基于Fluent的供电单元氢气泄漏数值模拟研究

针对供电单元中容易发生氢气泄漏的问题,利用流体计算软件Fluent并选取合适的气体扩散模型对比分析了不同通风位置和不同送风速度下氢气在耐压壳内的泄漏扩散情况。分析结果表明:耐压壳顶部是氢气聚集浓度最高的地方,是安装氢气探测仪的最佳位置;采用强制通风的方式,通风口设置在反应釜两侧对降低氢气浓度的效果最佳;最佳送风速度为6 m/s,此时可将耐压壳内氢气平均体积分数控制在4%的安全浓度以下。

循环拖曳系统中储缆绞车的设计与仿真分析

当前绞车设备需求量大,但存在因缆绳张力过大而导致绞车装置失效的问题。结合绞车在循环拖曳系统中的工作需求,设计了一种牵引和储缆功能分离的双绞车结构。介绍了储缆绞车的设计影响因素与总体结构,计算得出储缆绞车的结构参数,通过ANSYS对模型进行有限元分析,然后与同工况下传统绞车(牵引与储缆同用一个滚筒)进行对比。分析结果表明,双绞车的设置极大地减小了滚筒的应力及变形,同时又减小了缆绳间的张力,提高了缆绳的使用寿命。研究结果可为今后储缆绞车的设计优化提供理论参考。

不同送风工况下密闭空间内CO_(2)浓度的数值模拟

为了考察密闭空间内人呼出CO_(2)浓度分布规律,基于计算流体力学的方法,利用Airpak软件,对采用中间顶部送风的密闭空间进行数值模拟,分析送风速度分别为1 m/s、2 m/s、3 m/s和送风温度分别为20℃、25℃、30℃工况下CO_(2)浓度的分布规律。模拟结果表明:送风速度为1 m/s时CO_(2)浓度最低,送风温度为30℃时CO_(2)浓度最高。总结密闭空间内不同送风工况下CO_(2)浓度分布的规律,为现实中密闭空间清除CO_(2)参数设定提供了参考依据。

复杂工况下固相缩聚反应器结构强度和疲劳分析

针对某一型号的固相缩聚(SPP)反应器在复杂工况下的结构强度和疲劳寿命进行分析。通过在ANSYS软件中按照二维设计图导入相应的固相缩聚反应器三维几何模型,使用有限单元法(FEA)对反应器进行复杂工况下的应力分析,采用弹性应力分析方法对这一型号的结构强度和疲劳寿命进行评估。分析结果表明:在固相缩聚反应器的螺栓上应力最大为190.66 MPa。通过疲劳寿命评估可知,固相缩聚反应器各部位零件允许循环数均满足循环寿命要求。

基于PLC的船舶供油控制系统设计

针对船舶供油系统设备繁杂、控制精度低的问题,为了提高系统可靠性,以及供油量和系统压力的稳定性,研究了供油控制系统的基本结构和原理,设计和开发了一套兼具简便化、网络化特点的船舶供油控制系统,并对系统的软、硬件进行了设计。供油系统以西门子PLC为核心,通过集成阀块和采集装置对系统数据进行实时监测处理,提高了供油系统自动化程度,实现了船舶设备稳定可靠的自动化供油。

基于有限元的裂纹应力强度因子影响因素分析

采用ANSYS软件建立了含埋藏裂纹的压力管道有限元模型,计算了仅受内压下管道埋藏裂纹的应力强度因子,分析了裂纹尺寸、管道壁厚、偏心距、压力载荷对应力强度因子的影响。结果表明:有限元分析计算结果与标准GB/T 19624-2019中的公式计算结果很接近,证明有限元分析得到的应力强度因子是精准可靠的;当裂纹尺寸越大、壁厚越小、裂纹中心越偏离壁厚中心、压力载荷越大时,对应的裂纹应力强度因子越大,裂纹对管道危害就越大。

某型重力锚T型筋板结构优化及强度分析

对某一型号的筒状重力锚T型筋板在复杂工况下的结构进行了优化设计。通过SolidWorks软件建立不同筋板数量的重力锚三维模型,利用ABAQUS软件对模型在起吊工况下的结构进行受力分析,根据分析结果确认最优方案。分析结果表明:当重力锚筋板数量为8时,重力锚结构受力满足起吊工况要求,同时达到了经济效益最大化。

