机床温控系统板式电加热水箱设计与仿真研究

为满足精密卧式加工中心温控系统对机床不同部位的差异化温度控制需求,提出了差异化主动温控系统方案,为该系统设计了3种温控子回路板式电加热水箱结构。通过Fluent软件对水箱进行数值模拟,研究水箱结构对性能的影响。根据仿真结果,对最大变形量、总换热系数、温度标准差、努塞尔数和摩擦因数进行综合考虑后确定最佳结构方案,对水箱进行生产制造并与机床连接测试,测试结果显示水箱正常起到温控液温度调节作用。研究结果为精密机床差异化主动温控系统的结构设计提供了一定理论依据。

旋转Gantry治疗终端的三维剂量验证水箱研制

在放射治疗中为保证病人受照剂量的准确性,通常需要进行治疗前的计划验证,水箱被广泛应用来实现这一目的。但现有剂量验证水箱只能用于水平、垂直和45°束线的治疗终端,且验证效率低下,无法满足当前先进的旋转Gantry治疗终端的多角度剂量验证需求。为满足Gantry治疗终端的多方位照射的束流检测要求,开发了一种可用于多角度束线剂量验证的三维水箱。经水平束线测试和相关技术验证,该水箱可以通过测量束流在不同深度处的横向剖面剂量分布,从而获得笔形束在水中的三维剂量分布,为治疗计划提供参数依据,提高常规质量保证(Quality Assurance,QA)效率;同时该水箱结构可靠,三维运动机构精度高,整个测量装置可绕治疗头的等中心点旋转,实现多角度的剂量验证,满足Gantry治疗终端中多方位照射中的束流检测要求。

大比例浅水矩形水箱振动台试验研究及TLD等效线性化分析

调谐液体阻尼器(TLD)是高层建筑减振的有效措施。该文进行了大比例浅水矩形水箱振动台试验研究,分析了将调谐液体阻尼器按等效线性化等效为单自由度系统的可行性。采用振动台试验得到目标水箱在0.6倍~1.4倍水体自振频率简谐激励荷载下,水体稳态振动时的水箱反力和频响函数;测量不同振动幅度下,水体的自振频率偏差;由水体自由振动衰减,测得5种不同网栅条件下的附加阻尼比;将风和地震荷载下某249m高楼顶加速度作为水箱激励进行振动台混合试验,实测水箱反力和滞回曲线,并与等效线性化模型计算结果进行对比。结果表明,以最大变形割线刚度作为等效刚度、按等能量方法确定阻尼比的等效线性化模型基本可行,在简谐波和风荷载作用下较符合试验结果,在地震荷载下存在一定偏差。试验结果可为类似调谐液体阻尼器设计提供依据。

钢筋混凝土雨水箱涵在沿海城市排涝中的应用研究

沿海城市排涝是城市防洪排涝体系建设的重点和难点。本文分析了沿海城市排涝面临的强降雨、高地下水位、排水管网老化等主要问题,阐述了钢筋混凝土雨水箱涵在抗腐蚀性、强度高、施工方便等方面的优势,并从断面尺寸布置、防腐措施优化、附属构筑物建设等方面,探讨了钢筋混凝土雨水箱涵在沿海城市排涝中的技术应用措施,研究成果可为沿海城市排涝设施建设提供参考。

地铁车站盖挖穿越截水箱涵空间计算分析

地铁车站穿越重要建构筑物是目前工程面临的主要难题。以徐州某地铁车站盖挖法穿越大型截水箱涵为例,建立车站盖挖段施工临时工况与永久使用工况三维空间模型,对复杂受力构件顶板、顶板梁等进行深入分析,为类似工程提供参考。

生活水箱有效容积与水泵流量计算分析

生活水箱有效容积与水泵流量计算与二次供水所采取的系统形式、水箱设置位置、水泵服务对象密切相关。设计时需综合考虑,在满足规范要求的前提下,力求做到经济合理。本文根据现行国家规范要求,结合计算示例,总结了高位水箱、中间水箱、低位贮水箱有效容积计算方法与供给用户的变频泵、供给高位水箱的生活水泵流量的计算方法,为设计提供了参考。

