CAE技术在化工设备中的应用

随着CAE分析技术的发展,其已经成为当今工程领域中重要的分析计算方法。CAE分析算法较多,其中有限元法具备适应性强、计算可靠等多种优点,近年来被推广使用到航空航天、土木建筑、机械设计等领域。兰州新区某化工园区在工程实际中尝试应用CAE分析技术指导工程实践,本文通过该化工园区项目建设中应用CAE分析技术解决实际问题的两个案例,阐述了CAE分析技术解决实际工程问题的基本思路和流程,介绍了其关键计算步骤,同时融入了笔者CAE分析技术经验,为CAE分析技术在化工工程应用提供了参考。

恩诺沙星及其代谢物环丙沙星在牛蛙体内的残留消除规律研究

为研究恩诺沙星及其代谢产物环丙沙星在牛蛙(Lithobates catesbeiana)体内药代动力学及分布,明确恩诺沙星在牛蛙体内的最大残留限量及休药期。本实验进行牛蛙单次口灌10%恩诺沙星粉混悬液(20 mg/kg·bw),在0.5、1、2、4、8、12、24、48、96、192、336、480 h分组织取样检测实验。研究显示:恩诺沙星和环丙沙星在牛蛙血液中的达峰时间(T_(max))相同为1 h,峰浓度(C_(max))分别为26.592μg/mL、2.256μg/mL;恩诺沙星在牛蛙肌肉、肝脏、肾脏、脑中的T_(max)均为8 h,C_(max)分别为10.21、13.84、17.52、3.95 mg/kg;环丙沙星在牛蛙肌肉、肝脏、肾脏的T_(max)分别为12、8、12 h,C_(max)分别为1.362、20.46、4.07 mg/kg,在脑中未检测出环丙沙星。结果表明:恩诺沙星在牛蛙体内吸收迅速,21.90%~40.35%恩诺沙星转化为环丙沙星,与鱼类和甲壳类生物相比,环丙沙星在牛蛙体内更易消除;恩诺沙星在牛蛙体内的最大残留限量MRL为108.22μg/kg;单剂量10%恩诺沙星粉(20 mg/kg bw)适用于治疗由于嗜水气单胞菌(MIC:0.1μg/mL)患病牛蛙;牛蛙在室温为25℃左右的饲养环境下,建议休药期不低于514.24 h(22 d)。

T、L型槽柱面气膜密封CFD数值模拟

该文通过阐述柱面气膜密封性能特点,提出两种新型槽型结构T、L型槽柱面气膜密封结构。首先,用Proe建立了T、L型槽气膜模型,并用专业网格划分软件Hypermesh进行了网格划分;然后,在相同操作压力下用Fluent软件对比分析了两种槽型结构密封性能,通过对模拟结果的处理,得出T型槽结构具有最好的动压效应;最后,研究了不同的操作参数对上述两种槽型密封方式的影响,结果表明,不同操作参数对T型槽柱面气膜密封有较强的影响。

基于Workbench的电机多物理场仿真分析

电机运行涉及力学、热等耦合作用,因此研究多场耦合作用下的电机性能对提高电机综合性能具有重要作用。文章基于Workbench对电机进行静力学分析和热分析。首先通过单场耦合分析得到电机性能,然后通过热固耦合多场仿真研究电机综合性能,随后将多场耦合分析结果和单场耦合分析结果与电机实际性能进行对比分析,得出多场耦合作用与实际性能更加吻合,并验证了多场耦合分析的准确性。

民用飞机着陆灯热性能数值分析

航空着陆灯的主要失效形式是热失效,因此,热设计是航空着陆灯设计中非常重要的环节。飞机在飞行过程中,着陆灯处于强制对流工况,对着陆灯热设计结果具有很大的影响,而试验箱中较难实现飞机飞行工况,仿真过程大多忽略此工况对航空着陆灯热设计结果的影响。以一种典型民用飞机着陆灯为研究对象,采用着陆灯热设计时普遍使用的3种方法进行数值分析,模拟飞机飞行过程中强制对流工况中着陆灯的热结果,通过对比,不同设计方法对热设计结果影响较大,Fluent强制对流分析中的热设计结果比较接近飞机飞行过程中的真实工况。

