基于CFD的扇形喷嘴不同切割结构研究

扇形喷嘴越来越广泛地应用于清洗作业,但不同切割结构的扇形喷嘴具有不同的性能。采用VOF(volume of fluid)两相流模型,运用CFD(computational fluid dynamics)软件对扇形喷嘴及其外流场进行了数值模拟,研究了当扇形喷嘴出口截面面积一定时,不同的切槽形状和加工方式对清洗效果的影响。研究结果表明:相同的加工方式,V形槽的喷射角略高于U形槽,圆弧形槽的喷射角最小。但在有效作用域上和有效打击力方面,圆弧形槽的最大,U形槽略大于V形槽;水平铣槽加工方式的射流角度和质量流量均大于圆弧铣槽的;圆弧铣槽加工方式相比水平铣槽能提高V形槽和U形槽的清洗能力,但却削弱了圆弧形槽的清洗能力。

基于CFD的清洗用扇形喷嘴清洗参数研究

扇形喷嘴因其均匀的扁平射流能提供其较大的清洗面积而被广泛应用在工业清洗中。打击力和动压是衡量清洗效果的重要参数，合理的匹配喷嘴直径、压力、流量，能更有效、更节能地进行清洗作业。在建立了扇形喷嘴及其外流场的三维模型的基础上，运用FLUENT的VOF两相流模型对不同出口直径的扇形喷嘴在不同压力下的打击力、动压进行了比较分析。结果表明：喷嘴直径和压力的增大都会使打击力增大，但不是二者越大打击力的增大的幅度就越大；同一个扇形喷嘴，射流压力在1～21 MPa之间，打击力会随着压力的增大而增大，但增大的幅度会随之减小，如3 mm喷嘴射流压力从1 MPa提升到2 MPa射流打击力增加率为101％，但从20 MPa提升到21 MPa射流打击力增加率只有5％；相同的射流压力下，扇形喷嘴出口直径在1～3 mm之间，打击力会随着出口直径的增大而增大，但增大的幅度会随之减小，如射流压力为2.5 MPa喷嘴出口直径从1 mm提升到1.5 mm射流打击力增加率为118％，但从2.5mm提升到3 mm射流打击力增加率只有42％。

基于FLUENT远距离冲洗喷嘴的射流特性研究

锥形喷嘴射流能获得较高集聚能的集束射流,可产生较大的射流打击力,多用于远距离水清洗场合。现有锥形喷嘴的研究,多是研究短流场的,且用于水射流切割。该文利用fluent软件对喷嘴的外流场进行仿真模拟分析,可直观的分析喷嘴的长外流场特性及喷嘴的性能。通过改变不同的射流压力和喷嘴的直径来分析喷嘴的外流场的特性。仿真结果表明：锥形喷嘴的射流距离较长;随着射流压力的增加,射流打击力、射流动压和有效射流距离都在增加;喷嘴直径的增加,使得射流压力、射流打击力、射流动压和射流距离也在增加;水射流清洗存在一个临界压力;有效的射流距离为（1800~2000）d,为水冲洗清洁系统的喷嘴直径选择提供了一个参考。

基于CFD的地铁隧道壁面冲洗扇形喷嘴的参数优选

高压水射流清洗技术在地铁隧道清洗中运用越来越广泛,但对清洗工作参数的选择还停留在试验和经验阶段。在建立了扇形喷嘴及其外流场的三维模型的基础上,运用FLUENT的VOF两相流模型对相同尺寸扇形喷嘴不同压力下不同靶距的轴向动压力、不同尺寸相同压力下不同靶距的打击力、不同射流角度的壁面各向打击力和壁面径向动压分布进行了分析研究。结果表明:相同压力下、不同出口直径喷嘴的打击力均随靶距的增大先增加后减小,故靶距存在合理的取值范围。射流角度为30°时,清洗效果较好。

水清洗装备的真空引水罐结构设计

为保证处于高位的水泵工作过程中正常吸水作业,水清洗车采用了真空引水罐结构。针对水清洗车工作条件和空间,设计了具有内部支架的真空引水罐,以减少钢板的变形。按照强度条件计算水箱的尺寸和加强筋的尺寸,并以真空罐的稳定性为原则,设计吸水管的直径。然后利用ANSYS Workbench软件对水箱在最大真空状态下的受力进行了分析,结果表明该水箱的结构在最大真空状态下是安全的,说明设计是合理的。基于通用计算流体力学软件Fluent的VOF(volume of fluid)模型,RNGK-ε湍流模型,模拟计算真空罐的整个吸水过程,得到真空罐工作过程的各阶段水相的变化、内部压强的变化和吸水管的受力变化。模拟了不同吸水管直径的真空罐工作状态,对模拟结果进行了对比,说明吸水管直径的设计是合理的。

换电模式下的电动汽车预约换电引导策略

电动汽车以其高能效、零排放、低噪声等优势,成为各国实现节能减排的有效手段之一,规模化电动汽车的应用是未来社会发展的趋势。在国务院新闻办公室举行的2020年上半年工业通信业发展情况新闻发布会上,工信部表示将大力推进充换电基础设施建设,鼓励企业研发换电模式车型。然而,规模化电动汽车无序的充电行为可能会造成“峰上加峰”的现象,加大电网峰谷差,影响电网运行的安全性、经济性,使充电设施维护成本加大。因此,合理引导电动汽车用户的充电行为,对改善各方运行状况十分重要。