极板凹凸排布对微流通道流动性能影响研究

目前电解单元极板多采用球凸球凹的组合布置形式,其目的是为了增强通道内部的抗扰动能力,提高流体分布的均匀性。为更深入改进通道内流场分布,采用CFD数值模拟的方法对比了5种不同球凸球凹排布方式内部的流场分布特性。结果表明,5种组合布置形式在入口处均呈涡旋运动的特点,且case A方形扩列在入口处的涡旋运动范围较小;布置的形式会影响流场的分布,在球凹球凸单元间形成连续的低速尾迹区,形成较大的速度梯度;温度场的分布与流体速度分布大体呈负相关;所有通道均有速度分量uw的负速度区域,其对应湍流动能较大;通道内部的凹凸单元布置形式会影响局部流动细节,改善流场分布均匀性,其中case A方形顺列的内部流场均匀性最佳。

有序排布砂轮磨削加工BK7玻璃试验研究

考虑磨削过程中任意相邻磨粒之间的相互作用,针对单颗磨粒进行有序排布研究,提出一种能够控制任意两颗磨粒间距的有序排布策略.经过排布后的每颗磨粒作为单独切削刃,在工件表面先后切除材料后形成沟痕.根据排布策略设计3种排布方式,任意相邻磨粒间距分别为-50µm、0µm、50µm,利用电化学阳极溶解在砂轮基体表面制备排布模板,上砂电镀加厚制备相应的有序排布砂轮.采用磨削运动学方法,分析磨削中的磨削力和磨削温度变化情况,通过磨削试验测量实际磨削中磨削力和磨削温度并进行分析.结果表明,磨削力与进给速度呈正相关,磨削温度与进给速度呈负相关.磨削深度和磨粒排布间距综合影响温度和磨削力的变化,当磨粒间距较小时,随磨削深度的增加,磨削温度和磨削力稳步升高;当磨粒间距较大时,随磨削深度增加,两者先稳步升高,后缓慢升高.

大基地风电场“以大代小”等容量排布方案分析

“以大代小”是风电项目进行等容或扩容改造升级常用的一种方式。以大基地风电场为研究对象,探究针对大基地项目进行“以大代小”技术改造的规划方案。将大基地风电场划分为9个待改造区域,分别采用两种改造方案,从机组单机容量、机组轮毂高度、改造区域机组对周边机组的尾流影响等几个关键因素入手,分析这些因素对场区发电量的影响及发电量提升效果,进而得到最优的改造机型和布局规划。研究结果表明,保持轮毂高度不变,提升单机容量,发电量增加幅度并不显著。当抬升轮毂高度且提升机组单机容量时,发电量提升效果较为明显。当选取的轮毂高度与周边机组轮毂高度较为接近时,随着改造区域单机容量增大,对周边机组的尾流影响越大,影响最大的为处于改造区域下风向的机组,影响最小的通常为处于改造区域上风向的机组。抬升轮毂高度,随着单机容量的提升,发电量提升效果较为显著。根据大基地风电场的实际风资源条件,在场区中间区域适当抬升轮毂高度,可以提升发电量并减少对周边风电场的尾流影响。等容量技术改造时,应优先选择高塔架大兆瓦机组进行改造。

超硬磨粒可控排布砂轮研究进展

在磨削加工过程中,砂轮上磨粒的分布、排布方式影响着磨粒与工件材料的相互作用形式、磨削痕迹分布次序及材料去除特性等,进而决定着磨削表面形貌、亚表面质量、磨削力等。相对于磨粒随机分布的砂轮,通过合理调整有序化砂轮表面上磨粒的位置和分布方式,有助于使砂轮表面磨粒受力均匀、容屑空间大小合理,从而减小加工过程中的磨削力,降低磨削温度,提高磨具的寿命及磨削性能。目前,相比磨粒簇和结构化等有序砂轮,磨粒有序化砂轮的研究是发展较早、相关理论较多、相对成熟的研究方向。综述了超硬磨粒可控排布砂轮制备的研究现状,探讨了磨粒定向排布、叶序排布与其他排布超硬磨粒可控排布砂轮的理论及应用现状,展望了超硬磨粒可控排布砂轮未来的研究方向。

高温环境下水冷炉排的散热管道排布方式研究

为避免高热值垃圾焚烧时可能导致的炉排受热烧损现象,本文以某型号水冷炉排为研究对象,在管道截面相同的条件下,仿真研究了3种内部管道排布方式(折线型、波浪型、回型)在4种不同垃圾热值及4种不同冷却水流速条件下的散热性能。结果表明:折线型水冷炉排适用于垃圾热值变化范围小的垃圾焚烧炉,而波浪型水冷炉排适用于垃圾热值变化范围大的垃圾焚烧炉,对高温环境下强制水冷炉排的设计具有一定参考价值。