基于ANSYS的固相缩聚反应器的应力评定

固相缩聚反应器在分析设计过程中,由于需要考虑反应器和物料自身的重力、反应器的旋转条件等复杂边界条件,又由于对固相缩聚反应器的一次应力、二次应力和峰值应力没有具体的评定准则,在对其进行应力强度的评定中没有统一的评定方法,这就给实际的工程设计带来了很大的困扰。因此,以实际工程设计要求为基础,采用有限单元法对反应器模型进行数值模拟,增加反应容器、喷嘴、螺栓等部件的边界条件,再通过应力线性化对有限元分析结果进行一次应力和二次应力的判定,最终对整个固相缩聚反应器进行强度评定。该方法为固相缩聚反应器的设计提供了一定的理论基础,并给实际工程应用提供了一定的参考。

EAST偏滤器主传热系统法兰结构分析与设计

首次提出了满足EAST装置运行需求的法兰设计方案,利用ANSYS有限元软件对法兰在高温氮气烘烤和高压水冷耦合运行工况下的密封结构特性进行了评估验证,得到了设计法兰可以在EAST装置工况下安全稳定运行的结论。

傅里叶变换光谱仪在运输过程中螺栓松动分析

傅里叶变换光谱仪在运输过程中受到复杂的振动与冲击,由振动和冲击引起的螺栓紧固件的松动会对其结构带来不同程度破坏。针对这一问题,采用有限元仿真对运输过程中螺栓紧固件的松动进行分析。分析结果表明:在不同运输方式下,傅里叶变换光谱仪联接结构具有足够高的动态刚度和稳定性,在运输过程中其联接结构不会发生松动,满足复杂运输过程中的疲劳寿命要求,结构具有足够的抗干扰能力。

船舶法定检验技术支持体系分析

针对船舶检验参与角色多,涉及专业领域广泛,技术要求高的问题,结合国内外船舶检验技术支持的相关研究及应用,提出基于信息化技术的船舶法定检验技术支持体系,梳理其与传统"技术支持"、海事信息顶层设计、海事业务系统及专业计算软件系统的联系和区别,讨论法规信息检索、业务信息管理、专家支持、业务技能培训、专项计算软件管理和政策法规适用性反馈等六项基本功能。结合当前主流信息技术探讨该系统的可实现性,并对其应用前景进行展望。

船舶尾部伴流对螺旋桨应力变形与振动的分析

针对船舶螺旋桨在航行过程中,受到周围水域复杂伴流的影响,使螺旋桨受力不均,导致螺旋桨的结构应力变形增大,进而发生螺旋桨断裂甚至失效的现象,以某散货船为例,用有限元分析方法对其进行双向流固耦合仿真。利用瞬态仿真模拟螺旋桨周围水域的流线变化,分析螺旋桨的应力与变形、振动以及模态变化,并且通过控制变量法,将有无伴流存在的分析结果进行对比,研究伴流对螺旋桨受力变形的影响程度。研究结果表明,不均匀的伴流会极大地改变螺旋桨周围水域的流线运动状态,使得其受力变形更加不均匀,增大其振动变形状态。

反应釜多接管封头有限元分析

采用三维建模软件SolidWorks进行几何建模,利用模拟仿真软件ANSYS对铝水反应制氢装置反应釜上的多接管封头进行应力分析与强度校核。结果显示最大应力位于接管N1与封头外壁面相贯线上;根据标准JB/T 4732-1995进行强度校核,验证了结构设计的安全性和合理性。最后对大开孔处两种接管结构进行对比分析,结果表明平齐式接管结构的应力强度水平比内伸式接管结构的低,并在此基础上对大开孔处结构进行了优化,使其应力明显降低,进一步提高了设备安全性。

冷却流道结构对锂电池组液冷性能的影响

锂电池适宜的工作环境温度最高为50℃左右,有效的控制电池组温度是新能源汽车行业最重要的工作之一。采用Fluent流体力学计算方法,建立液冷散热锂电池组三维仿真模型。在1 C、3 C放电倍率下,对不同流道结构的电池组进行流-固耦合仿真,结果表明:U型流道电池最高温度比串型和双串型分别降低了2.79、0.69 K;对U流道结构,截面形状长宽比为9∶4、4∶1和1∶1的电池进行散热仿真,截面形状长宽比为1∶1比9∶4、4∶1分别降低了4.09、2.89 K。研究结果验证了流道结构会影响电池组冷却性能,为锂电池组流道结构设计提供了依据。

