旋流气力输送管道的结构优化研究

为了探究加料器携带段旋流气力输送过程中的出现的下料管堵塞问题,在工程生产实验验证的基础上,采用CFD-DEM(计算流体力学与离散单元法)耦合的数值模拟方法对加料器携带段出料口的质量流量、速率均匀性及管道内物料的流动特性进行研究,总结出高灵敏度参数起旋侧吹孔的高度H、角度α、过渡段的内凹度β对质量流量及速率均匀性2个评价指标影响规律,对优化目标进行多因素耦合分析,推出优化目标的理论模型,并依据回归方程求解出最优的参数组合,解决工程中变管径旋流气力输送中物料堆积堵塞问题,此研究同时也为变管径旋流气力输送相关设备的改进提供指导意义。

基于Fluent的多级串联喷嘴液气射流泵的抽气性能研究

为提高液气射流泵的抽气性能,在其主喷嘴后设置了多级串联喷嘴,通过Fluent软件对常规液气射流泵和多级串联喷嘴液气射流泵内气液两相流体运动情况进行了数值模拟,对比分析了相同工况下两种类型液气射流泵的抽气性能、压力场分布、速度场分布和气相体积分数分布。结果表明:在工作流体进口压力(表压)为0.3 MPa、0.35 MPa和0.4 MPa下,多级串联喷嘴液气射流泵的抽气性能较常规液气射流泵分别提高了18.1%、13.4%和20%,多级串联喷嘴结构有利于气液两相流体的混合和动量交换。研究结果对液气射流泵的优化设计和抽气性能提高具有一定的参考意义。

轴承副接触对立式转子系统动力学行为的影响研究

考虑轴尖-宝石轴承副的接触力,建立立式转子系统非线性动力学模型,分析轴承副接触参数对转子系统固有特性的影响,讨论横向连接刚度、滑动摩擦系数对转子系统动力学行为的影响。结果表明,引入轴承力模型将导致在轴尖模态频率附近出现共振峰值,轴承副接触区变化将触发低频进动;随着连接刚度增大,轴尖磨损状态将发生从圆环接触逐渐向偏磨接触最终向大范围圆环接触的转变;当处于边界润滑时,滑动摩擦系数不会对转子系统产生影响,处于干摩擦状态时,滑动摩擦系数增加将加速系统产生偏磨;研究结果对立式转子系统动力学优化设计具有重要意义。

新型锚固剂快速装入器动力学特性研究

针对当前国内锚杆支护操作中存在的人员登高危险、锚固剂装填困难以及安装效率低下等问题,该研究开发一种新型的锚固剂快速装入器。该装入器利用空气压力将锚固剂通过导管顺利注入锚杆孔中,从而方便锚固剂的装填,并减少锚固剂的损耗,提高装填效率。为深入探究锚固剂快速装入器的动力学特性,进行流固耦合分析,并得到在不同气压力下锚固剂在导管中的动力学特性数据。最后,采用锚固剂快速装入器成功地对模拟的锚杆孔进行锚固剂装填,获得令人满意的装填效果。

结构参数对气体引射器性能的影响研究

为优化气体引射器的结构设计方法,针对引射器部分结构参数进行了室内模拟试验。在给定气源参数的基础上,利用气体动力函数法设计引射器基准型试验装置,分别研究喷嘴距、吸入口直径、混合段直径与喷嘴出口直径之比以及混合段长度对引射器性能的影响。试验结果给出了结构参数对气体引射器性能的影响规律,具有一定的工程应用价值。

三叶罗茨风机的流量特性研究

通过对渐开线型三叶罗茨风机的设计参数的分析,计算出了径距比Rm/a与面积利用系数λ、理论流量Qth、实际流量Qs及容积效率ηv的相关曲线,并确定了径距比Rm/a的合理选择范围。

大流量三叶罗茨风机的全绝热效率及温度特性分析

介绍了大流量三叶罗茨风机的容积效率、机械效率、理想罗茨的绝热效率和全绝热效率ηad,对风机的无逆流冷却和有逆流冷却的两种温度变化情况进行了比较分析.结合生产实例说明,罗茨风机容积效率随径距比的变化,罗茨风机理想罗茨的绝热效率、全绝热效率ηad随风机的压力ε比增加呈现的下降趋势,排气温度随压力比ε增加呈现的上升趋势规律.大流量三叶罗茨风机采用逆流冷却极大地降低排气温度、减小回流冲击噪声.

