空气射流喷嘴结构优化与破拱试验研究

为快速有效冲击破坏料仓出口上方形成的料拱,设计出一种能形成高速空气射流的收缩-扩张喷嘴。为探究喷嘴结构参数对空气射流速度的影响,采用正交试验与CFD数值模拟相结合的方法,优选出收缩段锥度60°、喉部直径2 mm、入口直径12 mm的喷嘴,并对其进行射流速度测试,测试结果与数值模拟结果的平均相对误差为4.8%。最后通过实验验证了空气射流冲击流化结拱粉体的有效性和快速性,并利用Fluent分析了射流冲击渗透粉体的区域,模拟结果与实验结果一致,揭示了空气射流与粉体颗粒相互作用的过程机制,为料仓破拱时合理布置射流喷嘴提供理论指导。

基于双流体模型的粉末压制过程气体流动特性仿真研究

利用实验方法很难获得粉体内部气流轨迹和压力分布的详细信息,因此仿真技术是研究粉末压制的重要手段之一。针对粉体床内部在压制过程中的气体流场变化,采用基于双流体模型的二维多相流CFD软件Fluent对粉体床内的气流进行模拟。通过研究压制过程中初期、中期和末期3个时间点的气体体积分布和速度分布,发现压制速度是粉末压制非常重要的因素。由于粉床中的气体主要聚集在靠近压头的上层,因此提出在压头表面设计排气孔,有助于粉末中的空气流出,提高砖坯质量。

空调管翅式换热器接触状态研究

空调管翅式换热器中铜管和翅片并不是完全接触,其接触状态会影响到换热器的传热。从理论和模拟两方面分析出间隙厚度为影响传热的主要因素之一,并以间隙厚度和接触长度占比作为接触状态的表征指标。通过模拟得到结论:随着间隙厚度减小,接触长度占比增加,从铜管传递到翅片的热量越多,翅片分布温度越高,传热效果越好。

破壁料理机破碎效果的试验研究与流场分析

对家用破壁料理机破碎效果进行研究。选用苹果作为研究对象,先通过正交试验分析影响苹果颗粒破碎因素,分析出作用时间与搅拌转速对于破碎效果有较大的影响。为了进一步分析苹果果汁颗粒破碎的机理,通过CFD方法对该料理机流场进行数值模拟研究,发现漩涡死区的产生影响破碎效果。通过改变搅拌转速进行模拟分析,得出提升转速可以提高料理机的破碎能力。通过对破壁料理机流场进行分析,已大致清楚料理机内部流场规律,为今后优化并提高家用破壁料理机的破碎效果提供重要依据。