桨叶结构参数对双行星搅拌混合过程的模拟影响

为探究双行星搅拌机桨叶结构参数对锂电池浆料混合过程的影响,以3 L锂离子电池浆料双行星搅拌机为研究对象,采用standard k-ε模型,通过动网格法开展结构参数对搅拌过程中混合特性影响的数值模拟。结果表明:桨叶的结构参数对循环性能、剪切性能和功率特性均有影响,随着桨叶螺旋角的增大,双行星搅拌机的轴向循环能力提高,径向循环能力降低,且增大螺旋角与减小间隙会增强搅拌机的剪切性能同时增大功耗;在3个混合性能评价指标中,剪切性能受影响最显著,结构参数对剪切特性影响的主次顺序为桨叶螺旋角>桨叶间隙。通过正交试验分析,最优组合为桨叶螺旋角50°、桨叶间隙6 mm。

挤出式3D打印陶瓷梯度材料动态混合过程数值模拟

针对微流挤出工艺下制备陶瓷梯度材料引起的混合难题,依托混合挤出核心功能部件——多组分主动混合机构,结合理论分析、ANSYS仿真模拟与打印实验,探究了螺杆结构下混料腔内多组分材料混合机制及其规律.首先,对流体流动进行理论分析;其次,对料腔内流体流场进行仿真分析,定义了该工艺下材料混合时间的构成;最后以螺杆转速、材料进给量、进料顺序3个影响因素作为研究对象,通过组分输运模型进行模拟分析,研究了上述3个因素对多材料混合过程的影响及其规律.结果表明:在变径螺杆作用下腔内压力沿着挤出方向阶跃式升高,口模附近迅速泄压;腔内流体速度沿挤出方向递增,在螺槽的左、右底角部位会形成材料滞留区.螺杆转速的变化对内部流体的流动影响大于进给量;通过混合过程模拟结果发现螺杆转速的增加有利于提高平面混合均匀性,对腔内流体的平均停留时间影响不大;增大进料量不仅缩短了混料腔内流体停留时间,还降低了螺杆的轴向混合能力;材料过渡时间随着料腔内高黏度流体体积分数的增加而逐渐增加.最后,打印锯齿形梯度渐变部件,利用MATLAB软件进行图像处理,验证了理论分析与数值模拟研究的合理性与正确性.该研究为了解挤出式3D打印陶瓷梯度材料混合过程的机理奠定了基础,并为后续混料设备的结构改进提供了理论支持.

夹卷混合过程及其影响因子对云内过饱和度的影响

云内过饱和度是影响云宏微观物理特性的关键之一。利用显式混合气泡模式,首先研究了云滴周围过饱和度在夹卷混合过程中的演变特征,结果表明:过饱和度先因干空气作用减小,后因云滴蒸发作用增大,直到气块恢复饱和。随后分析了不同的热力、动力和微物理因子对过饱和度的减小幅度和饱和恢复快慢程度的影响。敏感性试验表明:减幅小、恢复快的因子是较大的卷入空气相对湿度和初始云滴数浓度;相对湿度越大,夹卷的影响越小;数浓度越大,云滴尺度越小,蒸发越快,对湿度的补充越强。减幅大、恢复慢的因子是较大的卷入空气比例;卷入空气越多,蒸发量越大。减幅大、恢复快的因子是较大的湍流动能耗散率;混合过程越快,云滴蒸发越快。研究结果有助于提升对夹卷混合过程和暖云降水理论的理解。

基于高斯混合过程的空间机器人任务空间预测控制方法

针对空间机器人的精准操控需求和任务空间控制问题,提出了一种基于高斯混合过程的模型预测控制方法。在建立的空间机器人标称模型基础上,考虑实际工作过程中由于关节摩擦、参数测量误差导致的建模误差,利用高斯混合过程对标称模型的不确定性进行精确、高效的分析和修正。其次,基于修正后的模型提出了非线性模型预测控制方法,在考虑实际物理约束,如关节限位、输入饱和等的情况下,实现了空间机器人基座和机械臂末端位姿对期望轨迹的直接精准跟踪。最后,考虑航天器在轨操控中的推力器冗余配置问题,设计了推力分配方案,并通过仿真结果校验了所设计控制方法的有效性。

天然气发动机不同转速下混合过程的定量评价与仿真分析

天然气缸内直喷相对于缸外供气方式,其掺混路径、掺混时间更短,导致缸内掺混效果难以保障;此外,掺混过程还易受发动机转速的影响。鉴于此,本文建立天然气发动机缸内直喷及掺混过程的计算流体力学模型,提出一种燃气发动机缸内掺混效果的定量评价机制,探究不同发动机转速对缸内掺混过程的影响规律。研究结果表明:缸内掺混过程在相空间中有三个阶段,在喷射阶段,燃料在气缸容积内迅速扩散,过渡阶段燃料混合气处于高度瞬变状态,而扩散阶段表现为混合气的均匀化。

推进我国钨粉冶中液-液混合过程的应用

简要叙述了为生产钨合金材料而发展的粉末冶金新工艺即液 -液均相混合过程 :综述了近年来采用液 -液混合过程制造灯泡钨丝进行的扩大试验结果 ;比较了液 -液均相混合与传统液 -固和固 -固非均相混合过程的优点和缺点 ;提出了推动我国液 -液混合过程的应用研究的建议。