交叉式露点间接蒸发冷却空调机组应用于模拟机房的试验研究

为了满足电子设备和设施的环境要求,研发出交叉式露点间接蒸发冷却空调机组.福州市某公司在模拟机房中对交叉式露点间接蒸发冷却空调机组进行试验,应用对比的方法分别测得1kW、2kW 只开发热源和开发热源同时开机组,2种情况下测得设备的温湿度分布情况,对比分析得出：开启机组在最佳风量比下,2kW 发热源表面最大温降为8.9℃,设备温湿度基本上满足ASHRAETC9.9发布的2、3级环境要求允许值;开启机组在最差风量比下;开启机组在最差风量比下,1kW发热源表面最大温降为2.3℃,设备温湿度基本满足1～4级环境要求允许值.

天然气管道球阀内漏发声机理及检测试验

球阀作为高压天然气输送管道的主要设备,其内漏时的喷流气体会产生声发射信号,通过研究该声发射信号特征规律将有助于阀门内漏流量量化检测。针对这一问题,进行了天然气输送管道球阀内漏发声机理和检测试验研究,分析了阀门内漏声发射现象产生的机理和内漏流量检测评价方法。在此基础上,应用声发射检测系统对3种不同尺寸内漏球阀进行了检测试验,通过试验分析了球阀在不同内漏流量下的声发射信号频谱特征分布规律,并采用小波包分析方法进行信号特征参数(信息熵、均方根、频域峰值)提取。拟合特征参数与内漏流量关系曲线,采用R^2(确定系数)指标对曲线拟合程度进行评价,评价结果表明,采用均方根值(root mean square,简称RMS)的曲线拟合程度最高(R2为0.979),可以用于天然气输送管道球阀内漏流量的量化检测。

气力输送系统T形盲管长度的优化

采用双流体模型 ,对气力输送系统中T形盲管弯头的 3维气固两相流场进行了数值模拟。计算分析结果表明 ,管道直径和颗粒直径越小 ,入口速度和固相体积浓度越大 ,流场压力损失越大。颗粒直径、固相体积浓度、气流人口速度越大 ,盲管长度ΔL与管道直径D的比值H应选取较大 ;H值的选取范围为 0 .5～ 3,不同管道直径的压力损失有着相同的变化趋势以及同样的H值。

基于CFD-DEM方法的不同弯径比弯管中气固两相流动特性

为了研究不同弯径比弯管对气固两相流动特性的影响,采用计算流体力学CFD和离散单元法DEM耦合,对聚乙烯颗粒在不同弯径比水平-弯管输送中的运动特性进行数值模拟及试验验证.基于Eulerian坐标体系的κ-ε紊流模型,采用RANS方程对管内气流流场进行求解,并针对颗粒在管中的运动规律采用EDEM中Eulerian坐标法进行分析,将该CFDDEM耦合并行模型应用于气固两相流动的数值模拟中,定性分析颗粒的运动轨迹,定量分析颗粒碰撞数,体积分数和气体速度分布.结果表明:该CFD-DEM耦合并行模型能较好地模拟气固两相流动行为,随着弯管弯径比的增大,弯管中颗粒受到的离心力作用时间增长,并且不容易发生分散,同时,弯管中颗粒的碰撞数量增加;在竖直管中,颗粒首先沿管壁外侧分布,然后向内侧移动,最后沿管中心对称分布;弯管中的气相速度呈现内侧高于外侧的情况.

气-液喷射器内两相流流型分析

对水平安装气-液喷射器内两相流流型进行了分析研究。根据圆管内气-液两相流流型转变的经验准则式,结合气-液喷射器性能方程,得出了气-液喷射器内环状流和雾状流的流型区间。以空气-水喷射器为例,给出了喷嘴出口当地最大马赫数与引射流体入口/出口压比的关系式,证明了当工作气体(空气)在喷嘴中作超临界膨胀时,喷射器内流型至少为环状流。

不同外激励参数下射流的附壁振荡特性

为获得新型外激励振荡器的振荡性能跟随外激励流参数和时变模态的改变而变化的规律和敏感性,为该振荡器的高效应用提供依据与参考,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,简称CFD)数值模拟和实验的方法,对激振能力和振荡射流的总压保持率K的变化进行了考察。结果表明:总压保持率K随外激励流总压的降低而减小;非激励侧泄漏的激励流也使K略降,但却显著降低了激振能力;而激励流占空比减小即提前关断,会显著降低振荡射流总压保持率;激励流起始压力渐升的影响较小,而中后期压力丧失或渐降,会使K有较大跌落。研究证明,外激励振荡器对激励流参数的变化具有较强的适应性,20%以内的变化不影响振荡稳定,仍能维持较高的总压保持率K,可振区间内最低K比现有的自激励振荡器高出10%以上。

