带刚性防波板罐体内液体晃动的响应分析

部分充液罐体内的液体在外部激励的作用下容易出现晃动现象,由液体晃动产生的附加力和力矩会对载液罐车产生不利影响。为了避免液罐车制动时其罐内液体产生较大幅度的晃动,提出了几种类型的防波板,并研究了防波板及其几何参数对液罐车内液体晃动的影响。首先,建立了基于有限体积法的液体晃动的数值模型。其次,对液体晃动现象进行了一系列的实验,通过将实验获得的液面波形与同等条件下数值模拟获得的结果进行对比,验证数值模型的有效性。最后,将验证后的数值模型用于分析防波板的几何参数对液体晃动响应的影响。研究结果表明,开孔防波板不仅可以有效降低罐内晃动响应参数的峰值,还可以明显缩短罐内晃动液体达到稳定的时间;防波板的开孔位置和孔的数量在车辆制动过程中对罐体内液体晃动引起的纵向力的峰值影响差别不大,但是对液体晃动引起的俯仰力矩的峰值的影响比较明显;晃动响应参数峰值的下降率会随着充液高度的增加呈先下降后上升的趋势,液体晃动引起的俯仰力矩的峰值取得最大值时,防波板对罐体内的液体晃动的抑制效果最差。

花瓣孔板纵流式换热器的研发及试验研究

提高纵流式换热器在较低雷诺数下的传热效率,关键是改善换热器的管束支撑结构。为了解决现有杆式支撑流通面积大、扰流作用不足以及孔板式支撑结构复杂、加工困难的问题,在对折流杆和孔板支撑进行结构和性能分析的基础上,开发了一种结构相对简单的花瓣孔板支撑,并建立了纵流式换热器的试验模型和试验装置。通过对花瓣孔板与折流杆两种换热器进行对比试验,结果表明:在雷诺数Re=1900～7500范围内,二者的总传热系数K都随着雷诺数Re的提高而增大,花瓣孔板换热器比折流杆换热器的总传热系数K平均提高约40%,但压降稍大。可见,花瓣孔板换热器在较低雷诺数下具有良好的传热和压降综合性能,并且花瓣孔板的结构简单、制造方便。相邻两块花瓣孔板交错布置可实现换热管的全方位约束,因而具有良好的防振和抗振能力。

杆栅支撑纵流壳程换热器壳侧流体流动与传热的数值模拟

根据杆栅支撑纵流壳程换热器的结构特点对其进行简化,建立了周期性单元流道模型,应用CFD软件FLUENT对不同介质、不同Reynolds数、不同折流栅间距时的模型进行流动和传热的模拟、分析与比较,获得了流道内流体流动和传热的细观特征以及折流栅间距的最优取值范围,为纵流壳程换热器的研究和应用提供了一定的参考.

网状孔板纵向流换热器壳程流体流动及换热的三维数值模拟

利用Fluent软件对网状孔板纵向流换热器壳程流体流动及换热进行了三维数值模拟,得到了壳程流体温度场、速度场及压力场等细观信息。根据模拟的结果,揭示了网状孔板强化壳程流体换热的机理,分析了壳程流体沿轴向流动及换热的性能,总结了近壁区流场及温度场的特点。

纵向折流板垂直放置对壳侧两相流流型的影响

用空气－柴油对ＴＥＭＡ－Ｆ型管壳式换热器模型在纵向折流板垂直放置下进行试验，得出相应的流型图和流型转变边界方程。研究表明，纵向折流板垂直放置时的流型图与纵向折流板水平放置时有较大差别。文内对纵向折流板放置位置对流型影响的机理作出了分析和解释。

数值模拟技术在纵流式换热器上的应用进展

纵流式换热器是一种耐压性能好、传热死区小、不易产生诱导震动而发生断管现象的高效换热器。在电力、石油、化工等行业的应用有逐渐上升的趋势。由于数值模拟具有形象直观、费用低、周期短、计算条件变化灵活等优点,在换热器的研究与设计中占有越来越重要的地位,本文综合近年来国内对纵流式换热器数值模拟分析的研究进展,对数值模拟的建模、管束的支撑元件的截面形状和支撑间距进行了分析。综合了几种纵流式换热器的在流动、传热、结构等方面表现的特性,指出了强化壳侧流体换热的途径和新型纵流式换热器的结构设计方向,并展望了纵流式换热器数值模拟的发展前景。

汽车罐车纵板式防侧翻罐体的设计

建立罐车侧倾数学模型,推导罐体液体晃动附加力矩和罐车倾覆力矩的计算公式。为使罐体液体晃动附加力矩和罐车倾覆力矩降到最小,提出纵板式罐体的概念。基于罐体结构设计理论,设计多纵板式罐体和动纵板式罐体,运用流体仿真软件Fluent对罐车侧向瞬时制动和匀速转向工况下多纵板式罐体与传统罐体内液体晃动特性进行仿真。结果表明:多纵板式罐体将液体对罐体单侧内壁的瞬时冲击力分解到了双侧内壁和弧形纵向防波板上,从而降低了罐体因单侧内壁受力过大而侧翻的概率。设计动纵板式罐体结构及其智能化防侧翻系统,通过对罐车罐体质心和底盘质心的实时协调控制,实现罐车的智能化防侧翻。

