水平分支管路气力输送阻力特性的预测

在水平T型分支管道中,用压缩空气作为输送气体,对平均粒径为0.25 mm和0.5 mm的砂石进行气力输送试验。通过试验和GRNN神经网络对输送表观气速和两分支管路流量控制阀开度发生变化时,各分支管路中的阻力特性进行了研究。结果表明:随着表观气速的逐渐减小和两分支管路流量控制阀开度差值的增加,各分支管路中的阻力特性相应地发生了变化。通过试验值和GRNN网络模拟值的对比,发现试验值和模拟值间相互吻合得较好,说明采用GRNN网络来模拟两分支管路中各自的阻力特性适应性较好。

离心泵变频控制对分支管路流量控制性能的影响分析

针对流量调节方式中以节能为目的的变频调节,说明了其在分支管路流量控制领域中应用的局限性。首先,针对分支管路模型,通过分支管路阀门开度对分支管路流量控制性能的影响分析,论证了变频调节节能优势的减弱。其次,将离心泵的变频调速调节与节流调节进行比较,分析并证明了变频调节存在当流量较低时阀后压力过低,满足不了后续工艺要求的缺点。鉴于变频调节优点的减弱和依旧明显的缺点,最终得出结论:变频调节在分支管路流量控制的应用中存在一定局限性。

煤矿主风机分支管路对风门湿度的影响

为研究煤矿主风机分支管路参数对风门结霜的影响,采用实验与模拟方法分析管路结构及泄露情况对风门壁面相对湿度的影响,利用FLUENT软件模拟由正交分析方法所确定的分支管路模型的压力与湿度分布的关系。结果表明:实验与模拟误差在7.7%以内,随着泄漏口宽度、斜管长度,以及斜管夹角的增加,风门壁面的相对湿度呈下降趋势;当直管长度为165 mm时,风门壁面相对湿度最大。优选分支管路的风门壁面最大相对湿度为64%,风门壁面未发生结霜。该研究为改善风门结霜现象提供了参考依据。

三维非定常分区覆盖网格分支管路数值模拟

为了研究复杂气动系统中分支管路的分流特性 ,以三通分支为研究对象 ,将计算区域分成两个圆柱形区域 ,应用一般插值方法计算分区内边界的耦合条件 ,给出各分区外边界条件的处理方法 .推导出无振荡中心差分的TVD计算格式 ,采用分区覆盖网格方法建立三维非定常有限体积数值计算模型 .计算结果与试验数据对比表明 :所应用的计算方法可以很好地模拟三通的内部流场 。

分支管路流量调节的协调控制设计

通过对分支管路系统进行机理建模,仿真分析了分支管路中流体的流动状态,并针对分支管路流量调节的问题提出了协调控制方案同时考虑了压力平衡。通过模拟仿真表明:所提出的协调控制策略能以较好的效果实现分支管路流量分配的协调与优化。

气固两相分支管路输送特性的试验研究

在水平T型分支管道中,用压缩空气对平均粒径为0.25 mm砂石进行气力输送试验。通过试验,当输送气速和分支管路流量控制阀开度变化时,对分支管路各自的阻力特性和固相颗粒在各分支管路中的流量分配特性进行了研究。结果表明,在发送压力保持不变的情况下,随着表观气速的减小,气固两相流在各分支管路单位长度上的压差,当开始时逐渐减小;但当气速下降到一定程度后,各分支管路单位长度压差转而增大;当各分支管路流量控制阀的开度差值变大时,分支管路各自的单位长度压差曲线逐渐远离,而固相颗粒在分支管路中的流量分配情况也发生较大变化。

基于协同进化的舰船分支管路系统路径优化研究

提出基于协同进化方法的舰船船舶分支管路系统三维空间布局的优化方法,突破了先前分支管路布局优化研究中必须首先确定管路敷设顺序和分支点位置的思想,将分支管路系统分解为多个单独的管路,每个单独的管路代表一个种群,种群间相互影响适应度的评价以使分支管路系统布局达到最优。仿真算例证明该方法的可行性和有效性。

离心泵变频控制对分支管路流量控制性能的影响分析

由于现代机械化工艺加工中最注重的便是有效率及质量,而有效率中包括了节能控制,针对流量调节的方式中观察调节方式的节能效果,这也是减少成本投入、增加企业利益的最有效手段。通过分析两种最常见的离心泵变频控制和分支管路阀门控制,对比两种流量控制的控制性能及节能性能,观察其优劣势。本文通过对离心泵变频控制及分支管路阀门控制的性能进行分析,用实验来证明两种方法的节能性优势,并且对离心泵变频控制对分支管路流量控制性能的影响进行了系统的探讨。

