验证,研究了气流量纲为1旋转强度以及流体物性对液体射流不稳定形态的影响.研究表明:周围气流的旋转速度较小时,对射流起促稳作用,继续增大气流量纲为1旋转强度,开始对射流起促分裂作用;且随着气流旋转强度的增大,射流扰动沿周向方向发展,射流柱变的高度不对称.在研究参数范围内,气体可压缩性和气/液密度比均能促进射流的失稳,并会影响射流空间形态,尤其是在周向方向上能够改变射流的占优模式,增强射流的不对称性;液体黏性以及表面张力对射流均具有增强稳定性的作用.

气流输运工况玉米淀粉爆炸火焰传播与压力特性实验研究

利用自主搭建的2 m长气流输运管道实验装置开展了不同气流速度下玉米淀粉爆炸实验,通过高速摄影和压力传感器获得火焰信息和压力参数。基于实验结果分析了气流输运工况气流速度对玉米淀粉爆炸火焰传播行为和爆炸特性的影响规律。结果表明:随着气流速度的增加,粉尘爆炸火焰亮度、火焰传播速度及最大爆炸压力呈先增大后减小的趋势,存在火焰呈螺旋状向管道末端传播的现象。气流速度从5 m/s升至10 m/s,火焰最大传播速度从74.07 m/s增加到89.51 m/s,最大爆炸压力由17.08 kPa增至23.42 kPa。气流速度提高到15 m/s时,火焰最大传播速度和爆炸压力均有所下降,质量浓度为300 g/m3时受影响最大,爆炸压力降低41%,500 g/m3时受影响最小,爆炸压力下降7.4%。

基于机器学习方法的三维气流组织温度场重构

从局部离散流场数据点重构全局流场信息对数据中心机房的节能节碳具备重要的研究意义。基于局部散点对数据中心进行气流组织温度场快速重构,可有效降低数据中心总能耗。主要通过发展一种基于多特征输入的三维U形神经网络架构(U-net),利用布设在数据中心机房的温度传感器数据值进行气流组织温度场重构。并研究了在不同学习率与数据集大小的设置下,该机器学习模型的训练预测能力。对比结果表明:不同学习率对于模型训练的结果有较大影响,应通过预实验选取最佳学习率。在同等条件下,应优先选取较大的数据集进行训练,便于提取高维物理特征。

煤气化渣气流分级提炭分质试验

煤气化渣提炭分质是实现其减量化、资源化、高值化利用的关键。基于此,提出研磨破碎-气流分级的干法提炭工艺,利用研磨使气化渣中炭灰结合物解离,再利用气流分级机内离心力和气体曳力作用,将解离所得的细颗粒进行高效分离。通过设计均匀试验并对各影响因素进行回归分析,获取优选试验条件并对该试验条件下的提炭效果进行验证。结果表明,气流分级提炭受多因素耦合作用影响,其中分级机频率和引风机频率是影响提炭效果的关键。均匀试验优选条件为分级机频率175 Hz、引风机频率5 Hz,喂料螺旋频率5 Hz,二次风口全开;该条件下所得富炭产品的收率为25.86%,烧失量49.76%,较原气化渣烧失量提高了26.91%,与试验预测值(49.64%)较一致,且试验效果明显优于未研磨破碎直接气流分级的气化渣。优选条件下气流分级得到的富炭产品的平均粒径(Dav)为5.95μm,满足橡胶补强填充料的粒度要求,其热值为16.73 MJ/kg,亦可作为细粉燃料等使用。同时,气流分级可实现较好的气化渣脱炭效果,所得脱炭渣烧失量低于10%,有利于其在建材等领域应用。研磨破碎-气流分级方法可实现气化渣的提炭分质,有利于其下游利用。

果蔬隧道式气流冲击干燥流场模拟及其设备结构优化

为解决隧道式气流冲击干燥设备中风速流场不均匀的问题,利用计算流体动力学对气流冲击干燥过程的流场进行模拟分析,提出2种改进方案,并且每种方案选择9组模型,通过对比分析每组模型的速度均匀性和流场分布情况,以速度不均匀性为指标,得到结构参数为高度H=630 mm、半径R=60 mm圆柱扰流装置,并在此基础上,进行气流分配口大小调整,将上层和下层气流分配口调整为25 mm,中层气流分配口调整为20 mm的模型为最优结构。最优结构气流分配口速度不均匀系数减小到20.4%,物料层截面速度不均匀系数减小到16.89%,极大地改善气流冲击干燥的均匀性。对改进的模型进行试验验证,模拟值与试验测量值的相对误差均在11%以内。研究为相关干燥设备的结构优化提供参考。