基于CFD-DEM耦合的不同出口形式气力集排系统分配器仿真与试验

气力集排技术具有播种效率高、广适性好、种子损伤低等优势,在研究中发现种子分配器的形式和结构参数对气力集排系统排种均匀性影响较大。本研究分别提出了M型、T型和Y型种子分配器,阐述了气力集排系统的总体结构和工作原理,以小麦为研究对象,开展了分配器内种子颗粒群体在气流作用下的受力和运动分析。基于CFD-DEM气固耦合方法,分别建立了小麦种子和分配器的仿真模型,以各行排量均匀性变异系数为指标,开展了不同出口型式对分配器性能影响的仿真试验研究,确定了M型种子分配器为最优结构。在此基础上通过单因素试验研究了不同出口管倾角、顶盖圆锥角、入口直径、圆角半径和气流输送速度对M型种子分配器内部流场均匀性的影响,确定了显著性因素及其水平范围。分别以(出口管倾角、顶盖圆锥角、圆角半径)为因素开展了3因素3水平正交试验研究,以各行排量均匀性变异系数为指标,通过响应面分析,确定了M型种子分配器最优结构参数,在西北农林科技大学试验农场开展了台架和田间验证试验。仿真和试验研究结果表明:与T型和Y型种子分配器相比,M型种子分配器显著提高了小麦种子的排种质量,排种均匀性变异系数分别降低了7.41%和3.72%。当顶盖圆锥角为117.03°,出口管倾角为59.50°圆角半径为69.46 mm时,种子分配器均匀性最佳,各行播种均匀性变异系数为6.05%。M型种子分配器仿真结果与台架和田间试验验证结果的绝对误差分别为1.00%和1.55%。该研究为气力集排系统的设计提供参考和技术支撑。

小麦气力集排器排种分配系统设计与试验

针对现有小麦播种机械作业幅宽小、播种不均匀等问题,设计了一种气力集排式小麦排种分配系统,从播种机的定量排种系统、分配系统等方面研究了气力集排式小麦排种分配机理,分析了排种分配系统的稳定性和均匀性。运用Solidworks Flow进行流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)仿真,分析排种分配系统机构参数(输种管、分种外盖)对气室流场的影响,速度流场分布结果表明,排种分配系统具备较理想流场特性的结构参数为:褶皱管波纹长度为16 mm,波纹角度为90°,分种外盖圆锥角为120°。对排种分配系统稳定性和均匀性进行台架试验,结果表明,排种器转速在20~40 r/min时,总排量稳定性变异系数为1.01%~1.19%,各行排量一致性变异系数为3.20%,种子破碎率为0.23%,试验结果与CFD仿真分析基本一致;样机试验结果表明,总排量稳定性变异系数为1.06%,各行排量一致性变异系数为3.34%,排种均匀性变异系数为27.35%,种子破碎率为0.28%,满足相关标准要求。

地表坡度对油菜宽幅精量免耕播种机排种性能的影响

针对油菜种植区域作业方向的地表坡度变化影响气送式油菜宽幅精量免耕播种机排种性能的问题,该研究以播种机及气送式集排器为研究对象,构建了不同地表坡度下种子与外切圆弧型孔、种子-气流与集中分配器间的力学模型,建立了气送式集排器供种速率和排种速率的随机过程模型,应用EDEM仿真开展了作业方向的地表坡度、供种装置转速对供种装置供种速率影响的双因素试验,建立了地表坡度、供种装置转速对供种速率影响的数学模型;利用DEM-CFD耦合仿真分析了地表坡度对集中分配器排种性能的影响规律。仿真试验结果表明:以平整地表为基准,供种速率随地表坡度在-5°~5°内先增大而后逐渐减小;地表坡度绝对值为3°~5°时,供种速率的变化量达到50%;各行排种粒数一致性变异系数随地表坡度的增加而增大,变化区间为4.95%~14.91%。利用智能种植机械测试平台模拟播种机田间作业时不同地表坡度下的作业效果,结果表明,随着作业方向的地表坡度、前后往复摆动角度、前或后单向摆动角度的增大,各行排种量一致性变异系数均逐渐增大;仿真模型计算的各地表坡度下的供种速率与台架试验的平均误差为4.28%。根据试验结果建立播种机沿作业方向前后往复摆动的供种速率与地表坡度和供种装置转速、沿作业方向前或后单向摆动的供种速率与地表坡度和供种装置转速的数学模型,确定了不同地表坡度下,排种量与作业方向地表坡度和供种装置转速的匹配关系,以实现有坡度地表的排种量与平整地表的排种量趋同,为满足不同地表坡度下的播种作业提供参考。