基于合流分流的多分支管路流量分配及压力损失数值研究

多分支管路合流分流结构能有效降低管路密度,提升空间利用率,但不合理的结构设计容易造成过大的压力损失、过大的流量分配差异。文中提出了一种多分支管路合流分流最优化设计的数值方法,利用参数化分析法研究了雷诺数、出入口面积比、公共腔室末端封闭腔长度、分支管间距以及分支管数量等参数对流量分配、压力损失的影响规律。结果表明:合流腔存在压力恢复区,其对各支路的流量分配及压力损失存在影响;雷诺数对流量分配存在影响,增大雷诺数会增加压力损失、增大流量分配差异;公共腔室末端封闭腔长度对流量分配、压力损失的影响可忽略;出入口面积比、分支管间距、分支管数量与流量分配、压力损失存在重要关联,管路结构的优化设计中需综合考虑这些因素。文中结果可用于指导多分支管路合流分流结构的最优化设计。

基于遗传算法的分支管路系统动力学优化设计

首先给出了传递矩阵法计算管路动力学问题的一般步骤和任意管路分支元件吸收传递矩阵法点传递矩阵的建立过程,实现了分支管路系统动力学问题的求解并通过与实验结果的对比证明其正确性;之后基于选定的分支管路设计基础模型,利用均匀设计原则选取计算样本并应用传递矩阵法对样本模型进行计算,最后利用二阶多项式响应面函数逼近回归模型并应用遗传算法寻优,对分支管路进行优化设计,通过吸收传递矩阵法、均匀设计原则和数学建模优化的方法,更好地节省计算成本和资源,对分支管路设计过程有一定的指导意义。

多分支管路脉动有源控制误差传感器匹配设计

为解决多分支管路系统中驻波效应给管路脉动有源控制效果带来的影响,首先从理论上分析了随着分支管路之间切换管内驻波分布的变化规律,以及驻波变化给脉动有源控制效果带来的影响;然后,依据理论分析结果,设计了“单次级源+多误差传感器”的系统架构,并在控制算法中增加了误差传感器选择匹配的环节,以达到较好的脉动控制效果;最后,搭建了实验系统,进行了脉动有源控制的实验,并对比了系统改进前后脉动的控制效果。实验结果验证了该设计方法的有效性。

煤矿主风机的分支管路结构对气体速度的影响

为了研究煤矿主风机分支管路气流变化特征,基于试验数据,运用Fluent软件,完成了泄漏口宽度、直管长度、斜管长度、斜管夹角4个因素下分支管路内气体流动的数值模拟。分析了沿管路中心线速度的变化规律:工作管路气体的流速几乎不受上述参数影响,而备用管路受影响显著;当参数值较小时,速度沿着管路纵向呈非线性变化,而参数值较大时,近似线性变化特征。

基于协同进化的船舶分支管路空间布局优化

在船舶设计中,管路设计是其中非常重要的一个设计环节,在船舶整体设计中具有重要的意义。对于管路设计来说,其设计的科学与否将直接影响到整个船的经济成本以及质量性能,一个好的管路设计不仅能够缩短船的制作时间,同时也能够大幅度的提升船舶管体质量。在本文中,将就基于协同进化的船舶分支管路空间布局优化进行一定的分析与探讨。

基于协同差分进化算法的船舶分支管路布局优化设计

分支管路是船舶管路系统中最常见和最重要的管路形式。基于协同进化算法和差分进化算法,提出了一种船舶分支管路的新型优化设计方法,并通过3组仿真算例验证了所提优化方法的有效性和实用性。与现有的船舶分支管路设计方法相比,所提优化方法不依赖于网格空间,节省了预处理计算时间和内存;此外,所提优化方法能够对分支管路的每条分支进行并行优化设计,具有较强的全局搜索能力。研究内容对船舶管路智能化设计具有一定意义。

