液氮内喷式刀柄温度场仿真分析

为实现难加工材料的液氮内喷式铣削加工,分析了液氮内喷式铣刀刀柄在强冷却条件下的设计要求。基于对刀柄实际工况下的传热分析,并利用计算CFD流体力学FLUENT分析软件,模拟了转速3500r/min、液氮流量50L/h工况下刀柄的稳态温度场分布。针对轴承和刀柄锥面等关键部位受液氮冷源影响而失效的问题,提出了在流道内壁面覆盖改性PTFE聚四氟乙烯隔热层的方案。对比有无隔热层结构对刀柄温度场的影响,分析了刀柄温度场随隔热层厚度的变化规律。模拟结果表明,当隔热层为2mm时,可满足刀柄的隔热性能要求。

内喷式(GGPH-N型)高温喷流换热器的研究与应用

本文论述了采用喷流技术，强化空气侧换热表面的对流传热，达到降低换热面壁温和提高总传热系数的机理。通过小型试验，模拟试验得出Ｓ／ｄ、Ｌ／ｄ的最佳参数整理为努塞尔准数的关系式Ｎｕ＝Ｆ（Ｒｅ）和尤拉准数的关系式Ｅｕ＝Ｆ（Ｒｅ）。应用相似原理，研制了一套内喷式（ＧＧＰＨ－Ｎ）高温喷流换热器，用于回收铜精炼炉高温烟气余热生产热风回炉助燃，取得了节约燃油和提高铜精炼炉生产能力的双重效果，其寿命可达７－８年，各项指标为国内钢制换热器的领先水平。

基于MINITAB的旋转超声电解复合加工微小深孔试验研究

为解决电解加工微小深孔中电解液难以进入加工区及电解产物难以排除的问题,搭建了内喷式旋转超声电解复合加工试验装置,并基于MINITAB开展了微小深孔侧面间隙的试验研究。试验结果表明,加工电压、阴极裸露长度、进给速度和阴极转速对侧面间隙影响显著,且前两者对侧面间隙产生负效应,后两者对侧面间隙产生正效应,加工电压*进给速度、加工电压*阴极转速、加工电压*阴极裸露长度、进给速度*阴极转速对侧面间隙的交互作用显著,并得到了侧面间隙的数学回归模型,试验值与回归模型的相对误差为8.18%。在此基础上对模型进行优化,进行了响应曲面试验,并通过试验进行验证。优化结果表明,试验值与优化模型值相对误差为4.96%。通过控制阴极伸出长度能有效地减小加工孔的锥度,理论上可以将孔的锥度减小至零。所加工的微小深孔直径为4.007mm,深为67.5mm,加工电流稳定。

泡沫钻进流体循环用消泡器设计与数值模拟分析

高效、经济、环保的消泡技术是泡沫钻进流体循环利用的基础。根据气体引射器原理,设计了一种新型旋内喷式机械消泡装置,以压缩空气为动力介质,联合真空负压、冲击剪切、充气饱和及减速增压扩散4种作用方式快速消泡,实现泡沫流体的循环利用。利用计算流体动力学软件FLUENT对消泡器内部速度和压力流场进行了数值模拟分析,结果表明:旋内喷式消泡器内部产生两个相邻重叠的真空负压区域,能够对外界流体产生巨大的抽吸力,抽吸量是入口压缩空气质量流的1.6倍左右;当入口压缩空气的质量流为0.1 kg/s时,消泡器中心最大负压值达到了21 kPa;在交汇式喷射孔的多股射流交汇碰撞点附近,由于速度的提升,形成了一个更大的负压区域,对消泡产生积极作用。