表面织构排布方式对径向滑动轴承摩擦性能的影响

基于Navier-Stokes方程,建立表面织构化滑动轴承数值分析模型,采用压力耦合方程的改进半隐式(SIMPLEC)算法进行求解,分析表面织构排布和形状对滑动轴承摩擦性能的影响。结果表明:在收敛楔入口排布十字形织构时可以显著提高承载能力;在收敛楔中部周向排布沟槽和短沟槽织构比轴向排布更能显著改善轴承摩擦性能,且排布倒椭圆、菱形和十字纹理可以更明显地改善滑动轴承的摩擦性能;在收敛楔出口排布织构不能改善滑动轴承的摩擦性能,而在发散楔只有三角形织构可以改善轴承的摩擦性能。设计5种新型复合织构排布方式,分析其对轴承摩擦性能的提升效果。结果发现:复合型织构比单一类型织构更有利于提高轴承摩擦性能,其中在收敛楔入口布置十字形织构,收敛楔中部分别布置周向沟槽、短沟槽和十字形织构,发散楔布置三角形织构的3种复合型织构设计轴承性能提升效果显著,使承载力分别提高了15.69%、15.66%和17.16%,摩擦因数降低了3.75%、4.17%和2.92%。

模块式屋顶绿化热工性能模拟及排布优化

以屋顶绿化为削减上海夏季空调高能耗的重要手段,探究其在不同建设布局下的节能效益差异,以期在推广建设中获得更好的节能实效;首先穷举对应不同屋面绿化率的模块排布单元,然后在FLUENT软件中借助经实测校准的佛甲草屋顶绿化模块传热模型,模拟不同排布单元的热通量,最终比选节能潜力突出的排布单元,考察低建养成本的排布方式并计算其导热系数。结果表明:不同排布单元的热通量存在差异;随着屋面绿化率的增长,相应排布单元的平均热通量显著下降;在屋面绿化率相同的情况下,模块相对集中的排布单元热工性能较佳;屋面绿化率为80%的排布单元较100%绿化单元可降低20%的模块产品价格成本,其导热系数可达0.3 W·m^(-1)·K^(-1),较未绿化单元减少50%;夏季在上海地区屋面绿化率改变对于模块式屋顶绿化的热工性能影响显著;通过小尺度抽象场景模拟可推得具有科学实践引导价值的应用场景,即模块式屋顶绿化在屋面覆盖率达到80%且绿化模块相对集中排布时,具有较好的经济节能效益。

BIM技术在装配式建筑管线综合排布中的应用

装配式建筑因其生产施工规范、工业化程度高、绿色环保等优点,一直是建筑业研究的热点。2016年广西壮族自治区住房和城乡建设厅在发布的《关于大力推广装配式建筑促进我区建筑产业现代化发展的指导意见》中提出:到2018年底,培育2~3个自治区级建筑产业现代化综合试点城市,初步建成2~3个自治区级建筑产业现代化基地;到2025年底,全区装配式建筑占新建建筑的比例力争达到30%。但是现阶段的装配式建筑项目在实施中存在诸多问题,比如二维图纸不够直观、安装混乱、专业协调难等,这也制约了装配式建筑行业的发展。

基于Revit二次开发的曲边楼盖模板排布系统研究

为解决矩形模板在曲边楼盖中的排布问题,本文结合“曲线函数求解”的曲边楼盖模板排布方法,基于Revit软件二次开发,编制了曲边楼盖模板排布系统程序。实例运行结果表明,该程序能够从模型中直接提取数据,实现模板优化排布的自动化计算、绘制施工图和清单列表等功能。程序能够弥补传统软件在模板排布问题中的不足,对于提高施工效率以及减少施工环节的资源浪费具有重要意义。

一种轮胎胎面花纹中镶钉自动排布的方法

由赛轮集团股份有限公司申请的专利(公布号CN 114905895A,公布日期2022-08-16)“一种轮胎胎面花纹中镶钉自动排布的方法”,公开了一种轮胎胎面花纹中镶钉自动排布的方法。本技术方案在于CATIA软件中的product环境下,通过配置表的方式,将镶钉图形放置在需要放置的点上,并自动计算一定范围内镶钉的总数量。

