抽吸孔排列对喷气涡流纺喷嘴流场影响的数值模拟

为探究抽吸孔排列参数对负压抽吸式喷气涡流纺包芯纱成纱过程与质量的影响规律,建立喷嘴气流场的计算流体动力学模型,对抽吸孔周向列数与抽吸孔轴向间距对气流流动特性的影响进行数值模拟研究,并与纺纱试验结果进行对比分析。结果表明:成纱过程中落纤量的大小受锭子中引纱通道入口端面处气流轴向速度和径向速度的方向和大小影响显著,落纤量随该处气流轴向和径向速度值的增大而降低;成纱断裂强度受锭子入口附近抽吸孔中气流径向速度大小的影响较大,成纱断裂强度随径向速度的增大而提高。抽吸孔周向列数为3列和4列时落纤量均低于2列时,但抽吸孔周向列数为2列时成纱断裂强度最高;当抽吸孔轴向间距从1 mm增加至2 mm时,落纤量与成纱断裂强度均明显增加。抽吸孔排列参数对包芯纱成纱过程落纤量与成纱断裂强度影响的数值模拟结果与前期纺纱试验结果较为一致,为揭示参数对喷气涡流纺成纱过程与质量的影响机制提供了可行的方法。

群组吸孔气吸式芹菜排种器设计与试验

气吸式排种器可实现小颗粒种子的精密排种,但芹菜种子球度较小,且农艺要求一穴多粒,成为芹菜气吸式排种器精量排种的难点。为此本文基于CFD流体仿真,结合多因素、多水平试验分析及验证等方法,设计一种群组吸孔的气吸式芹菜精量排种器。以西芹“文图拉”芹菜种子为研究对象,首先,根据芹菜种子三轴尺寸,确定吸孔形状及尺寸;其次,通过CFD流场仿真研究不同吸孔分布结构下吸孔负压并确定群组吸孔数量;再次,通过理论分析推导确定最低吸种负压;最后,以气室真空度、种盘转速、吸孔分布结构为试验因素,以漏播率、重播率、合格率为试验指标,进行三因素三水平正交试验。通过极差分析和方差分析确定了影响排种性能的主次因素与最佳参数组合。结果表明:气吸式芹菜精密排种器较优组合参数为气室真空度-4 kPa、种盘转速20.75 r/min、吸孔分布结构为正等边三角形,此时播种合格率为88.9%,漏播率为5.1%,重播率为6.0%。田间试验结果为:合格率83.48%,重播率9.15%,漏播率7.37%。本研究实现了气吸式芹菜精密穴播,可为一穴多粒球度较小的小颗粒种子精量排种器设计提供参考。

跨声速转子机匣孔式非定常抽吸扩稳机理研究

为了研究跨声速转子机匣孔式非定常抽吸的扩稳机理,以Rotor 37为研究对象,针对机匣孔式抽吸方案进行了非定常数值对比研究,探讨了抽吸前后转子总性能和失速裕度的变化规律,详细分析了近失速工况下转子的三维流场结构,建立了相应的动叶通道内涡结构模型;此外,进一步分析了非定常抽吸对叶尖流场非定常特性的影响。结果表明:采用机匣孔式抽吸可实现对叶尖泄漏流的有效控制,在保证转子效率的同时,将近失速工况的转子压比提升2.1%,失速裕度提升6.86%;非定常抽吸使得近失速工况下叶尖泄漏涡的尺寸明显减小,改善了叶尖区域流场的非定常特性,缓解了流场内的二次流流动堵塞,提升了转子叶尖流场的稳定性。

滚动转子式压缩机气缸吸气口对性能影响的仿真分析

通过对比四种不同结构的滚动转子式压缩机气缸吸气口的仿真分析,研究了吸气口设计对压缩机性能的影响。通过建立基于三维数值模拟的仿真模型,分析了不同吸气口方案对压缩机热力性能的影响。结果显示,四种不同结构的吸气口在吸气能力和性能方面存在差异。其中,锥角方案计算指示功最小,计算热力学能效最高,吸气损失最小;小截止角方案计算指示功最大,吸气损失最大,计算冷量也最大,从提高冷量角度考虑方案有效,但热力学性能最小;吸气导流方案与原方案介于锥角方案和小截止角方案之间。综上所述,吸气锥角方案吸气损失最小,能效最高;在吸气开始角与滑片槽间开设小凹槽的设计不能解决吸气不足的问题。