核电工程异形水箱流固耦合分布式参数模型与效用研究

在流固耦合动力分析领域,传统的Housner模型在工程设计中发挥重要作用。但其理论推导仅适用于规则水箱,采用集中质量总体模型描述液体晃动的整体效应,难以有效模拟异形水箱储液结构的局部精细响应,亟须建立适用于不规则水体晃荡的分布式附加质量模型。基于势流理论推导了一种模态综合法模型,实现了分布质量与储液器壁激振加速度的解耦。该模型能够有效剥离分布式的脉冲质量与对流质量;同时,实体网格的振型分析适用于任意形状水体的动力分析。通过算例的形式将该模型与精细声学-结构耦合(Acoustic-Structural coupling,CAS)模拟法进行了比较,验证了模型的精确性与可靠性。最后,基于本文的模型研究了核电异形的安全水箱在不同水位和减晃格栅分布下的动力响应规律,并检验了其在工程中的适用性。

三容水箱虚拟实验系统设计及应用

三容水箱是一种培养过程控制类、自动化类专业学员实际工程能力的重要实验装置,为解决目前三容水箱实验装置因成本高、体积大,难以让每名学生单独完成整个实验,并且在提高整体教学效果中作用不明显等问题,该文提出了一种基于半物理仿真的三容水箱虚拟实验系统设计方案,该方案详细介绍了虚拟实验系统实现的关键技术,包括三容水箱仿真模型建立、自定义目标软硬件实现、虚拟三容水箱与嵌入式目标之间的通信方法等。该虚拟实验系统界面友好,使用方便,可以让学生更直观、简便地进行三容水箱水位解耦控制实验,轻松理解控制理论教学中的抽象概念,从而激发学生的实验热情,达到寓教于乐的目的。

基于变密度法的动车组净水箱吊装支架拓扑优化

动车组净水箱吊装支架在各工况下结构件的安全余量较大,为了优化支架的结构设计以达到轻量化的目的,通过OptiStruct进行拓扑优化设计,开展以体积最小化为优化目标,以应力、变形量为约束条件下的结构拓扑优化分析,根据优化结果进行模型重构并完成静强度分析校核,最终实现动车组净水箱吊装支架减重64.92%,为优化支架提供了新思路。

广州亚运城双水箱太阳能集热系统运行工况研究

针对广州亚运城采用的双水箱太阳能集热系统进行了运行监测,与传统单水箱太阳能集热系统比较,分析得出两种系统集热效率差异的原因;同时,利用实测数据优化双水箱太阳能集热系统的运行工况发现,通过提高集热水箱放水量与降低集热水箱定温放水控制温度可以进一步提升系统集热性能。

基于水箱模型的会仙岩溶湿地睦洞河小流域径流模拟研究

受岩溶地貌分布和岩溶发育的影响,岩溶地区降雨径流过程复杂,径流模拟有助于识别岩溶地区径流产生的主要影响因素。针对会仙岩溶湿地睦洞河小流域岩溶地貌特点,建立双水箱并联错时模型,采用以Excel为基础建立的人工神经网络进行参数优选。以睦洞河小流域实测出流量为评价依据,采用相对误差、Nash-Sutcliffe效率系数和相关系数对率定期和验证期的径流模拟效果进行评价,率定期的年均相对误差为7.5%、Nash-Sutcliffe效率系数为0.63、相关系数为0.72,验证期的年均相对误差为10.5%、Nash-Sutcliffe效率系数为0.56、相关系数为0.63,说明模型能够在研究区得到良好的模拟效果。对睦洞河小流域水箱模型径流模拟的参数敏感性进行分析,结果表明,地表下渗性能、岩溶快速流和慢速流的存在以及岩溶基流等岩溶地貌特点主要影响岩溶小流域的径流分配和产流量大小。

浅谈太阳能空调系统中蓄能水箱的设计

蓄能水箱的合理设计对太阳能空调系统的稳定运行存在重要的意义。结合实际的工程,利用实际逐时辐照对太阳能空调系统中蓄能水箱的设计进行了全面的设计分析,通过分析计算得出了太阳能空调系统中蓄能水箱的大小选择的原则,以及蓄能水箱结构和保温的设计方法。

双层相变材料复合水箱蓄热特性研究

以双层相变材料复合水箱为研究对象,通过数值模拟和实验研究的方法,对该水箱的蓄热特性进行模拟分析与实验验证,对比分析单、双层相变材料复合水箱的热特性,探究双层相变材料位置对复合水箱蓄热特性的影响规律。研究结果表明,与单层相变材料复合水箱相比,双层相变材料复合水箱的热分层更好,蓄热能力得到提升,双层相变材料复合水箱较普通水箱的蓄热量提高9.7%。双层相变材料距离进出水口位置较远时,相变材料完成熔化的时间更接近,更有利于蓄热水箱的热分层。