船舶中压直流电缆排布方式对磁特性影响

基于Biot-Savart定律,结合电缆实际敷设状态,分析2~8根单芯中压直流电缆多种排布在通电状态下产生的磁场特征,确定对应最优排布方式,进而研究得到更多对中压直流电缆的优化排布方式。应用结果表明,该排布方式可有效减轻中压直流电缆在通电状态下对船舶磁特性的影响。

织构排布方向对摩擦副摩擦性能的影响

织构具有减摩抗磨、提升油膜稳定性的作用,但常出现织构减摩作用不足的情况。这是由于织构定向润滑作用的存在,使得织构排布方向对减摩作用产生不同影响。采用仿真和试验方法,设计了混合摩擦条件下的摩擦磨损试验,以摩擦系数和磨损量作为评价标准,确定非对称织构的最佳排布方向。织构边缘与接触面摩擦方向夹角接近90°时减摩效率最高,比摩擦系数较夹角为0°时降低34%,磨损量降低78.43%。研究表明,在同参数同工况下,织构排布存在最优方向。丰富了织构化表面最优参数的设计体系,对织构的高效应用起到了理论指导作用。

考虑微元强度韦伯分布与裂纹长度幂律排布的砂岩强度预测模型

构建统筹考虑岩石内部宏细微观缺陷影响的强度预测模型对于保障智慧矿山的建设以及井下人员设备的安全都具有重要意义。综合考虑岩石微元强度的韦伯分布与裂纹长度的幂律排布规律,采用数值模拟与理论推导方法分别建立损伤岩石试件的离散元计算模型与强度预测模型,并利用数值计算结果对理论模型的合理性进行验证。结果表明:①通过编程同时实现了PFC2D计算模型中微元强度的韦伯分布与裂纹长度的幂律排布,分析了岩石中的宏、细微观损伤与相应分布参数间的定量对应关系。②数值建立了400个同时考虑宏、细微观损伤的砂岩试件并对其进行了模拟加载,实现了对微元强度、预制裂纹信息及岩石强度间关系的统计分析。根据模拟结果构建了砂岩试件单轴抗压强度四维空间散点,得到了多损伤参量影响下的试件抗压强度流动规律。③联合Mori⁃Tanaka方法及岩石损伤概率分布理论,推导建立了12参数的岩石强度预测模型。该模型能够同时描述细微观微元强度与宏观裂纹信息对岩石强度的影响,并且理论模型计算结果与数值模拟结果高度吻合,相关系数达0.991。

焊层排布对5083/6005A铝合金熔化极气体保护焊接接头显微组织及力学性能的影响

研究焊层排布方式对5083/6005A铝合金熔化极气体保护焊接(GMAW)接头显微组织及力学性能的影响。采用两层两道、两层三道和三层三道3种焊层排布方式获得高质量的对接接头。结果表明,位于6005A铝合金侧热影响区的软化区是5083/6005A铝合金GMAW接头的最薄弱部位。两层两道接头的热影响区再结晶程度和沉淀相溶解程度最高,而三层三道接头的最低。随着焊接层数和道次的增加,部分熔化区的晶界液化程度以及软化区的强度损失得到改善。两层两道接头的抗拉强度为161 MPa,而三层三道接头的抗拉强度提高到217 MPa。

六边形环带排布的共光路复眼光学系统设计

为解决仿生复眼系统目前普遍存在的空间利用率较低、子眼孔径较小问题,本文提出一种六边形环带排布的大孔径复眼系统设计方法,通过引入填充因子理论,以传统曲面圆周式排布为对照组,论证了六边形环带排布模型可有效提高大孔径复眼系统的空间利用率。针对单波段复眼系统获取目标信息量有限的问题,设计采用红外双波段共光路的成像结构形式,辅以红外双色探测器接收,增强了复眼系统获取目标信息的多维度能力,同时建立了六边形环带排布方式的子孔径定位数学模型。仿生复眼系统共由91个子孔径组成,子孔径入瞳为16 mm,焦距为48 mm,视场角为9°,子孔径合成总视场为96°×85°,中继转像系统焦距为6.14 mm,子眼系统和中继转像系统在-40℃~+60℃温度变化范围内无热差影响,探测器冷反射效应可忽略。对复眼系统进行组合,仿真结果表明:各个光学子通道均方根(RMS)半径均小于艾里斑,光学畸变值均小于0.1%,边缘子通道红外中波/长波波段调制传递函数(MTF)在17 lp/mm处均达到0.5以上。该系统结构紧凑、探测能力强,可用于复杂环境中多目标的探测与识别。

