高液压射台前板球墨铸铁件铸造工艺设计

射台前板是注塑机中的关键部件之一,其油缸孔部位加工精度高且有承压要求。本文介绍了高液压球墨铸铁射台前板铸件的工艺难点,设计了分型方案、浇注系统及冷却系统,并借助软件模拟分析了缩孔与缩松缺陷,确定了型芯方案。通过合理选择铸件的化学成分,严格控制球化、孕育及浇注过程,铸件本体渗透检验(PT)达到EN1371标准的质量等级I级,附铸试块铸件的力学性能和金相组织均符合客户标准。

西门子Force双源CT故障维修案例分析与探讨

西门子Force双源CT属于高端CT,设备整体配置高、性能佳、应用范围广、稳定性好,在医院运行中发挥了巨大作用。由于设备使用量大,故障时有发生,且设备集成程度较高、整体维修难度大。本文详细分析了使用过程中发生的水冷系统、患者检查床、探测器电源3例故障的故障排除过程,并通过更换三通阀、维护升降电机轴承、焊接X10接头解决故障,节省了维修费用,并为同行维修此类故障提供参考。

数据中心冷却系统研究及应用进展

为加速实现数据中心节能降耗的目标,在合理、高效、最大化地利用自然冷源的同时,更不能忽视机械制冷系统本身能效的提升。加强自然冷却与机械制冷的协同,降低数据中心PUE,充分发挥安全稳定、高效运行的数据中心冷却系统自身能效至关重要。本文通过对气流组织、供/回水温度和冷却系统部件及形式3个方面的研究梳理,总结分析数据中心冷却系统节能提效有关技术研究与应用进展,从而为绿色、高效数据中心冷却系统的研发提供参考和借鉴。

熔盐堆下舱室非能动冷却系统的优化设计

熔盐堆下舱室非能动冷却系统是确保反应堆安全运行的重要保障,其结构设计是热工水力设计中的重要一环,其功能是保证熔盐堆下堆舱所有设备在反应堆正常运行时不超温,同时在事故工况下,能够最大程度地导出堆芯衰变热。基于一种热功率为153 MWt的百兆瓦级熔盐堆的概念设计,建立了熔盐堆下堆舱的1/4结构模型,使用ANSYS FLUENT 20.1软件进行下堆舱三维流场与温度场的数值模拟,通过优化下舱室非能动冷却系统的结构布局、空气环腔的结构尺寸、隔热板上保温棉厚度以及进风管的入口位置,使得下舱室内双通道非能动空冷系统的热屏蔽效果最好,且在事故工况下导出堆芯衰变热最多。结果表明:改变空冷系统中空气环腔的结构尺寸对下堆舱热屏蔽结果的影响很小;在空冷系统的中间隔板上增加保温棉可以显著降低侧面混凝土墙的温度;冷却系统的进风管入口位置距离空冷环腔顶端越近热屏蔽效果越好。据此最终设计出了一种新型的下舱室内双通道非能动空冷系统,达到了153 MWt熔盐堆下堆舱的屏蔽冷却的设计要求。为未来大功率熔盐堆下舱室内非能动余热排出系统的工程优化设计提供了重要参考。

混合转子永磁电机双风道冷却系统设计

混合转子永磁电机具有高功率密度的优势,但也导致电机散热空间和散热能力不足等问题。为此,根据其特有的转子结构提出一种双风道冷却系统,并采用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)的方法对电机温度场进行验证。首先,根据电机损耗和尺寸设计一个适合双风道的轴流风扇。其次,对不同进、出风口的结构参数进行仿真,对比和分析仿真结果,选出冷却性能较好的参数组合。最后对单风道和该参数组合下的双风道进行数值模拟,仿真结果表明,使用双风道冷却结构后电机散热能力显著提升。