基于CFD柱面气膜密封静态力学性能分析

为了探索新型密封槽结构对柱面气膜密封性能的影响,通过建立无槽和T型槽气膜计算模型,利用CFD软件对2种结构气膜的静压力分布、流体速度分布、剪应力分布进行对比分析.结果表明:无槽浮动环在偏心旋转过程中由于流体动压效应,使得气膜压力沿周向存在较大压差,最小膜厚处为高压区,最大膜厚处为低压区;T型槽气膜在槽型部位和槽根处气膜压力较大,由于T型槽模型静压分布最大压强大于无槽模型;T型槽浮动环可产生流体动压效应,使得气膜表面沿周向分布与槽数相等的压力波峰;与无槽浮动环相比,T型槽浮动环产生的流体动压效应使得流体速度大于无槽时数值;无槽气膜最大剪应力在最小膜厚处,T型槽气膜最大剪应力在最小膜厚处和T型槽根部坝区,且T型槽气膜最大剪应力大于无槽气膜最大剪应力.

柱面气膜密封性能的CFD数值分析

建立柱面气膜密封的参数化模型,研究柱面结构对密封性能的影响。结果表明,随着偏心率的增大,柱面气膜密封的气膜浮升力、最大压力均增大,当偏心率为0.7时柱面气膜密封具有最佳的流体动压效应。研究偏心率为0.7时转速对柱面气膜密封性能的影响。结果表明,低速运行时,柱面气膜密封有微小的流体动压效应;当转速升高时,流体动压效应增强;当转速达到一定值时,流体动压效应趋于稳定。

T型槽柱面气膜密封CFD数值分析

阐述了柱面气膜密封的性能特点,用Proe建立了无槽模型、T型槽模型,用专业网格划分软件Hypermesh划分网格,在Fluent中分析了操作参数对2种柱面气膜密封的影响,结果表明T型槽结构具有更好的动压效应,转速、介质粘度和压差等操作参数对柱面气膜密封性能有较大影响。

T型槽柱面气膜密封稳态性能数值分析

阐述了柱面气膜密封的性能特点,用Pro/E建立了无槽模型、T型槽模型、T型槽倒置模型,在Workbench中抽取了3种结构的气膜模型,用专业网格划分软件Hypermesh划分网格,在相同操作压力下用Fluent软件对比分析了此三种结构密封性能,对模拟结果进行处理,得出T型槽结构具有最好的动压效应,并研究了操作参数对T型槽柱面气膜密封性能的影响,结果表明转速、压差对T型槽密封性能有较大影响。

溶藻弧菌PEPCK蛋白原核表达及其乙酰化、琥珀酰化修饰的鉴定

构建溶藻弧菌HY9901 PEPCK蛋白的原核表达载体、优化其表达条件,并鉴定该蛋白的乙酰化及琥珀酰化修饰。采用PCR克隆pepck基因,构建pET-28a-pepck并将其转入大肠杆菌BL21(DE3),对重组菌株的培养温度、IPTG浓度及时间进行优化,采用SDS-PAGE和Western blot分析蛋白的表达及乙酰化、琥珀酰化修饰。结果显示,pepck基因全长1 629 bp,重组菌株可以正确表达分子质量约60.9 kD的蛋白。诱导温度:在28℃条件下PEPCK存在于上清和包涵体中,在37℃则主要以包涵体形式存在;IPTG浓度:0.2 mmol/L-1.0 mmol/L范围内,PEPCK的表达量无明显差异;时间:在0-8 h内PEPCK表达量随时间增长逐渐增加,诱导8 h后趋于稳定。Western blot显示PEPCK蛋白具有乙酰化修饰和琥珀酰化修饰。成功构建溶藻弧菌PEPCK重组表达菌株,其最优诱导表达条件为0.2 mmol/L IPTG,28℃诱导8 h;经鉴定PEPCK蛋白具有乙酰化修饰和琥珀酰化修饰。

非石棉密封材料的抄造与性能研究

利用正交试验方法对芳纶纤维Aramid、矿渣棉与纸浆的混合纤维抄造非石棉密封垫片的配方进行了设计,选取较优配方并采用抄纸法制备出密封材料,进行了压缩回弹、密度、蠕变、抗拉强度等性能的测试。结果表明,其基本性能达到国家标准的要求,且与国外文献中的同类产品相当。