铜基CPU水冷散热器的散热数值模拟与结构优化

为了增强CPU水冷散热器的散热能力、提高其散热均匀性,通过ANSYS软件对CPU水冷散热器进行数值模拟,研究进出口数量和导流板对翅片式散热器散热效果的影响,并进行结构优化。结果表明,随着进出口数量的增多,CPU温度分布更加均匀;进口导流板结构使得散热器散热能力增强。以0.4 mL·s-1情况下的最低温度和最低压降为优化目标,最优结果出现在20入口、无出口导流板时,此时温度和压降都取到最小值,分别是54.927℃、0.823 Pa。

内螺旋连续式铜换热器换热分析与数值模拟

为了提高低流量情况下换热器的换热效率,基于有限元模拟技术,采用CFD软件对内螺旋连续式换热器和传统弓形式换热器的换热进行数值模拟。结合场协同理论及数值分析,研究了两者之间的温度场、流速场、压力场对换热效率的影响。结果表明:相较于传统弓形式换热器,内螺旋连续式换热器在流量较小的情况下流速场中有射流、扰流、二次流存在,有更少的流动死区、更大的换热面积,同时扰流的存在加大了换热系数。综合数值模拟与分析得出,在流量较小的情况下,通过增大换热面积与换热系数,内螺旋连续式换热器明显比传统弓形式换热器效率高,换热效率提高约12%。该分析为低流量情况下换热器的传热效率、强化传热的研究提供了有效理论依据。

矿用液压支架联接头的模态性能分析及优化

以矿用液压支架联接头作为研究对象,利用SolidWorks建立液压支架联接头的三维实体模型,基于ANSYS Workbench对液压支架联接头受拉力时进行力学分析、模态分析谐响应分析,得到液压支架联接头在各阶频率的振型变化和共振频率。结果表明,联接头在头部受力时最容易发生变形,液压支架联接头在频率为3 200 Hz处更容易出现共振现象。针对结果进化优化设计。该研究为液压支架联接头的综合性能分析和优化提供了参考。

双作用叶片泵高速转子预应力模态分析

为避免双作用叶片泵在高速运转时发生共振破坏,现以叶片泵的高速转子结构为研究对象,利用三维建模软件Pro/E建立了高速转子结构的三维模型,再利用ANSYS软件,对高速转子结构进行预应力模态分析,得出转子结构的应力分布情况以及各阶固有频率,通过改变转子轴的尺寸,使其固有频率避开叶片泵噪音频率范围,避免共振。

采煤机滑靴的多工况拓扑优化

使用SolidWorks软件建立采煤机滑靴的三维模型,通过SolidWorks Simulation对采煤机滑靴进行多工况拓扑优化和有限元静力学分析,并将拓扑优化前后的有限元静力学分析结果进行对比。结果表明:优化后的滑靴最大应力略微增加,整体质量降低约30%,在保证滑靴结构强度的同时,有效降低了结构的质量。

基于ANSYS Workbench的采煤机联接架模态分析及优化

以某型采煤机的联接架为研究对象,运用Solid Works对采煤机联接架进行三维模型绘制并以xt格式导入到ANSYS Workbench中进行有限元分析,通过模态分析和谐响应分析得出了联接架的固有频率、振型以及频率与振幅的关系,并且通过对比模态分析与谐响应分析结果,发现一阶固有频率2 018.5 Hz对联接架影响较大,容易引起共振现象。通过在原联接架基础上增加壁厚来进行优化,使采煤机联接架固有频率增加了约5%,为今后采煤机联接架的设计和改进提供了数据支持。

双旋涡轮叶片不同参数下外流场模拟分析及优化

【目的】研究搅拌器中双旋涡轮叶片的外流场特性与叶轮参数之间的关系。【方法】采用叶轮设计理论分析、模拟与优化等方法,研究双旋涡轮叶片数、叶片开孔、中心轴开孔这3个影响因素对外流场的影响结果,对模型进行分析和整体优化,与传统斜叶涡轮叶片对比研究。【结果】叶片数量、叶片开孔及中心轴开孔的分析情况中,叶片数目为6时外流场的循环环流明显,环流强度较大,即搅拌效率最高;叶片开孔与中心轴开孔的情况,在一定程度上破坏了循环环流,降低了搅拌效率,即无孔方案更佳;在对流场的模拟分析中,叶片数量对外流场影响最大。【结论】在3个不同影响因素下,叶片数量在3个影响外流场的因素中作用最大;叶片有孔相较于无孔降低了搅拌效率;中心轴开孔相较于无孔,在一定程度上降低了搅拌效率模拟分析中最佳方案为6叶片无孔涡轮叶片。上述模拟分析结果,在涡轮叶片的分析中有一定的参考作用,为以后搅拌器的叶轮分析研究提供了相关理论依据。

自旋式换热器换热影响因素的模拟与优化

为提高自旋式换热器的换热效果,研究影响换热器换热效率的主要因素,提高其换热效率,基于有限元技术,采用CFD软件对影响自旋式换热器效率的因素:扭转角、自旋片组数、内径,基于温度场环境下分别进行模拟分析,结果表明:自旋式换热器在工作时,由中心区域的流体流动产生的带动作用和横向流层的湍流前进方式,以及合适的自旋片组数带来换热面积的增大等因素,使得自旋式换热器在扭转角为90°、自旋片组数为4组、内径为60mm时,自旋式换热器换热效果最佳。本文所做的这些工作,可以为同类换热器的换热效率优化研究提供一定的参考价值。通过对自旋式换热器换热效率影响因素的优化研究,有助于提高换热效率,对节能、降耗和环保具有重要意义。