汽车侧裙板数值成型分析及模具设计

汽车侧裙板长度约为1 m,宽度约为0.1 m,卡扣、加强筋、嵌件孔等复杂结构较多,属于大型细长复杂塑件。大型细长复杂塑件成型难度较大,需要采用数值仿真与模具设计相结合的方法,仿真、设计和验证交叉进行、相互渗透。根据产品的特点拟定了3种进浇方案,仿真结果表明,方案Ⅲ(9点进浇)翘曲变形量最小,其值为4.51 mm。通过验证方案Ⅲ的缩水性、填充时间、填充等值线、填充末端时间差及压力差等参数可知,方案Ⅲ填充均匀、末端压力一致、产品无缩水,表面无质量缺陷,为可行方案。根据方案Ⅲ进行模具设计,包括浇注系统、成型零部件、推出机构、冷却系统等。模具设计完毕后对冷却系统进行验证,结果表明,凸凹模的模温温差小于10℃,模温趋于一致,无翘曲变形风险。基于方案Ⅲ的模具设计可作为最终方案,为模具制造和生产提供方向。

基于TRNSYS的主动式建筑相变蓄冷空调系统模拟

以夏热冬冷地区的办公建筑为例,利用瞬态系统仿真程序(transient system simulation program, TRNSYS)构建主动式相变蓄能地板模块,建立了主动式相变蓄能地板空调系统和常规风机盘管加新风空调系统的仿真模型,对其节能性和经济性进行模拟计算.以典型日和供冷季晚间蓄冷运行工况为条件,研究冷冻水温对主动式相变蓄能地板的蓄释能特性、室温波动与热泵制冷系数的影响.结果表明:夜间相变蓄冷工况下,在满足每平方米冷负荷为74.78 W情况下,9℃为最佳供水水温;采取晚间低电价时段间歇运行蓄冷热泵的方案,能够有效提高热泵运行时的制冷系数,并降低运行费用;主动式相变蓄能地板空调系统供冷季的能耗相比于常规风机盘管加新风空调系统减少30.5%,运行费用减少44.24%,夏季制冷综合能效比达到了2.38.

汽车发动机冷却系统故障诊断及维修关键技术探索

文章首先阐述了汽车发动机冷却系统的概念,介绍了该系统的设计原理及工作特点,在此基础上总结了系统故障成因,综合分析了导致冷却系统故障的各种因素及其具体表现,针对这些情况,提出针对性的诊断和维修关键技术。这不仅能显著提升发动机的功率和效率,还能降低系统故障率,提高车辆的可靠性,同时实现安全、节能和延长发动机寿命的目标。

某单缸发动机冷却系统数值模拟及优化

为研究某单缸发动机冷却系统的冷却性能及工作流量,采用CFD方法对该单缸发动机冷却系统开展流场分析及工作流量提升研究。实验结果表明:该发动机冷却系统原方案的工作流量为34 L/min,不满足当发动机转速8 000 r/min时工作流量43.75 L/min的设计要求。通过优化水套阻力和提升冷却水泵性能,冷却系统的工作流量提升至44 L/min,增幅为29.4%。研究结果可为该单缸发动机冷却系统的冷却性能评估及结构改进提供仿真数据支撑。

基于“一维系统+三维CFD”耦合方法的快堆非能动余热排出系统自然循环特性的数值模拟

池式快堆采用了新型非能动堆内直接余热排出(DRACS)方式,提升了快堆的安全性。目前针对池式快堆自然循环开展的数值模拟研究中,系统程序难以准确预测池内复杂自然循环路径,难以准确模拟池内三维热工水力现象,如果采用三维CFD计算建模及网格划分难度较高,且所需计算资源较大。为此本文开发了“一维系统+三维CFD”耦合方法,用于快堆非能动余热排出系统自然循环特性计算分析。利用日本大型钠回路实验台架(PLANDTL)DRACS自然循环模式对该耦合方法进行验证,稳态工况关键位置参数相对误差小于3%,瞬态工况关键位置参数与实验值变化趋势吻合较好,相对误差小于10%,验证了该耦合方法的适用性和准确性。利用该耦合方法,开展了中国实验快堆(CEFR)自然循环及余热排出特性计算分析,识别了池内自然循环流动路径,揭示了池内温度分层以及盒间流现象。本文方法可为大型钠冷快堆自然循环三维瞬态特性分析提供重要数值方法。