车辆底盘自动集中润滑装置的研制

针对目前车辆底盘运动部件采用人工加脂润滑存在的弊端,研究了自动集中润滑系统的工作原理及技术方案,提出了齿轮泵、溢流阀、配油器和油管接头等关键部件的技术参数和结构设计方法,并研制了样机。性能检测结果表明,该集中润滑装置能满足30～60个润滑点的底盘润滑需要;齿轮泵的输出压力及输油量,配油器的注脂量和管路的密封性能等技术参数和性能指标均达到设计标准。应用性能考核表明,该装置工作稳定、性能可靠,达到了满意的应用效果。

油麦兼用型气送式集排器匀种涡轮设计与试验

针对油麦兼用型气送式免耕播种机宽幅播种时各行排量一致性受地表坡度变化影响的问题,设计了一种利用输送气流驱动转动、安装于分配装置的匀种涡轮,分析了匀种涡轮进口工作角和出口工作角对输送气流速度的影响,确定了影响3种匀种涡轮工作特性的关键参数。应用CFD仿真中的6自由度动网格模型及台架试验,对比分析3种匀种涡轮对输送气流分布及匀种涡轮转速的影响,结果表明:进口工作角和出口工作角均为锐角的匀种涡轮可提高种子的输送及搅拌性能。选择叶片数量为4、6、8、10的匀种涡轮进行了分配装置内流场分布仿真试验,结果表明,增加匀种涡轮叶片数量可提高匀种涡轮出口处输送气流分布的稳定及均匀性。利用智能种植机械测试平台模拟田间作业不同地表坡度时,安装不同数量叶片的匀种涡轮对各行排量一致性的影响,结果表明:转速为20~50 r/min,沿播种机作业方向的前后与侧向单向组合摆动、前后与侧向往复组合摆动角相对平整地表在-5°~5°变化,叶片数量为8时,油菜及小麦各行排量一致性变异系数最小,分别为4.99%~5.82%和3.85%~4.92%;前后与侧向单向组合摆动角绝对值为5°时,叶片数量为8的匀种涡轮比无匀种涡轮排种油菜和小麦时各行排量一致性变异系数分别降低7.53、11.98个百分点,满足地表坡度变化时油菜及小麦的排种要求。

灰熔聚流化床气化炉的CFD模拟研究

通过CFD模拟了灰熔聚流化床气化炉,考察了操作条件包括中心管氧气量、分布板水蒸气量以及操作压力对流化床气化炉的气相浓度分布的影响。剖析了不同操作条件对化学反应的影响,解释了其对气化炉产气组成的作用原理。

油麦兼用型气送式集排器分配装置设计与试验

针对宽幅、高速播种作业中缺少与播种机相匹配、油菜及小麦兼用、稳定排种的气送式集排器分配装置的生产实际问题,设计了一种可实现24行排种的穹顶状分配装置。阐述了穹顶状分配装置的工作原理,确定了分配装置穹顶状曲面方程及关键参数间的关系,分析了输送气流及分配装置结构对种子速度的影响。通过二次旋转正交组合试验,应用DEM-CFD气固耦合仿真,分析了穹顶状上弧板所处球体半径、导流隔板长度、导种口高度对分配装置各行排量一致性的影响,结果表明:当穹顶状上弧板所处球体半径为245 mm、导流隔板长度为20 mm、导种口高度为20.5 mm时,油菜及小麦种子各行排量一致性较优;在较优参数组合下,穹顶状分配装置内可有效实现种子与输送气流的二次混合,油菜、小麦种子各行排量一致性变异系数分别为4.96%、3.82%。利用智能种植机械测试平台进行了较优参数组合下穹顶状分配装置排种性能验证试验,结果表明:气送式集排器供种装置转速为20~50 r/min时,油菜各行排量一致性变异系数低于5%、单行排量稳定性变异系数低于5.3%,小麦各行排量一致性变异系数低于3.9%、单行排量稳定性变异系数低于4.9%,破损率均不高于0.05%,满足油菜及小麦排种性能要求。

集中润滑系统双线式分配器的改进设计

针对目前双线式分配器存在不能调节单个润滑点流量的问题,提出了一种用于调节单个润滑点流量的双线式分配器,并对其进行了实体造型、静态分析和动态分析。结果表明:设计的双线式分配器只有较好的动态和静态稳定性,可用于单个润滑点流量的调节。

基于单片机的双线式集中润滑控制系统设计

以实现润滑脂在125MN挤压机上自动润滑为目标,根据125MN挤压机润滑点性质及分布的特征,研究开发了以单片机为技术核心的集中润滑系统,包括定时启/停、时间调节、油位与压力报警、油箱自动补脂等控制过程,满足了自动润滑、自动补脂的需求,为125MN挤压机集中润滑系统的实施、提高挤压机运行效率、减少其磨损奠定了基础。

