基于氦气置换的超大型土工离心机缩比模型温控实验研究

为了解决常压下超重力离心模拟与实验装置(CHIEF)的温控问题,提出以氦气置换机室内空气的温控方法,建立区分不同热源的传热模型,通过降低风阻功率减少源头热量产生.建造CHIEF的缩比模型实验装置(机室直径缩比为1∶20),分别在空气和氦气介质下测定风阻功率和机室内的温度.实验结果表明,氦气置换空气后,风阻功率降低了82.4%,机室内的最高温度从56.4℃降至32.9℃,机室内的最大温差从6.8℃降至4.1℃.传热模型的分析结果表明,气体与机室侧壁面的摩擦产热是造成机室温度升高的主要原因,氦气置换后的原型机机室温度可控制在25.7℃,实现了机室最高温度不超过(40±5)℃的温控目标.

小型制冷压缩机吸气阀的流固耦合分析和优化研究

为了优化压缩机的制冷量、功率、噪音和寿命,以研究无升程限制器的吸气阀运动规律为目标,确立数值模拟和物理试验相互佐证寻求最佳阀片结构的基本思路.将制冷剂的流动场和阀组构成的结构场耦合起来模拟阀片的运动,利用ADINA流固耦合模块(fluid-structure interaction,FSI),基于流体质量、动量、热量守恒定律和平板振动模型,得到了吸气过程中的阀片位移、缸内压力、吸气速度及阀片与阀座接触力的时程变化曲线.分析了阀片设计参数对其动态响应的影响,发现减小厚度可以优化压缩机性能,根据最大有效流通面积准则,得到了WS75YV型号压缩机的吸气阀最小即最优厚度.欧拉坐标系下制冷剂的速度分布及气缸内温度随时间的变化过程的模拟结果表明,压缩机吸气过程存在过热现象.采用第二制冷剂量热计法测量压缩机的制冷量、电机功率和其比值(coefficient of performance,COP),对比压缩机性能的理论和模拟计算值,证明流固耦合模拟方法可行,基于此对压缩机进行设计和优化是可靠的.

低真空度下土工离心机产热机理试验研究

目的为1000 g以上的大型高速土工离心机提供散热方案,保证土工离心机的正常工作。方法通过试验研究和理论分析相结合的方法,研究低真空度下高速转子的产热机理,分析散热模式。结果绝对压力越高,离心室内的升温速度越快。不同真空度下(绝对压力10000、5000、3000、2000、1000 Pa),离心机驱动电机的输入功耗分别为2.17、3.79、5.17、7.66、11.56 kW。超重力高速土工离心机的产热主要由空气与高速转子的摩擦引起的第一热源,由高速旋转空气与离心舱壁面摩擦产生的第二热源,还有其他机构摩擦、空气与底部顶部摩擦产生的少量热源。结论第一热源产生的壁面热量可以通过设置冷却夹套快速带走,离心舱中心产生的第二热源的热量可以通过通入适量的冷风加以冷却,还可以通过注入冷却剂快速蒸发,利用汽化潜热进行快速冷却。

低碳钢压力容器爆破试验及爆破压力公式研究

在大量Q2 35 -A和 2 0R等低碳钢类容器爆破试验的基础上 ,在对低碳钢类压力容器的爆破压力进行统计分析后 ,对原有的爆破压力估算公式———Faupel公式进行修正 ,得到更符合实验值的计算公式 ,并对其他不同直径的低碳钢类压力容器进行验证 。

莲子脱壳机设计与试验

设计了一种实用的高效莲子脱壳机 ,对传统手工脱壳工艺进行改进 ,利用高速刀具对莲子外壳进行切割和挤压使其脱壳 ,同时增加了脱壳切割的刀具数量 ,使其更适合机械化生产 ,将莲子按大小进行分类脱壳 ,使莲子脱壳实现机械化 。

压力容器封头超标大开孔结构分析与试验研究

本文通过理论分析了压力容器封头超标大开孔的可行性及安全性，并用实验手段验证了这种结构的安全可靠性。该结构经过适当补强后是安全的，在国内外均有应用实例。

基于微观力学失效分析对碳纤维复合材料卫星支架杆件的优化设计

使用国外先进计算软件MIC-MAC进行基于微观力学失效分析,对碳纤维复合材料卫星支架二力杆件进行优化设计。结果表明,与原有二力杆件相比,通过优化设计的二力杆件可以实现质量减重30%以上而强度保持不变。指出基于微观力学失效分析的优化设计在卫星复合材料结构上的普及应用,可大幅度减少卫星发射所需的燃料,将具有重要的意义和价值。

碳纤维缠绕铝内衬储氢容器力学分析及优化控制

基于经典复合板理论与网格理论简化了纤维缠绕金属内衬压力容器模型,提出正交各向异性假设并认为材料处于线弹性,应力由纤维承受,忽略压力容器复合增强层的拉应力与切应力耦合作用,分别得到内外压作用时的应力计算公式。提出纤维预紧力控制方法,优化纤维缠绕金属内衬压力容器最终应力分布,通过实例模型验证了理论推导及方法的合理性。

碳纤维缠绕铝合金内衬复合材料储氢容器力学分析

高压储氢技术是目前最接近产业化的丰载储氢技术，高压储氢容器是该技术的核心设备，对其进行力学分析对设计这类容器十分重要。提出了一种碳纤维缠绕铝合金内村高压储氢容器的力学分析方法。通过对碳纤维增强层进行模型简化，将复合材料容器的复合层简化为1个环向缠绕层和1个轴向缠绕层的2个子模型；通过对子模型进行弹性力学分析，推导出简体上纵向和环向缠绕相结合的纤维层的应力公式。由该计算公式得到的结果具有较好的正确性，其误差在6％以内，可以满足工程计算。

