圆盘涡轮式桨叶对搅拌槽混合特性影响的CFD研究

利用CFD技术对圆盘涡轮式搅拌槽内的浓度场进行数值模拟研究,主要考察了常见的平直桨叶(90°)、斜桨叶(60°和45°)的安装位置对混合时间θm、单位体积混合能Wr和浓度标准差σ的影响。在标准安装高度的平直桨叶下,对槽内速度进行分析,得到的数据与实验值非常吻合。研究表明:圆盘涡轮式桨叶由标准安装高度降低时,搅拌槽内的流型由径向流转变为轴向流,并且90°、60°和45°的转变为轴向流的相对安装高度(C/H)分别为0.20、0.233和0.267;混合时间是由槽内顶部和底部检测位置决定的;桨叶的标准相对安装高度(C/H=1/3)并不是混合性能最优的位置,针对90°、60°和45°三种倾角的桨叶,在相对安装高度分别为0.213、0.267和0.320时的搅拌混合性能最佳;综合考虑省时、节能和混合均匀性的因素,倾角为45°的桨叶最佳,60°的桨叶次之。

推进式搅拌器桨叶参数优化

推进式桨叶参考数据少而陈旧,由此得到的外轮廓形貌欠佳。研究以桨叶宽度系数值为基础,利用Matlab对推进式桨叶的复杂外形进行分析和优化。用高次多项式代替样条插值,拟合得到光滑的曲线,并进行误差分析,发现拟合的7阶多项式曲线的精度优于其他拟合曲线。将优化后的桨叶外形数据保存为Pro/E可识别文件,导入Pro/E进行参数化建模,并对桨叶曲面进行高斯曲率分析,表明所建曲面很光顺。为搅拌器的下一步数值仿真分析奠定基础,并为复杂曲面的优化和参数化建模提供一种高效的方法。

轴向拉伸下氮化钛纳米杆变形机制及力学性能的分子动力学研究

论文使用分子动力学软件包lammps并采用第二近邻改进型嵌入原子法(2NN MEAM)模拟了单晶氮化钛纳米杆的轴向拉伸破坏过程,分析了分别沿[100]、[111]晶向的不同截面尺寸、不同拉伸应变率、不同温度下的氮化钛纳米杆的力学性能,详细描述了氮化钛纳米杆拉伸变形过程.研究发现,拉伸晶向、截面尺寸、拉伸应变率及温度均会对TiN纳米杆的拉伸变形过程及屈服强度、弹性模量等力学性能产生不同程度的影响.不同拉伸条件下的氮化钛纳米杆的拉伸过程均包括弹性变形、塑性变形与断裂阶段.