热风炉系统煤气引射器的设计与实验

为解决煤气引射器出现的高炉煤气倒灌问题,采用一维设计方法对其进行了重新设计。设计时用速度系数ξ1、ξ2、ξ3、ξ4描述引射器四个关键部分的阻力损失,实验得到其值分别为0.936、0.563、0.951、0.912。采用自由射流的经验公式设计引射器喉嘴距,并实验得到紊流系数α为0.24,远大于自由射流的0.066。新设计的引射器已在安钢集团投入运行,完全满足设计要求。

基于软翅振动稀相气固两相流动特性分析

针对安装软翅模型的水平管气力输送气固两相流流动特性进行了数值分析.以软翅振动频率为主要变量,通过Fluent-Profile功能编写自激振荡流程序进行二次开发,并利用离散相模型(DPM)对气相速度矢量图、物料入口的颗粒路径、加速区颗粒速度矢量及稳定区的颗粒浓度分布进行定性分析.结果表明:安装软翅模型时,在软翅模型附近位置产生涡流,改变了气相流动方向,使加速区粒子得到了悬浮和加速.

活塞式氧压机常见故障及排除方法

活塞式氧压机作为一种广泛使用的工业设备,其性能和可靠性对生产效率和安全具有重要影响。本文综合分析了活塞式氧压机的常见故障类型,包括撞缸故障、漏气故障、润滑系统故障、振动故障、弹簧故障、连杆螺钉断裂故障以及排气量不足故障,并提出了相应的故障排除方法。通过对这些故障的深入研究和解决策略的探讨,以提高设备的运行效率和安全性,减少生产中的停机时间。

潜水泵泄漏液体在线排除装置的设计与开发

针对大中型潜水泵存在的泄漏液体严重威胁电机的安全运行问题,在传统的气液喷射器的设计基础上,设计一种结构简单、便于操作的泄漏液体在线排除装置.用压缩空气作为装置的工作流体来抽取泄漏液体,并测取工作流体的最佳工作压力.为了优化设计,在保持最佳工作压力下,出口固定在6 m,对喷嘴出口到混合管进口的距离分别为0.8,1.0,1.5,3.0倍喷嘴直径的排液装置测取水的流量.优化结果显示喷嘴-接受室距离存在最佳尺寸为1.0倍喷嘴直径,此尺寸的装置具有最佳性能.在试验中,测量和比较被抽取的水的流量来达到优化设计的目的.

基于FLUENT的高效铣床除尘系统吸风罩优化设计

在卧式铣床上配置除尘系统对干铣削产生的粉尘进行控制与处理,为了提高除尘系统吸风罩对粉尘的吸附能力,基于FLUENT软件对铣刀铣削时的气流速度场进行数值模拟,根据气流速度矢量的分布情况并结合吸风罩的设计原理,设计出3种不同扩散角的吸风罩;对3种吸风罩所产生抽吸气流的速度场进行对比分析,结果表明当吸风罩扩散角为60°时,罩内气流速度分布比较均匀,气流能够较好地充满罩内空间,且气流从连接管口至罩口的速度衰减量较小,有利于提高吸风罩的吸尘效果。

环锥行星无级变速器的弹性流体润滑设计及牵引油选择

介绍了环锥行星无级变速器的弹性流体动压润滑(EHL)设计,推导出传动元件接触点的运动方向及其垂直方向当量曲率半径dρx和dρy、运动方向滚动速度u的计算公式,计算出接触点的无量纲速度U、载荷W和材料参数G,得出接触区中央油膜厚度hc、最小油膜厚度hm in和膜厚比Λ随传动比iba的变化规律。实际应用表明,根据设计结果加工的传动元件表面粗糙度达到0.1μm,膜厚比3<Λ<10,基本实现了传动元件最小的磨损和最长的寿命。比较了Santot-rac合成牵引油与Ub无级变速器专用油的性能,选用Ub-1无级变速器专用油。

一种压缩气体自动快速释放装置的设计与应用

创新设计了一种压缩气体自动快速释放装置,其接收电信号后引爆,烟火药产生火药气体进入烟火腔室;烟火腔室内滑动配置一级活塞,导气腔室内滑动配置二级活塞,一级活塞受到进入烟火腔室内的火药气体的作用力,二级活塞在一级活塞的推动力和惯性作用下运动,将压缩气瓶瓶口上的封口击破,使预储存在压缩气瓶中的压缩气体释放,并从导气腔室上的排气孔排出本体外。另外,介绍了一种应用该压缩气体自动快速释放装置的救生装置,该装置没有高温灼烧和剧烈噪声风险。