异型坯腹板裂纹产生原因与控制

型钢腹板表面裂纹是型钢的主要缺陷之一,为提高轧制成材率,对裂纹产生机理展开研究,通过优化冷却制度、改进结晶器足辊润滑方式,铸坯裂纹大幅减少,H型钢腹板表面质量合格率显著提高。

两种直升机多舱油箱惰化系统代偿损失比较

针对某型直升机多舱油箱,设计了冷却空气控温和燃油热沉控温的2种多舱油箱惰化系统。基于AMESim平台搭建了这2种系统模型,研究了这2种系统的控温效果和各舱油箱参数变化规律,并且引入代偿损失指标对这2种系统性能进行评估。仿真结果表明:2种惰化系统均能控制膜前温度维持在90℃;燃油热沉控温的多舱油箱惰化系统在整个飞行过程中,各舱油箱中最高燃油温度小于32℃,没有超过许用限制;对于直升机而言,由于油箱相比大型客机而言体积较小,通过计算可得,冷却空气控温的多舱油箱惰化系统的燃油代偿损失小于燃油热沉控温的多舱油箱惰化系统的燃油代偿损失。仿真结果为多舱油箱惰化系统的设计和优化提供了参考依据。

基于多维振动特征图谱的特高压换流阀主循环泵轻量化故障诊断模型

针对特高压换流阀阀冷系统中主循环泵故障特征提取难和故障诊断模型规模大的问题,提出一种基于多维振动特征图谱的轻量化主循环泵故障诊断模型。首先,基于振动轨迹图像(vibration locus image,VLI)和伪颜色编码的时域特征提取方法,构建主循环泵的时域特征图谱。其次,融合马尔科夫变迁场(Markov transition fields,MTF)和小波包变换(wavelet packet transform,WPT),全尺度提取振动信号的低频和高频故障特征,构建主循环泵的频域、时频域特征图谱。最后,通过全维度动态卷积(omni-dimensional dynamic convolution,ODconv)优化轻量化卷积神经网络模型框架,构建了轻量化主循环泵故障诊断模型(OD-ShuffleNet)。并融合时域、频域和时频域故障特征,在减少硬件资源占用的基础上进一步提升模型的故障诊断精度。分析结果表明,模型的诊断准确率为95.0%,优于经典卷积神经网络架构。

注塑模具随形冷却管道自动生成技术

作为一种新颖的水路结构,随形水路以其优越的冷却效果在模具工程中得到了越来越多的应用。然而由于随形水路的特殊性,其管道的创建过程并不容易。针对注塑模具随形水路传统设计方法中普遍存在的操作复杂耗时且易出错的问题,受莲藕内部导管结构的启发,结合实际模具工程中随形水路的设计要求,提出了一种随形水路自动生成算法。该算法的基本思路是首先沿模具型芯高度方向建立一系列基准面,作为切片层,通过对模具零件进行分层切片,获得每一个切片层上的型芯轮廓线。然后在每一个切片层上以指定管径按照逐点扫描的方法进行曲线干涉检查,筛选出样条曲线的控制点,并制定连线策略使用样条曲线依次连接各个切片层上的控制点,从而获得样条曲线。最后以样条曲线作为管道扫描中心线,扫描形成随形冷却管道实体。以NX为算法实现平台,开发了随形水路自动设计系统与NX无缝衔接,实例验证表明,该方法大幅度缩短了设计时间,减轻了设计人员的工作负担,提高了随形水路的设计效率和质量。

