单轴混合机流场模拟与试验分析

针对生物发酵饲料混合过程中易粘结及存在残留而影响混合均匀性问题,对单轴混合机进行三维建模,采用CFD分析单轴混合机不同工况下物料混合均匀性与物料填充率、混合机转速和混合时间存在的关联性及混合机理,寻求最佳工况参数。结果表明,单轴混合机设定不同工况(填充率、转速、时间)参数下模拟得到不同的模拟数值云图,通过设定工况参数、相对偏差及数值拟合求导得极值,得到转速58 r/min、物料填充率70%为混合均匀性最佳工况设定参数。研究为混合机的机理设计及最佳工况参数设定提供借鉴。

太原流场数值模拟分析

通过数值模拟可以准确地了解一个地区流场的分布情况,本文应用RBLM数值模式对太原地区流场进行模拟分析,从流场模拟结果可看出太原盆地处于一个输送通道之中,对污染物的扩散不利。

典型风况下兴凯湖波流耦合数值模拟研究

兴凯湖是中俄界湖,湖区流场和波浪场的观测数据及相关研究工作十分匮乏。针对兴凯湖典型风况下波流耦合数值模拟问题,在兴凯湖风场及湖水位特征分析的基础上,首次采用Delft-3D模型对兴凯湖流场和波浪场进行耦合数值模拟,分析了流场和波浪场的结构,并与太湖实测流场进行了对比分析。另外,利用相关规范中的公式计算了流场和波浪场的相关水力要素,验证了数值计算结果。经分析认为,波流耦合作用是兴凯湖北岸泥沙淤积、湖岸冲蚀破坏的主要原因。研究成果对兴凯湖北岸的防护工程建设及水资源保护具有重要意义。

船用发动机SCR混合器优化仿真分析

本文首先针对船用低压SCR系统设计新型旋流板式混合器,与某船用柴油SCR系统折流板式混合器对比,对它们管路内部流体的流动特性和混合效果进行数值模拟分析。结果显示,新型旋流板混合器管路内部流体混合效果有所提升,但管路的压力损失增大。对新型混合器进行结构参数优化,包括空间布置方式、双层混合器设置、混合叶片倾角及混合器管路尺寸等,仿真结果表明:混合器布置在尿素喷射点后比布置在喷射点混合效果略有提升,但压损增大;双层旋流板能引起更大的旋流,管内流体混合性能明显提升,但压力损失也随之增大,改变旋流片的位置和角度能够改善混合性能及压力损失,但压力损失与混合性能协同改善不良;增大混合器管路管径和长度能有效协同改善混合效果和压力损失,混合器管为530 mm双层旋流板式混合器叶片倾角50°时效果最佳。

页岩气水平井高效破岩PDC钻头个性化设计

利用测井数据建立页岩地层可钻性剖面,获取目标地层的抗压强度、压入硬度、可钻性极值等岩石力学参数,为钻头技术特征设计提供理论依据。开展PDC钻头力学理论分析和井底流场模拟仿真分析,优化钻头设计。通过现场应用效果评价,形成了一套适合页岩地层的高效破岩PDC钻头个性化设计技术。

利用CFD优化柴油机冷却系统设计

利用CFD流场分析,保证发动机在高热负荷下的重点区域的冷却效果(气缸盖鼻梁区,喷油器孔周围区域,气缸体两缸之间鼻梁区等),保证各缸间均匀冷却,尽可能避免在关键区域存在流动死区。通过对不同水泵流量时的CFD流场分析,确定所需要的水泵流量。

全喂入式胡麻脱粒机的设计与试验

针对胡麻籽粒小、茎秆易缠绕、喂入流动性差等特点,采用垂直排列D型纹杆闭式脱粒滚筒和菱形棱角型栅栏式凹板组和的方式,设计一种全喂入式胡麻脱粒机。以陇亚14号胡麻为试验材料,对其茎秆进行生物力学特性试验,运用ANSYS Workbench和Fluent对脱粒机机架和风选系统分别做模态及流场模拟分析,并进行脱粒试验。结果表明:当陇亚14号胡麻中部茎杆含水率为9.43%时,抗拉强度为179.6 MPa,抗弯强度1.79 MPa,剪切强度0.19 MPa;机架前8阶固有频率范围为46.19~257.20 Hz,振幅范围7.53~115.63 mm,在第6阶频率190.46 Hz处出现最大振幅为115.63 mm,在第5阶固有频率190.01 Hz处出现第2大振幅114.99 mm;当脱粒滚筒主轴转速为1 500 r/min时,垂直悬浮筒进口风速达到了6.3~10 m/s,离心风扇径向边缘风速可达50 m/s,垂直悬浮筒进口到离心风扇之间的压强在-500^-1 000 Pa,离心分离筒内壁面压强4 000 Pa,排杂口压强4 799.27 Pa;脱粒时作业机脱净率为98.86%,含杂率2.15%,破碎率0%、夹带损失率0.8%、清选损失率0.27%、飞溅损失率1.8%、未脱净损失率0.09%,总损失率2.97%。该机整体设计符合国家标准要求,满足胡麻脱粒作业需求。