火化机内窥式摄像系统热保护装置传热特性的数值研究

监控火化机内燃烧情况的摄像系统需要在安全的温度下才能正常工作。为预测火化机在实际工作时监控摄像头是否处在安全状态下进行正常工作,采用ANSYS FLUENT软件对火化机内窥式高温摄像系统空冷时的流动和传热特性进行了数值模拟。结果表明:仅用空冷方式可保证高温摄像系统正常工作,并给出了不同壁温情况下保证摄像系统正常工作时所需要的最小压缩空气流量。

流体低速绕流振动圆柱对流换热数值研究

运用Fluent的动态网格技术,对空气低速绕流振动圆柱的对流换热进行了研究,分析了流动和振动参数对换热的影响。数值计算表明,在本文计算范围内,壁面振动可使换热强化,最大可强化9倍,换热的强化随振幅和频率的增大而增大。场协同分析表明,圆柱振动强化换热的原因在于速度场和温度梯度场之间的协同程度得到了改善。

圆管层流脉冲流动对流换热数值分析

对等热流和等壁温边界条件下圆管内层流脉冲流动对流换热问题进行了数值模拟。在等热流边界条件下的数值计算结果与理论解吻合很好。计算结果表明:在等热流和等壁温边界下脉冲流动可引起速度、温度以及努塞尔数随时间波动,振幅越大,脉冲频率越小,波动越大。但它们的时均值均等于在相同雷诺数下稳态流动的值,脉冲流动不能强化换热。

平板通道振荡流动强化轴向导热的数值研究

本文对平板通道振荡流动强化轴向导热现象进行了数值模拟。计算结果显示,在所计算的振荡频率范围内振荡频率越小,平均虚拟内热源越大,速度场和温度场之间的相位差也越小,表明速度场和温度场的协同程度也越好,因此轴向导热的强化非常显著。

Visual C^++在滚动轴承设计研究中的应用

介绍了Visual C++语言与AutoCAD绘图软件的关系，主要从Visual C++与滚动轴承CAD系统的参数化绘图、滚动轴承局部接触问题数值模拟和滚动体接触力学性质的图形演示等三方面论述了Visual C++在滚动轴承设计研究中的应用。认为以Visual C++为工具的ObjectARX开发环境代表了参数化绘图的发展方向，Visual C++能有效地完成滚动轴承的设计工作，是机械CAD系统软件开发的理想选择。

轴向入口油水分离水力旋流器及其数值模拟

介绍了一种用于油水分离的新型水力旋流器——轴向入口水力旋流器,与切向入口水力旋流器相比其结构更加紧凑,更适合于由多个水力旋流器单体构成的组合产品。同时,运用FLUENT软件对其油水分离情况进行了三维数值模拟,计算中采用RSM湍流模型、MIXTURE两相流模型。数值计算结果表明,轴向入口水力旋流器具有良好油水分离效率,值得在石油行业的采油废水处理中进行应用和推广。

液-液分离用水力旋流器内部流场的三维数值模拟

运用商业计算流体力学软件FLUENT对油水分离用水力旋流器(LLHC)进行了三维数值模拟,并对网格的划分、湍流模型和二相流模型的选择及边界条件的设置等技术细节问题进行了探讨。结果表明,运用RSM湍流模型、基于欧拉法的MIXTURE二相流模型和压力边界条件进行数值模拟所获得的速度场、分离效率与实验结果吻合较好。为进一步运用FLUENT软件研究液-液分离水力旋流器的结构优化和性能预测提供了参考。

波纹管层流传热与流动的三维数值模拟

应用计算流体力学软件FLUENT对波纹管在层流情况下的传热与流动问题进行了三维数值模拟。所模拟的波纹管的母线由多段凹凸圆弧组成(半径分别为R1和R2),其公称直径为20mm,长度为2m。模拟了几何参数R1、R2对其传热与流动性能的影响。在模拟过程中压力-速度耦合选用SIMPLEC格式,压力方程的离散选用Standard格式,其他方程的离散均选用QUICK格式。结果表明:与光管相比,层流情况下波纹管能显著强化传热,在雷诺数(Re)相等情况下,波纹管的R1越大、R2越小时的强化传热效果越好;在几何参数相同情况下,Re越大,强化传热效果越好,在所研究的范围内,Nu最大增加了199.5%。同时,波纹管还具有良好的流动性能,大部分Re的范围内流动阻力系数小于光管的情况,并且随着Re的增大而逐渐接近于光管的摩擦系数。

套管换热器湍流对流换热的数值模拟

为了获得换热器中强化换热管对换热性能的综合影响,笔者运用FLUENT软件,采用二维轴对称方法和k-ε模型对套管换热器的整体进行了数值模拟。分别模拟了光管和波纹管套管换热器在湍流情况下的换热性能。数值计算结果表明:光管套管换热器的总传热系数K的数值计算结果与经验公式计算结果吻合很好;与光管相比,在相同流动条件下波纹管可提高总传热系数120%,但随着Re增大,其影响逐渐减小。

管壳式换热器流动与传热的三维数值模拟

应用计算流体力学软件FLUENT对一小型管壳式换热器的流动与传热问题进行了三维数值模拟。换热器壳体直径为130mm,12根20mm×1 500mm的换热管正方形排列,折流板为30%缺口的弓形折流板,模拟了3种不同折流板间距的情况。模拟过程采用雷诺应力湍流模型,压力速度耦合选用SIMPLEC格式,压力方程的离散选用Standard格式,其他方程的离散均选用QUICK格式。数值模拟结果表明:减小折流板间距对总体传热系数的增加不太明显,但却显著增加了壳程的流动阻力。最后应用Bell法对3种不同折流板间距的数值模拟结果进行了校核,他们之间的最大误差为6.57%,表明数值模拟结果准确可靠。