气吸式播种机多分支汇流管路气压损失分析与试验

为探究气吸式播种机气力系统多分支汇流管路负压气流的流动规律,掌握管路总体压力损失与管路几何结构之间的关联特性,获取管路总体压力损失的定量预测目标值,该研究对多分支汇流管路气流流动状态进行分析,明确了影响管路气流流动的主要因素,采用单因素试验及Fluent仿真模拟,从宏观、微观尺度阐明多分支汇流管路中的气流流动规律及总体气压损失原因,通过量纲分析法建立了总体压力损失(ΔP,Pa)与空气密度(ρ,kg/m^(3))、空气动力黏度(μ,Pa·s)、集管封闭端长度(L,mm)、入口支管1的入口流量(Q,m^(3)/s)、入口支管内径(d,mm)、入口支管长度(h,mm)、入口支管间距(δ,mm)、集管内径(γ,mm)、出口支管内径(D,mm)和出口支管长度(Δ,mm)关系的经验式。台架试验结果表明,所建立的经验式应用范围为0.0009 m^(3)/s≤Q≤0.0045 m^(3)/s,28 mm≤d≤45.2 mm,100 mm≤l≤200 mm、200 mm≤δ≤300 mm,42.6 mm≤γ≤81.4 mm,150 mm≤Δ≤250 mm,34 mm≤D≤42.6 mm、53.6 mm≤D≤57 mm,对多分支汇流管路总体压力损失的预测精度在经验式计算值的10%以内。所建立的经验式可为气吸式播种机多分支汇流管路的设计选型、结构优化提供参考。

基于MOPSO的航空发动机分支管路多目标布局优化

分支管路的布局优化属于NP难问题,其多目标优化情况则更加复杂。针对航空发动机分支管路多目标敷设问题,以分支管路长度最小化、分支点数量最小化以及管路平滑度最优为优化目标,建立了基于避障Steiner树的分支管路多目标布局模型。考虑到模型的复杂性,设计基于多目标粒子群优化(Multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)的模型求解算法。其中,以分支点数量和坐标作为决策变量;针对分支管路拓扑结构特点,提出一种分支管路平滑度计算方法,结合非支配排序和网格密度计算完成个体多目标评价;通过可视图和测地线处理约束条件;通过多目标粒子群进化计算求得Pareto解集。所建立的分支管路多目标布局模型及求解算法考虑了多端点情况、多目标优化以及避障约束。最后通过管路敷设算例验证了可行性。

分支供水管路的优化设计

介绍了分支管路的优化设计方法。结合某厂分支供水管路的优化设计，介绍了分支管路能量平衡规律的数学描述，优化设计目标函数的建立及其最优解的计算机计算。最后给出了最优设计计算结果。

金属管路分支新工艺

在管路上制作分支管路时,用传统的工艺方法制作过程是在需分支处的母管上按需要切出一个近似相贯线形状的孔,并沿孔缘做出焊接坡口,再把支管插入孔中进行焊接.这种工艺方法的不足之处在于相贯线孔切制不易准确且费时(用火焰切割),焊接支管时,由于相贯线孔是空间曲线,不便于采用自动焊接,尤其是当管壁厚度较大时,其焊透性及充盈程度不易保证,焊渣清除困难,一些焊接缺陷往往使此处易发生腐蚀.

基于LTL-PRM算法的分支管路自动布局方法

针对非正交分支管路的自动布局问题,提出一种基于局部二次学习概率路径图算法(LTL-PRM)的分支管路自动布局方法,该方法首先采用回溯算法计算出端点之间的最小斯坦纳树,并对其中的斯坦纳点位置进行优化处理,从而获得管路系统的分支点位置,在此基础上通过局部二次学习构建路径图,并利用DIJKSTRA算法搜索出各分支管路的最短路径,最后对搜索出的路径进行优化,从而获得分支管路的最终布局结果.基于此方法,开发了管路自动布局设计软件系统并进行了实例分析,验证了该方法的可行性.

考虑流固耦合的多分支管道系统振动研究

利用拉普拉斯变换,把时域14方程模型变换到频域,并化多元一阶常微分方程为一元高阶方程,对其求解,得到直管的频域解析解。然后把任一管段的初始坐标值和末端坐标值代入直管的频域解析解,得到单管的传递矩阵,结合分支点的平衡条件,便可以推导出任意N个分支管的传递矩阵。增加7(N+2)个分支管的边界条件,求解得出任意N分支管路的频域解。最后,进行仿真计算,利用英国Dundee大学Tijsseling教授的实验结果以及ANSYS仿真计算对结果进行验证,验证了文中方法的正确性;并例举了不同分支数目以及不同分支位置管路的仿真计算结果,同时对仿真结果进行了分析。