一种铝基合金水解制氢实验及模拟验证

对一种铝基合金材料进行了水解实验研究,并进行了多组不同温度和铝水比例的正交实验,实验结果表明铝水比例在1∶30的条件下,反应温度60℃效果最佳。通过多组实验数据计算得出反应动力学参数,其中活化能E a为38.452 kJ/mol,指前因子A为1.78×10^(8),并借助化工过程模拟软件Aspen Plus对铝/水制氢工艺进行模拟验证,结果可知该模拟所得模型能较好地描述铝基合金水解反应历程。

螺旋桨无键安装液压伺服控制系统设计与研究

针对螺旋桨现有安装方式油压与推入位移量无法实现自动化安装,安装精度无法保证,搭建了螺旋桨无键安装液压伺服控制系统,对系统的主要环节建立数学模型,并利用Matlab对其进行仿真分析,得到了系统对数频率特性各性能指标,并针对各项性能指标不足的问题,运用滞后-超前校正法对系统进行校正,结果表明校正后系统超调量减小,响应速度加快,几乎无振荡,留有调整余地,保证了系统的稳定性,同时提出了螺旋桨液压伺服系统的控制方案,利用实验对螺旋桨无键安装液压伺服控制系统进行验证,实验表明满足安装精度。

溶剂回收塔顶-塔底换热器管箱有限元分析

为了保证溶剂回收塔顶-塔底换热器管箱的安全性和可靠性,有必要在其投入使用前进行有限元分析。本文对某型号溶剂回收塔换热器的后端管箱进行应力分析和强度评定,依据换热器的二维设计图建立有限元模型。根据换热器后端管箱的受力情况确定模型的边界条件,通过ANSYS有限元仿真软件计算获得换热器后端管箱的整体结构Tresca应力云图,得出此结构的最大等效当量应力值位于平底封头平板中心处,最大当量应力为253.121 MPa。最后依据JB4732—1995(R2005)《钢制压力容器——分析设计标准》对此结构进行应力强度评定。评定结果验证了此结构设计的安全性和合理性。

铝基合金水解制氢副产物的研究

依据前期所做实验的研究成果,确立60℃水温以及m(铝基合金):m(水)=1:30为铝基合金水解制氢反应的最佳反应条件。该文针对在最佳条件下铝基合金水解制氢生成的副产物,利用X射线衍射仪(XRD)、滤筒、手动液压千斤顶对其进行物质成分和含量的检测,以及压滤实验的研究。结果表明:在最佳条件下,铝基合金水解制氢反应生成的副产物主要成分为软铝石[AlO(OH)],并且将5~7 MPa的压力作为压滤设备的选择依据较为合理。

特殊非聚集时期下的线上教育思考

网络教学的教育方式已走进大众视野,线上教育的概念和模式被广泛提及,并取得了大众的认可。全国大规模运用信息化手段的线上教育经历,加速了在线教育的发展,也推进了教育行业变革的脚步。本文在特殊非聚集情况下,提出了对线上教育的一些思考。

国际热核实验反应堆装置电子回旋辐射诊断强度绝对标定系统的热源设计与仿真

位于国际热核实验反应堆(international thermonuclear experimental reactor,ITER)9号窗口的诊断屏蔽模块由两个黑体源和两个远程可伸缩的透镜组成,该装置的作用是产生和引导黑体辐射,以校准ITER电子回旋发射诊断的径向和斜向视图。保持发射极的温度稳定对于精准源的正常工作至关重要,针对这个问题,对电子回旋辐射(electron cyclotron emission,ECE)系统进行初步设计,优化调整发射极和恒温热源之间的距离,通过ANSYS仿真分析,获得辐射换热条件下ECE发射极不同路径的温度分布。结果表明:在恒定加热源与发射极之间的距离为4 mm时发射极的温度稳定在693~720℃,并且表面最大温差小于10℃,满足ITER中对于校准源的要求和约束。研究结果对ECE系统在辐射换热情况下热结构分析及样机的研发具有重要指导作用。