立式沉降冷却塔内烟气冷却的数值模拟及冷却方案改进

根据设计要求,立式沉降冷却塔需要将烟气冷却到180.00℃以下,然后用布袋进一步除尘后达标排放。但在实际运行过程中经常发生布袋被烧毁的现象,利用Fluent软件对立式沉降冷却塔的流动与传热进行三维数值模拟,结果表明:烟气经过立式沉降冷却塔后的出口温度远高于180.00℃,但可以通过改变流动方式、增加肋片高度及增加冷却空气流量等措施将烟气温度冷却到180.00℃以下。

浅谈华盛顿大学机械工程专业的本科教育及启示

本文介绍了华盛顿大学机械工程系本科教育的培养方案、教学方法、考核方式以及教学管理等方面情况,并与国内进行了比较,希望能对国内高等教育改革有所借鉴。

含硫原油储罐的腐蚀分析及防腐措施

为更好地掌握含硫原油对储罐的腐蚀机理并做好防腐工作、延长储罐的实际使用寿命,通过分析原油中的硫和硫化物的存在形式,较为详细地阐述含硫原油对储罐的主要腐蚀部位和危害,同时重点研究了原油中活性硫对储罐腐蚀的影响程度及其腐蚀机理,有针对性的对储罐腐蚀提出了相应的防腐措施,并对现有储罐腐蚀的监测技术提出建议,为储罐的设计和维护提供一定的参考。

往复式压缩机CAD系统软件的研制开发(Ⅰ)

通过总体结构设计、热力学计算、动力学计算、零部件设计及其绘图等几大功能模块,介绍了作者与北京第一通用机械厂合作开发的往复式压缩机CAD系统软件,系统应用了VisualC++可视化编程、数据库编程和ObjectARX参数化绘图技术。除了具有已有压缩机CAD软件的基本功能之外,该软件还具有如下特点:面向普通设计人员,既保持了系统中各个模块功能的连贯性,同时又保持了其相对独立性;软件界面直观、友好,通过大量在线图形显示使得用户对各种参数的变化关系有直接感知,避免了设计过程中的盲目性;每个软件模块的构思起点较高、框架较为全面,开放性和可扩充性较强,为以后的补充开发奠定了基础。

结构参数对内联式脱液器分离性能的影响

内联式脱液器是一种基于离心力作用并利用气液两相之间密度差进行气液相间分离的紧凑、高效型气液分离设备,因其可以减小自重及节省空间,且可在平台及海底应用而受到越来越多的关注。建立了一组内联式脱液器的数值结构模型,采用计算流体力学(CFD)方法对其进行数值模拟研究。通过分析内联式脱液器内部的速度场及压力场分布情况,总结出影响内联式脱液器分离效率及压力损失的关键结构参数,包括叶片结构参数、分离腔长径比、气体出口管管径及深入长度、排液管管径等。同时,针对叶片结构参数(叶片数目及导向出口角)对内联式脱液器分离性能的影响,进行了数值模拟研究,推选出涡流发生器内最优的叶片结构参数(叶片数目为8,叶片出口角度为45°),从而可为后续内联式脱液器的结构优化、分离性能提升以及降低能耗提供一定的参考。

分层次教学法在不同课程教学中的应用与探索

分层次教学就是教师根据学生现有的知识、能力水平和潜力倾向,把学生科学地分成各自水平相近的群体区别对待。这些群体在教师恰当的分层策略和相互作用中能得到最好的发展和提高。值得注意的是,不同的教学环节应采用不同的分层次教学模式,才能取得最好的教学效果。

经典弹性点接触问题的数值求解与应用

线弹性点接触问题是弹性力学中的一个经典问题。本文采用数值手段对其进行了求解 ,给出了精度较高的详细图表 ,可用于指导相关点接触高副机构的设计分析。

内联式脱液器在油气开发领域中的应用

在介绍内联式脱液器结构部件、分离过程工作原理的基础上,归纳出内联式脱液器相比于常规气液分离技术与设备的特点和在解决处理系统中存在的问题时所具有的优势,总结了内联式脱液器在油气开发领域中的应用场合和能够解决的工程问题,并对内联式脱液器气液分离技术的应用前景进行了展望。

轴向入口管式脱气器及其数值模拟

介绍了一种应用于分离液相中的气体的轴向入口管式脱气器。运用Fluent软件对其气液分离效果进行了三维数值模拟,结果表明,轴向入口管式脱气器具有良好的气液分离效果,其分离效率随着入口速度和气泡粒径的增大而增大,当气泡粒径大于40μm时,只需较低的入口速度即可达到较高的脱气效率。

普通高校工科类专业实习中的问题与对策探讨

专业实习是理工科大学教学过程中必不可少的集中实践环节,是大学生获得工程师基本训练的必要过程。但由于近年高等教育在校学生人数的扩招,稳定实习基地的建立、实习过程中学生安全的保证、实习成绩的评定等都存在问题。因此,探讨专业实习的教学改革具有很重要的现实意义,对于高等院校专业实习的安排将具有参考价值。