带肋壁与出流孔内流通道中肋角度对流量系数的影响

在根据相似理论放大的模型上,测量了带肋壁与出流孔内流通道中沿主流流向分布的各出流孔的流量系数Cd。实验在内流通道进口雷诺数为40000～80000,通道总出流比为0.30～0.60的范围内进行,重点分析了肋角度、内流通道进口雷诺数Re和通道总出流比SR对Cd的影响规律。结果显示:在本实验的工况范围内,沿内流通道布置的各出流孔Cd的变化幅度不大,在中后部略有上升;在相同流动状况下,Cd随肋角度的增大而增大,在120°时达到最大值;通道进口雷诺数和通道总出流比对Cd的影响都不显著。

气吸式谷子排种装置吸种孔的结构设计与试验

为实现气吸式谷子排种装置的精少量穴播,解决播种时伤种、吸种孔堵塞、成穴性差等问题,在研究了谷子机械物理特性的基础上,对气吸式排种装置的排种盘进行了设计,设计了圆柱孔、倒角截顶圆锥体孔、截顶圆锥体孔和四棱台孔4种结构,并对排种装置进行了谷子排种效果对比试验以及排种性能试验。试验结果表明,在所设计的多种排种盘结构中,吸种效果最好的排种盘吸种孔为四棱台结构,堵塞情况最少,相对成穴性最好,此时平均穴粒数3.3个,穴粒数合格率89%,穴距合格率94%,平均成穴距离1.24 cm。同时确定了排种器的最佳工作参数:真空度?2 k Pa,排种轴转速28 r/min。初步实现了采用气吸式排种装置下的谷子精少量穴播,对以后设计谷子精密排种装置及相关研究提供参考。

出流孔对内流通道壁面换热影响的实验

根据相似理论放大的模型,实验研究了带有出流孔内流通道带孔—侧壁面的对流换热特性。实验采用加热钢带法,主要在主流雷诺数为2.5×104～10×104,出流比为1.0～4.0的范围内,测量了出流孔附近的换热系数分布,重点分析了主流雷诺数和出流比对壁面对流换热的影响规律。实验结果显示出流作用使出流孔下游区域内的换热得到强化。主流雷诺数一定时,随出流比的提高此区域换热强度提高,影响范围也扩大;出流比一定时,不同主流雷诺数下,带出流孔壁面换热强度与不带出流孔壁面换热强度的比值(Nu/Nu0)基本一致,换热被强化的程度无显著变化。

端壁采用孔式抽吸对扩压叶栅气动性能的影响

为明晰孔式附面层抽吸技术对压气机叶栅气动性能的作用效果,实验研究了在端壁不同位置设置抽吸孔时对大折转角扩压叶栅壁面流谱、出口二次流及损失的影响。研究结果表明,端壁抽吸改变了原型叶栅内部流场结构,角区分离起始点前进行附面层吸除可有效延缓通道涡的形成,降低叶栅损失;分离起始点之后角区分离已经充分发展的位置不宜布置抽吸孔;相比较抽吸槽,采用抽吸孔可以通过更少的抽吸量达到相同程度地对叶栅流动性能的改善。

气吸滚筒式棉花精量穴播器排种性能试验

针对气吸滚筒式精量穴播器作业过程中能耗大、排种性能不稳定等问题,以主要影响因素:取种盘吸孔线速度和充种负压为研究对象进行正交试验、回归分析,确定各因素对排种性能的影响规律及较优工作参数组合。结果表明:充种相对压力-4.5kPa、取种盘吸孔线速度0.38m/s时为较优作业参数组合,此条件下穴播器的单粒指数为98.67%、综合评价指数为99.00%、重播指数为0.67%、漏播指数为0.67%,满足精量穴播要求。

带60°肋和出流孔的矩形通道端壁换热特性研究

根据相似理论放大的模型,采用热色液晶瞬态测量技术研究带有60°肋和单排溢流孔的内流通道的换热特性,分析主流雷诺数和出流比对壁面对流换热的影响规律.矩形内流通道进口雷诺数变化范围是20000～80000,通道出流比变化范围是0～0.6.实验结果表明:出流作用使出流孔附近区域的换热得到了强化;主流雷诺数一定时,随出流比的提高,壁面平均换热系数和增强系数都先略微增大后逐渐减小;出流比一定时,随雷诺数的增加,端壁平均换热系数基本呈线性增加,而换热增强系数则减小.