基于LabVIEW和PPI的转盘式集中润滑监控系统的设计

针对大型设备的润滑需求和现有分油器的缺点,提出了转盘式分油器结构,在此基础上设计了集中润滑系统的液压系统;分析了S7-200的PPI协议和集中润滑系统的功能要求,进行了控制系统的硬件选型,采用LabVIEW和状态机的方式设计了集中润滑系统的参数显示系统,通过自制的232-PPI线缆与PLC进行通信,并在样机上进行了试验;试验结果表明,设计的PPI功能模块正确,设计的参数监控系统可有效监测集中润滑系统的运行参数,可有效减少控制系统开发的时间,为开展大型设备的智能型集中润滑系统打下基础。

新型煤矿中央变电所供电系统的研究与设计思路

通过分析目前煤矿中央变电所供电系统的技术现状,提出了一种新型煤矿中央变电所供电系统的设计思路。该供电系统主要用于解决煤矿中央变电所配电装置控制电源的可靠性问题。实际应用表明,该供电系统使得煤矿中央变电所的高压真空配电装置动作更加准确、可靠。

公用电话自动计费器集中控制系统设计

运用先进的计算机通讯、网络技术、设计了公用电话自动计费器集中控制系统 ,分别给出了控制中心和电话自动计费器硬件设计框图以及软件设计思想。该系统适用于大中城市公用电话计费器的集中控制。

基于饲料集中供应分配系统的多池塘投饲系统设计

针对国内中小养殖户在对多个养殖池塘进行投料时,缺乏饲料集中供应系统的现状,本研究设计了一套适用于中小养殖户对多个池塘进行投料的饲料集中供应系统,该系统由饲料供料系统、饲料风机输送系统、集中供料饲料分配系统、饲料抛料系统及自动化综合控制系统等组成。系统采用PWM方法控制电机转速而改变饲料供料量、采用旋转分配器实现不同池塘饲料供料及采用变频器控制饲料抛料范围等技术,可以满足养殖户对多池塘投料的需求,帮助中小养殖户提高养殖效率和降低成本,具有一定的应用价值。

双线智能化集中润滑的改造设计

通过对安钢1号高炉槽下传动房已废弃的单线润滑系统改造设计成双线智能润滑系统后,最大化利用用现有资源,提高了效率,降低了成本,维修便利,达到合理化改造的目的。

CFD modelling and optimization of oxygen supply mode in KIVCET smelting process

The influence of oxygen supply mode on the KIVCET (a Russian acronym for flash?cyclone?oxygen?electric?smelting) process was investigated using numerical simulation. The mass rate ratio (MRR) of central oxygen to lateral oxygen of the central jet distributor (CJD) burner was defined to express the oxygen supply mode, and the KIVCET process with an MRR ranging from 0.09 to 0.39 was simulated. The results show that there are four efficient reaction regions that correspond to four CJD burners. A higher central oxygen flow improves the mixing between particles and oxygen, thus enhancing reactions and shortening the reaction regions. However, a higher dust rate is induced due to the spread of the particle columns. The optimal MRR for a KIVCET furnace with a smelting capacity of 50000 kg/h is suggested to be 0.31. In this case, the chemical reactions associated with the feed are completed with an acceptable dust rate.

采煤机干油集中润滑系统的开发和应用

煤矿综采工作面环境恶劣、空间狭小,采煤机关键铰轴部位的润滑比较困难,开发采煤机干油集中润滑系统,保证干油自动润滑,解决采煤机靠人工注油脂费时费力的难题,达到润滑良好、减轻摩擦、减少功率消耗和延长设备使用寿命的目的。

炼油厂仪表供电方案研究

炼油厂仪表供电设计应遵循设计规范,但是,规范条款偏重原则性、通用性,在同一原则下会有多种方案,存在优化选择的问题。仪表供电负荷种类繁多,用途不一,设计规范不可能面面俱到。由于仪表供电点多面广,就业界普遍关心或存在争议的部分内容进行梳理、总结,主要包括中心控制室供电方案、现场机柜室供电方案、供电设计注意事项等。

JM DAVY甲醇装置改造中心管提高产能的探索

介绍JM DAVY串并联耦合式工艺流程,针对中煤陕西榆林能源化工有限公司JM DAVY甲醇装置运行实际情况进行分析,找到限制装置产能提升的瓶颈,分析产生原因,通过对合成塔中心管的改造以达到提升产能的效果。

灰熔聚粉煤气化炉存在的问题及改进

对灰熔聚粉煤气化炉运行中存在的问题进行了分析、讨论,并提出了解决方案和建议。

组合溜槽的研究与应用

本文着重论述了组合溜槽的结构特点、分选过程、以及在工业试验中取得的效果和生产经验;并主要考查了金的选矿回收率指标和金粒在选别溜槽上的分布规律;研究并讨论了生产中遇到的实际问题.实践证明,组合溜槽是一种有应用价值的大型砂金洗选设备.