折流栅换热器的研究与进展

针对传统的弓形折流板换热器壳侧存在的问题,提出新型管束支撑结构—折流栅。对折流栅换热器的结构特点、强化传热机理及其传热与阻力特性的研究现状进行了详细的分析与总结,并提出了折流栅换热器今后发展和研究的方向。

一种医用监护床挡板的开发与研制

目的为了防止病人尤其是瘦弱的老年病人从监护病床两侧的中间部位坠落,研制一种医用监护床挡板。方法详细研究医院中监护病床的结构、原理以及病人跌落病床的案例,采用实用轻便、耐用的塑化板为主要材质,配以不锈钢快速卡销,设计成拆卸安装简单、使用灵活方便、安装后坚固可靠、能防止病人从床上坠落落的监护床挡板,并对样品进行了临床试用,以测试临床效果。结果制作出了一种医用监护床挡板,能够充分保障病人的安全,达到了研制目的。结论此监护床挡板卸安装简单,使用灵活方便,材质坚固耐用,能够充分保障患者安全,适合各种监护床安装使用。

液罐车防波板设计与优化研究

研究了不同充液比下,防波板上孔洞的设计对液罐车纵向稳定性的影响。研究表明,在充液比为0.8、罐内装有两块防波板的条件下,对抑波效果影响最大的因素是防波板顶部气孔形状,其次是中部阻尼孔形状,最后是底部通液孔形状;抑波效果最佳的防波板上孔洞形状的组合是:顶部气孔为半椭圆孔、中部阻尼孔为圆形孔、底部通液孔为半圆形孔,此时罐车前封面受到的最大液体冲击力较低,且后续液体冲击力波动较为平缓。

无折流板变截面管轴向流管壳式换热器的性能初探

介绍了无折流板变截面管轴向流管壳式换热器的结构 ,对无折流板变截面管轴向流管壳式换热器和光管轴向流管壳式换热器作了对比实验 ,结果表明 :这种换热器的性能比相应的光管轴向流管壳式换热器优越 。

高效纵向流折流板换热器

综合分析了弓形折流板换热器、折流杆换热器的优点和不足之处,在试验的基础上,提出了纵向流折流板换热器。该类型换热器既具有折流杆换热器壳程压降低、换热效率高、抗振性能好、抗结垢性能强等优点,又具有弓形折流板换热器适应性强、工作可靠、制造与组装简易等优点,是一种新型纵向流折流板结构的高效能量转换设备。

纵向挡板数量对梯形液舱晃荡的影响

载液车辆中水箱在高载的情况下内部液晃现象会非常剧烈,为防止剧烈的液晃影响运输车辆的驾驶安全性,通常在水箱内部设置挡板来抑制液晃现象。文章主要研究纵向挡板的数量对于液晃的抑制作用,利用VOF方法对于自由液面进行追踪以及PISO(压力-速度耦合)算法对于梯形箱体边缘压力检测,对比单挡板、双挡板及三挡板梯形水箱内自由液面波形以及边缘监测点压力,发现增加挡板数量对于液晃有着很好的抑制作用,即增加纵向挡板数量对于防晃效能有着很好的促进作用。

纵流换热器的换热性能及计算

纵流壳程换热器与传统的折流板换热器相比,不仅解决了管束振动等问题,还具有压降低及运行效率高等优点。目前,纵流壳程换热器已成为国内外学者重点研究的对象。通过分析和研究,总结了纵流换热器壳程传热及流动性能较佳的设计方案。同时,研究了某型纵流换热器的传热特性,可为纵流换热器的设计和应用,提供技术方面的参考。

网状孔板纵向流换热器壳程流体流动及换热特性的数值模拟

应用CFD软件对网状孔板换热器壳程流体流动及换热特性进行了数值模拟研究,揭示了网状孔板强化传热的机理,分析了孔板间距及开孔率对其换热、压降性能的影响,推导出网状孔板纵向流换热器壳程换热与流动的准数关系式.结果表明,流体流过网状孔板产生射流及二次流现象,强化了壳程流体的传热;在Re=2300～6300范围内,网状孔板换热器比弓形折流板换热器的Nu数增大约50%,但压降比弓形折流板换热器高约2.5倍;在研究范围内,孔板间距减小、开孔率减小均能使壳程流体的Nu数及压降增大,且Re数越大,开孔率、折流板间距对Nu数及压降的影响越大;但随开孔率、折流板间距减小,流体压降增加的速度明显比Nu数快.