抽吸角度对高负荷、跨音速叶表附面层抽吸效应研究

以某跨音速高负荷压气机叶栅为研究对象,在其吸力面激波投射点下游40%弦长处设计了3种形式的抽吸孔,即顺流45°、逆流45°和垂直抽吸孔。应用数值模拟手段探索其来流超音速时合理的抽吸孔形式和抽吸方案,获取不同抽吸方案时叶栅性能以及流场细节,寻求叶栅性能与抽吸参数的最佳匹配。结果表明在该位置进行抽吸时,抽吸量是决定叶栅性能的主要参数,3种抽吸孔都表现为:①在抽吸量从0.1%到1.2%主流流量的增加过程中,相对于0.1%抽吸工况,叶栅出口马赫数降低17.5%、总压恢复系数提高5.5%、静压升提高8.6%、叶片负荷降低7.5%,但抽吸孔之前负荷增加,叶片负荷前移;②抽吸使得叶片表面激波投射点向下游飘移,激波强度略有增加,但使得其后附面层分离减弱,降低了叶栅损失;③抽吸使得叶栅出口流动更为均匀,尾迹亏损区减小。计算结果还显示3种孔表现出不同的抽吸性能,具体表现为:①随着抽吸量增加,其流量系数增加,但相同抽吸量时逆流45°抽吸孔流量系数始终大于顺流45°以及垂直孔;②顺流条件下,在抽吸孔入口的背风区形成较强漩涡,增加了孔内流动损失,降低了孔的有效流通面积;③随着抽吸角度从顺流45°向逆流45°变化,抽吸孔入口背风区漩涡逐渐消失,增强了其流通能力,降低了孔内流动损失。

带肋壁与气膜孔内流通道中肋高度对流量系数的影响

在根据相似理论放大的模型上,测量了同时带肋壁与气膜孔内流通道中沿主流流向分布的各气膜孔的流量系数Cd。实验在内流通道进口雷诺数Re为20000～80000,通道总出流比SR为0 30～0 60,肋截面高宽比h/e为1 0和2 0以及肋角为60°的范围内进行,重点分析了肋高度对Cd的影响规律,并且进行了相应的数值模拟研究。结果显示:在低进口雷诺数Re(20000)和低通道总出流比SR(0 3),沿内流通道布置的各出流孔Cd通道前半部是上升的,在第五对孔时达到最大值,然后又沿通道而下降;在相同流动状况下,随肋高度的增大,肋所诱导的二次流强度增大,对带60°肋的通道而言,气膜孔流量系数降低。

气力槽轮组合式蔬菜精密排种器吸嘴型孔设计与试验

针对蔬菜品种多、种子差异大的特点,设计了一种气力槽轮组合式精密排种器,以满足多种蔬菜种子类型精密播种的需求。设计的精密排种器采用二级排种方式,第一级采用小结构槽轮排种器进行排种,第二级采用负压吸种、正压投种的气力排种器进行排种;运用三维激光扫描及三维点云计算方法,测量了青菜、萝卜和茄子种子的三轴尺寸,并以此为依据,设计了直孔、锥形孔、圆柱孔、腰圆孔等多种吸嘴型孔;以气室真空度、排种盘转速及吸嘴型孔类型为变量进行了3种种子的排种性能试验。对气室真空度采用单因素试验,试验结果表明:适宜青菜、萝卜、茄子排种的气室真空度分别为4、5、3 k Pa;对排种盘转速及吸嘴型孔类型采用完全组合试验,试验结果表明:排种盘转速为17. 5～22. 5 r/min时3种种子的排种性能较好,尤其在20 r/min时3种种子的排种合格率均达到最高。适宜青菜、萝卜、茄子排种的吸嘴型孔分别为:锥形孔、腰圆孔和直孔,在最优真空度及转速条件下排种合格率分别达到97. 0%、95. 4%、93. 7%,满足播种指标要求。

带侧向出流孔的梯形通道内部换热特性实验

为深入了解带侧向出流通道内部换热特性,采用热色液晶瞬态测量技术对带侧向出流孔的梯形通道内表面换热进行了测量,重点分析侧流孔孔间距、通道进口雷诺数及侧流比对梯形通道内表面换热特性的影响。实验结果表明:侧流孔孔间距的增大使努塞尔数沿整个面的分布趋于均匀;进口雷诺数的增加会明显加强通道内的换热;随着侧流比的增大,通道沿主流方向同一位置处的换热明显减弱,整个通道内表面的平均努塞尔数亦有所下降。