ITER第一类边界局域模对排布位错偏滤器靶板钨/铜瓦片腐蚀程度的数值模拟

偏滤器靶板钨/铜瓦片在高热流作用下的热表现是未来托卡马克ITER最受关注的问题之一.由于安装精度等因素,钨/铜瓦片会出现排布位错从而产生凸出棱边,凸出棱边处能流密度极大,严重侵蚀靶板.建立了二维对流传热的自洽模型,包括热辐射、汽化和熔化效应,同时,耦合冷却水状态变化,研究类ITER第一类边界局域模热流对出现排布位错的偏滤器靶板钨/铜瓦片的腐蚀程度,比较直角、斜边瓦片的热性能.为了研究瓦片缝隙、排布误差对等离子体行为和能流密度分布的影响,利用二维边缘等离子体动理学程序计算不同排布误差下两种形状瓦片表面的能流密度分布,并作为热传导模型的输入参数.研究结果表明:瓦片缝隙附近等离子体行为会受排布误差影响,不同排布误差下的直角、斜边瓦片边缘处能流密度分布不同,对两种形状瓦片的热表现影响极大,排布误差越大,两种形状瓦片的热腐蚀程度越大;相对于直角瓦片,斜边瓦片在边界局域模热流作用下的热腐蚀程度较小,且有较好的对抗排布位错的能力.

金字塔型砂带磨粒排布对表面磨抛形貌的影响

为研究金字塔型砂带磨粒排布对磨抛加工工件表面形貌的影响,建立金字塔型砂带磨抛加工的数学模型及解析算法,采用Abaqus软件进行粗糙度值的模拟仿真预测,通过机器人磨抛系统平台进行金字塔型砂带磨抛实验并检测加工后工件的表面形貌,与仿真预测值进行对比。结果表明:粗糙度仿真预测值与实际测量值变化趋势相同,吻合度良好,误差在0.03μm以内,最大误差率为16.6%。仿真模型与实验过程保持一致,可以用于预测金字塔型砂带磨抛加工的表面粗糙度。

基于遗传算法的机相扫机载预警雷达重点扇区波位排布方法

文中针对机相扫机载预警雷达执行重点扇区任务时,其波束扫描受伺服转动与最大相扫角度的约束,使用传统波位计算方法难以得到最优解的问题,分析了机相扫雷达重点扇区波位排布的特点,设计了机相扫雷达重点扇区波位排布方法。同时,针对雷达执行重点扇区任务时高可靠性、高实时性要求,根据重点扇区波位排布算法代价函数的多极值特性选择并针对性优化了遗传算法,使之在应用于重点扇区波位排布计算时拥有较高的可靠性与实时性,具备较高的工程实现价值。

冷却孔非均匀排布波纹板隔热屏冷却特性仿真

为了更加合理地分配冷却气体流量,提高纵向波纹板隔热屏结构的气膜冷却效率,提出了非均匀孔排布局波纹板隔热屏结构,即保持开孔率不变,构建了上游波纹结构气膜孔排布密集、下游波纹结构气膜孔排布稀疏的非均匀结构。在发动机真实工况下,采用数值仿真的方法研究了非均匀孔排方式对沿程冷却气体流量分配特性和气膜冷却特性的影响规律,揭示了振幅比变化对波纹板隔热屏冷却效果的影响规律。结果表明:前密后疏型非均匀孔排布局可以改变冷却气体在隔热屏不同位置处的出流量,从而显著提高隔热屏的气膜冷却效率。在气膜孔孔参数以及开孔率不变时,增大隔热屏上游孔排密度既可以提高隔热屏上游的冷却效果,又不会明显降低隔热屏下游的冷却效果,使隔热屏整体面平均气膜冷却效率有所提高,相比于均匀孔排结构,前密后疏孔排布局最高可使隔热屏面平均气膜冷却效率提高12.66%;在相同工况下,当振幅比从0.035增大至0.075时,隔热屏的面平均气膜冷却效率显著提高,最高可使其面平均气膜冷却效率提高16.32%。

基于分离障碍物的地下车库车位排布算法

地下车库中的障碍物是车位排布中除不规则外轮廓边界之外最复杂的约束条件,为此本文提出了一种根据障碍物分离处理的启发式算法。根据障碍物分布,将整个车库区域分为带障碍物和不带障碍物两部分,对其分别使用不同的方法计算。其中,包含障碍物部分通过像素分割构建用于描述空旷程度的矩阵,并计算最优排布方案;不包含障碍物的部分通过遗传算法处理,同时考虑两部分结合部位的车位损失,并合理规划承重柱,保证连通性。通过对不同形状、内部结构的地下车库的排布,该算法可以在有限运算时间内得到排布结果,为人工设计师提供参考辅助。