布水器结构参数对拼装式方形蓄热水箱热分层性能影响的实验研究

本研究提出了一种用于改善拼装式方形蓄热水箱内部热分层效果的方形布水器,对比了有无布水器对蓄热水箱热分层的影响。实验研究了布水器的3种结构参数(平板尺寸、平板间距、挡板安装形式)对蓄热水箱热分层的影响。结果表明:布水器入口方式能有效改善水箱内热分层效果;平板当量直径与水箱当量直径比为0.15、平板间距与水箱高度比为0.05的布水器表现出更好的分流效果,挡板安装形式对水箱热分层的影响不大。

基于模糊自整定PID的双容水箱串级液位控制系统研究

双容水箱串级液位控制具有抗干扰能力强、超调量小、过渡过程较短等特点。传统的PID算法和参数整定方法难以达到期望的控制效果。因此,针对双容水箱串级液位控制,利用模糊推理的方法实现在线自整定PID参数,设计相应的模糊PID控制器,基于Simulink仿真建模,对比传统的PID与模糊自整定PID输出响应曲线发现,该模糊自整定PID系统具有更好的鲁棒性,抑制系统超调以及对控制参数变化的自适应能力更强。

智慧水箱径流调控效益研究

[目的]探究智慧水箱的径流调控效益变化规律,定量解析关键因素对其径流调控效益的综合影响,以期为智慧水箱的水文设计和径流调控效益评估提供科学参考。[方法]基于日降雨和日需水数据,构建智慧水箱水量平衡模型,采用雨水截留率、溢流率和溢流频率3个指标综合评估智慧水箱的径流调控效益,分析了智慧水箱的径流调控效益变化规律,定量解析水箱容积、水箱排放上限和降雨强度对智慧水箱径流调控效益的影响。[结果](1)智慧水箱和普通水箱雨水截留率相等,均随水箱容积的增大而增加。水箱容积为0~100 m^(3)时,雨水截留率为0~87%;(2)智慧水箱的溢流率比同容积普通水箱低0~19%,且溢流率随水箱排放上限的增大而减小;(3)智慧水箱的溢流频率比同容积普通水箱低0~13%,且溢流频率随降雨强度的增大而增加。[结论]智慧水箱径流调控效益优于普通水箱,可以通过增加水箱容积和排放上限,降低强降雨条件对智慧水箱径流调控效益的影响。

24h全日集中空气源热泵热水系统贮热水箱容积的分析探讨

在空气源热泵热水系统设计中,贮热水箱容积的计算至关重要。介绍并分析了现行标准规程贮热水箱容积的计算公式,指出了公式运用时可能存在的问题。针对空气源热泵定时运行、24 h全日集中热水供应系统,根据热泵运行时间与用水高峰持续时段的覆盖关系,分情况分析并推导了贮热水箱容积的计算公式。在设计取值范围内,对上述推导公式计算的贮热水箱容积进行了分析。提出了贮热水箱容积在方案阶段的估算建议值。

某型灭火飞机水箱晃动结构动响应分析

灭火飞机工作过程中,灭火剂晃动会对水箱结构造成冲击及影响飞行稳定性。针对该问题,以某型灭火飞机水箱为研究对象,基于LS-DYNA建立FEM-SPH的流固耦合仿真模型,开展水箱灭火剂晃动的仿真分析。研究飞机在起飞阶段,不同充液时水箱结构的动态响应、液体重心变化大小及防晃板的抑制作用,为该型飞机综合航电灭火平台基本型水箱设计提供有效的计算分析数据及优化建议。

双容水箱液位DCS控制系统设计

液位参数是化工生产中的一个重要的过程变量。文章以串接双容水箱为被控对象,以水箱液位为被控变量,分析了液位控制的特点并分别设计了水箱液位单回路控制系统和串级控制系统,控制回路参数整定采用PID控制策略,DCS采用浙大中控JX-300XP过程控制系统,实现对水箱液位的监控。通过对比两种方案,串级控制系统的跟随响应比单回路控制稍快,对系统干扰的抑制作用比较明显。

不同结构的热管理系统集成水箱流动仿真研究

为研究新能源动力总成热管理系统水箱内部冷却液流通情况,选择夏季工况的电驱冷却模式,通过STAR-CCM+软件对水箱进行不同工况及结构变化情况下的仿真分析,研究冷却液在大、小水箱内部的流通情况。仿真结果表明,在水箱内增加导流板后,改变流量,水箱内部的流动情况没有改善;将导流板改为U型时,大、小水箱内部扰动加强,产生了涡流现象;增加U型导流板长度和大、小水箱联通通孔数,大、小水箱内部扰动进一步加强,大、小水箱的连通性加强。