气力滚筒式小粒圆形种子排种器孔口结构仿真分析

利用ANSYS/FLUNET软件建立了气力滚筒式排种器气流场动力学模型,在吸附种子的条件下,仿真分析吸孔结构分别为沉孔、锥孔和直孔对排种器吸种效果的影响。仿真结果表明:在吸孔直径相同时,锥孔吸孔吸种效果优于沉孔吸孔。以平均直径为Φ1.4甘蓝种子为播种对象进行试验验证,结果表明:对于小粒径种子播种,直孔吸孔对种子的吸种效果优于锥孔吸孔。

在鼻内镜下使用单极带吸引器电凝棒对老年顽固性鼻出血患者进行治疗的效果

目的 :探讨在鼻内镜下使用单极带吸引器电凝棒对老年顽固性鼻出血患者进行治疗的效果。方法 :选取近几年某院收治的36例老年顽固性鼻出血患者作为研究对象。对所有患者均在鼻内镜下使用单极带吸引器电凝棒进行治疗,然后观察其治疗的效果及并发症的发生情况。结果 :这些患者的一次止血成功率为88.89%,其术后住院4~7天,其术后1个月内均未再次发生鼻出血的情况,未发生鼻中隔穿孔、鼻腔粘连等局部并发症和全身严重并发症。结论 :在鼻内镜下使用单极带吸引器电凝棒对老年顽固性鼻出血患者进行治疗的效果显著,其病情的复发率及并发症的发生率均较低。

钻孔口旋转水射流吸除尘试验研究

为解决钻孔产生粉尘的治理问题,提出了钻孔口旋转水射流吸除尘技术,分析了旋转水射流吸除尘原理,进行了钻孔口旋转水射流吸除尘试验。结果表明,钻孔口采用旋转水射流吸尘除尘技术降尘效果明显,且系统简单、使用方便。

带负吸功能的液体灌装阀

目的研发一种关阀后液体不滴漏的灌装阀。方法打破传统设计理念,将灌装阀设计成复合腔,即灌装腔和负吸腔,负吸腔在灌装腔内部。灌装阀关闭瞬间,负吸腔形成上腔和下腔,下腔具有负压,阀口周围残留的液体会自动顺着阀芯和负吸杆中间的毛细孔被吸入负吸下腔。结果灌装阀关闭后没有残留液体滴漏,避免了残留液体污染包装桶,省去了传统的接料盘或复杂的负吸装置。结论带负吸功能的液体灌装阀成功地解决了灌装阀滴漏的难题,而且结构紧凑、成本低。

气吸式排种装置吸种孔的气流场分析——基于ANSYS

为了研究气吸式免耕播种机吸种圆盘不同孔型和不同孔径对吸种性能的影响,利用有限元分析软件ANSYS,对直孔、锥孔和倒角孔3种不同的孔型和不同孔径的气流场进行了有限元分析,获得了不同孔型气流速度的比较和气流随孔径大小而变化的规律,为吸种圆盘的设计提供了依据。

涡轮导叶吸力面簸箕型孔气膜冷却特性实验研究

为了研究涡轮导叶吸力面的气膜冷却特性,在跨声速涡轮叶栅传热风洞中,采用瞬态方法实验测量了两个位置处的单排簸箕型气膜孔的冷却效率,分析了多个气动参数对其分布规律的影响。两排簸箕型孔分别位于相对弧长6.8%和21.7%处,叶栅通道基于叶片弦长的进口雷诺数为1.7×10^5-5.7×10^5,出口等熵马赫数为0.81-1.01,吹风比为0.6-2.1,涵盖了涡轮导叶典型工作状态。结果表明：对于簸箕型气膜孔,设计雷诺数条件下最佳吹风比在0.9-1.2附近,靠近前缘的孔排2的贴附性要好于孔排1;主流马赫数对孔后冷却效率的影响可以忽略,而低雷诺数下的冷却效率低于中高雷诺数工况;簸箕型气膜孔的冷却效率高于圆柱型孔,在BR〉1.5的中高吹风比时表现更明显;低吹风比时,凸面的冷却效率高于平板,尤其是s/d〈20距离内,而在高吹风比时,射流动量增加促进了气膜脱离凸面,从而降低了冷却效率。