大型速冻设备蒸发器的传热试验

通过对大型速冻设备不同结构型式蒸发器的理论分析,分别对不同翅片形状、管径大小以及管子排列方式对蒸发器传热系数的影响进行了分析比较,得出在不结霜工况下,传热系数最高的蒸发器结构是连续整体带波纹翅片叉排变节距结构的结论。并对这种结构的蒸发器进行试验测试,得到与理论计算相符的传热系数值。

碳纤维复合材料高压储氢容器研究与结构设计

氢能的储运技术是氢能利用的关键环节之一。对车用燃料氢气的储存技术进行了综述和比较,提出高压储氢是氢气储存的主要方向之一。阐述了碳纤维复合材料高压容器的技术原理和结构特点,通过改进压力容器的结构形式,达到防止氢气渗漏、延长容器使用寿命、提高系统储氢量等综合性能。

锥栗脱壳去衣技术及设备的开发

锥栗是福建建瓯市的著名特产 ,味美果香 ,为了开发各种各样的锥栗深加工新产品 ,首先必须解决锥栗的脱壳去红衣问题。研究分析了国内外各种板栗脱壳设备 ,并在此基础上 ,提出了锥栗脱壳新技术 :锥栗经干燥后进行分选 ,按不同大小进入不同的锥栗脱壳机 ,脱壳机内双排刀滚高速切割锥栗外壳、然后高速击打去壳去衣 ,经脱壳后的锥栗在脱壳机出口处完成壳衣分离 ,再进入带式输送机进行分拣 ,未脱壳的少量板栗返回脱壳机 ,经分拣后的栗仁进入下一道工序。经过大量试验及测定 ,证明该技术脱壳率高、完整率高 ,脱壳成本低适合我国国情 ,并通过省级鉴定。

碳纤维复合材料卫星杆件优化设计

基于微观力学失效分析,对碳纤维复合材料卫星支架二力杆件进行了优化设计。结果表明,与现有二力杆件相比,通过优化设计的二力杆件可以实现减质量30%以上,而强度保持不变。最后通过多个试件的试验加以验证,该优化设计案具有较好的可行性。

基于微观力学的复合材料气瓶爆破强度研究

为了研究复合材料储氢气瓶在内压和温度载荷作用下的复杂失效行为,提出一种基于微观力学的气瓶渐进失效分析方法.基于微观力学失效准则,分别判断纤维和基体的损伤与失效,并采用材料刚度退化的方法模拟复合材料失效后的力学行为.此外,建立了复合材料微观力学分析模型,并提取了相应宏-微观分析参数.整个渐进失效分析过程由ABAQUS用户子程序(UMAT)实现,分析得到了复合材料气瓶在热力耦合载荷下的复杂失效模式与最终爆破强度.有限元模拟与试验结果吻合良好,说明该方法可以为复合材料储氢气瓶的设计和优化提供理论指导.

板栗干燥特性试验研究

不同的干燥温度对板栗的品质和色泽有不同的影响。通过对板栗进行不同温度的干燥试验 ,进而分析干燥温度对板栗品质的影响 ,最后得出不同温度下使板栗不变色变质的许可干燥时间曲线。同时初步分析了板栗干燥对板栗保存时间的影响 ,该试验将对板栗的深加工与板栗脱壳去红衣工艺有一定的参考价值。

大型速冻设备不同结构蒸发器的传热性能比较

通过对大型速冻设备不同结构型式蒸发器的理论分析和试验研究,分别对不同翅片形状、管径大小以及管子排列方式对蒸发器传热系数的影响进行了分析比较,获得了在工程应用中传热系数最高的蒸发器结构是连续整体带波纹翅片叉排变节距结构的结论。并对这种结构的蒸发器进行试验测试,得到与理论计算相符的传热系数值。

板栗干燥特性及干燥机的开发研究

干燥设备目前种类很多 ,但能用于板栗干燥的干燥机极少。本文针对板栗的特殊干燥特性 ,开发出一种新型的板栗干燥机 ,该机具有热利用率高 ,能耗少 ,结构简单 ,无需大量配套设备 ,可以单机使用 ,适用性广。

低碳钢压力容器爆破压力公式的修正

在大量Q2 35 A和 2 0R等低碳钢类容器爆破试验的基础上 ,在对低碳钢类压力容器的爆破压力进行统计分析后 ,对原有的爆破压力估算公式———Faupel公式进行了修正 ,得到更符合实验值的计算公式 ,并对其他不同直径的低碳钢类压力容器进行验证 。

新型组合式板栗脱壳技术研究及经济分析

我国板栗已出现相对过剩 ,解决过量板栗的出路在于开发各种各样的深加工新产品 ,而首先要解决的是板栗的脱壳去红衣问题。通过试验研究 ,提出一种适用于中国国情的低价高效新型板栗脱壳机。并对各种脱壳设备的结构。

新型板栗脱壳机及其技术经济分析

我国板栗也像其他农产品一样曾出现相对过剩。解决过量板栗的出路在于开发各种各样的深加工新产品 ,而首先要解决的是板栗的脱壳去红衣问题。目前脱壳设备国内外有多种 ,然而能大量适用于中国市场到目前为止还没有。本文将对各种脱壳设备的结构、技术经济进行比较 。