超高压缩比混动专用发动机的爆震控制研究

为抑制混动发动机爆震现象,基于超高压缩比混动发动机,建立计算流体力学(CFD)模型,通过台架试验分析发动机子系统及控制参数对爆震的影响。结果表明:提高进气道滚流比可实现快速燃烧;提升燃烧室加工精度可改善燃烧一致性;缸体、缸盖分离式冷却可实现分区温度智能调节;增加挡水板可降低金属温度;对于该发动机最大有效热效率点,降低废气再循环(EGR)系统压损,可使EGR率达到25%;高温环境下,需对发动机有效压缩比及出水温度进行精确控制。

某大科学装置项目工艺冷却水系统设计

介绍了某在建大科学装置项目的工艺冷却水系统设计,包括服务对象、系统形式、系统组成、水温控制策略、流量控制策略等方面的内容。简述了热回收型水源热泵在工艺冷却水系统中的应用方案,并对工艺冷却水系统设计后续可开展的工作和研究提出了3个方向。

基于T-S模糊故障树的驱动电机冷却系统可靠性分析

车用驱动电机液压冷却系统存在故障机理不确定等问题。本文应用模糊数描述其故障概率和故障程度,建立驱动电机冷却系统的T-S模糊故障树模型,计算系统模糊可能性,分析各部件的概率重要度和关键重要度,找出影响系统可靠性的关键部件。

某点燃式大功率甲醇发动机样机台架试验研究

为开发13LM100甲醇新型发动机,使用新能源动力综合试验平台对甲醇发动机样机进行台架试验,对试验过程中先后出现的发动机起动困难、异常熄火以及扭矩不稳等故障现象进行排查分析并提出改进解决方案。结果表明:燃料温度为21.5℃、环境温度低于10℃且冷却液进液温度低于50℃时,发动机起动困难,通过发动机冷却液恒温系统将进液温度控制在50℃以上,可确保发动机顺利起动;冷却液回液温度高于91.5±1℃时,发动机异常熄火,通过发动机冷却液恒温系统将回液温度控制在90.5℃以下,可避免发动机异常熄火的情况;在排除燃油供给系统、点火系统、进气系统等因素后,发动机仍扭矩不稳,通过扫点调整废气再循环系统(EGR)流量系数并选取最佳试验结果对应的EGR率,可确保发动机运转平稳,扭矩稳定。

基于LNG冷能的膜-深冷分离碳捕集耦合系统工艺模拟与分析

开发经济、高效和节能的碳捕集工艺,是碳捕集、利用与封存技术的重点研究方向之一。针对低浓度(体积分数小于12%)CO_(2)烟气,提出了一种基于液化天然气(LNG)冷能的膜-深冷分离碳捕集耦合系统工艺,弥补了采用单一碳捕集技术的缺陷,并利用了LNG蕴含的冷能,有望实现更低能耗的CO_(2)捕集。利用Aspen Plus软件对该工艺进行了模拟,对影响系统性能的关键参数(液化温度、压缩压力和渗透气CO_(2)浓度等)进行了灵敏度分析,并开展了相关实验研究。结果表明,模拟结果与实验结果具有较好的一致性,利用该工艺可以得到符合工程或商业应用要求的液态CO_(2)产品;工艺CO_(2)捕集率与产品纯度随液化温度和压缩压力呈趋势相反的变化,即随着液化温度的降低或者压缩压力的提高,CO_(2)捕集率增加,但产品纯度降低;在达到工艺指标要求(CO_(2)捕集率大于等于85%、产品纯度大于等于90%)的前提下,工艺最低CO_(2)捕集能耗为2.183 MJ/kg(即捕集1 kg CO_(2)的能耗为2.183 MJ)。本研究为从低浓度CO_(2)烟气中分离回收CO_(2)提供了新思路。

水能风机在循环水冷却系统的应用

介绍了循环水冷却系统中采用水能风机代替大功率电动机实现节能降耗的实施措施,分析了改造后带来的经济效益。