激光诱导荧光法研究柴油机新概念燃烧中的喷雾混合过程

建立了一套基于激光诱导荧光法的光学试验装置 ,用高压共轨式电控喷射器喷射燃油 ,其喷射压力达 12 0MPa。此喷射器能在微机控制下实现预喷射和分段喷射。定容燃烧弹预先充上气体 ,其主要成分是氮气 ,还有一部分是乙炔和氧的混合气。在燃油喷射之前 ,点燃乙炔和氧的混合气 ,使燃烧室内的压力上升至 6 MPa,温度上升至10 0 0 K。试验结果与前期的气体射流模拟结果吻合 ,在燃烧室壁面设置限流沿后 ,所产生的二次射流可以形成稀薄的混合气区。因此 ,使用限流沿的新概念混合气形成过程有望用于降低柴油机的碳烟和 NOx

三峡水库小江库湾水体混合过程中营养盐的行为研究

为研究三峡水库支流回水区营养盐的行为,2007年4月在小江库湾开展了现场调查,分层测定了水体中各形态营养盐、叶绿素a以及常量离子的含量。结果表明:干流和支流库湾总氮、总磷的主要组成部分是溶解无机氮、磷,干、支流氮、磷营养盐组成存在一定的差异,库湾内溶解有机氮、溶解有机磷浓度相对较高。干、支流水体的混合是控制库湾营养盐分布的主要原因,而生物活动的影响较小。

燃烧室壁面形状对撞壁射流气体混合过程的影响

本文研究了燃烧室壁面形状对撞壁射流气体沿壁发展过程的影响。实验发现：射流气体撞壁后主要沿壁面发展，近壁区域会形成浓混合气层，并且混合很慢。本文提出两种方法：１）在壁面设置矩形凹槽，并且利用环境的气流运动加快射流气体的混合；２）在壁面上设置条形障碍物，使射流气体脱离壁面形成空间流动。另外，本文也模拟了ＯＳＫＡ－Ｄ燃烧系统中燃油撞壁后的发展过程。

煤气混合过程热值与压力的模糊补偿解耦控制

针对煤气混合过程的强耦合、强干扰和非线性等特点,提出一种将模糊控制和补偿解耦相结合的控制方法。首先,根据混合煤气热值和压力控制精度的不同要求,分别设计模糊控制器对热值和压力进行控制;然后,通过分析热值和压力之间的耦合关系,利用补偿解耦控制器对它们之间的耦合影响进行补偿,并结合生产过程中积累的操作经验,设计一种模糊补偿解耦策略,实现混合煤气热值和压力的解耦;最后,针对煤气混合过程中的特殊工况建立专家控制器,对蝶阀的非线性特性采用专家规则修正阀位增量。研究结果表明:混合煤气热值和压力的波动能稳定在较小的范围之内,同时具有较强的抗干扰能力。

三峡库区大宁河库湾水体混合过程中的营养盐行为

为研究不同水文期不同水体混合模式下大宁河库湾的营养盐行为,基于2012年大宁河的现场监测数据,分析营养盐时空分布特征,采用箱式模型对不同水文期营养盐的收支量进行计算,以期为制定大宁河富营养化和水华控制策略提供理论依据。试验及计算结果表明:在泄水期,干流水体通过表层逆向进入库湾,而支流水体通过底层潜流向河口运输;在汛限期和蓄水期,干流水体主要通过中上层逆向进入库湾,而支流水体通过底层潜流向河口运输。干流对支流的逆向顶托作用常年存在,泄水期、汛限期、蓄水期干流对支流的贡献率分别为70.38%、28.42%和59.56%。在水体混合过程中,库湾上游来水以及干流顶托来水的混合作用是控制库湾水化学组成的主要物理因素。

用激光诱导荧光法（LIF）研究燃油喷雾的撞壁混合过程（1）──测试原理、平面撞壁

本文介绍了一种利用柴油自身的荧光特性测量柴油喷雾浓度的新方法，和以往的方法相比，具有测量精度高而设备成本低的特点。通过对平面撞壁过程的研究，发现喷雾着壁之后，壁喷区的燃油浓度开始急剧耗散，在壁喷区的外围，出现壁喷游涡现象。

T型通道内冷热流体混合过程的热波动大涡模拟

通过大涡模拟(LES)对T型通道内冷热流体混合过程的流动与传热情况进行了数值模拟,获得了混合区域内的瞬时速度和瞬时温度,通过时均值和均方根值来描述速度和温度的平均大小和波动程度。数值结果表明,在主管下游离主管和支管交汇中心不远处区域内速度和温度波动最为剧烈。该研究揭示了混合过程热波动的流动与传热本质,获得了温度波动强度与频率,对预测热疲劳和判断易发生区域具有指导意义。

搅拌器内两相流动及混合过程的数值分析

以油和水2种液体作为模拟实例,搅拌器采用宽桨和窄桨2种叶轮的组合方式,应用计算流体力学技术对搅拌器中两相介质的混合过程进行模拟分析。结果表明,搅拌的开始阶段,两相流体无论是流场分布或是流动范围均有较大的区别,随着搅拌时间的延长,叶轮抽吸结果使搅拌轴中心产生低压区;重相液体因叶轮离心力的作用一般集中在容器边壁;轻相液体则在上层叶轮的作用下首先向搅拌轴中心聚集,然后沿着搅拌轴向下移动,到达容器底部后在下层叶轮的作用下扩散到搅拌槽四周,最后两相流体的流场分布、流动范围逐渐趋近一致,达到均匀状态;下层叶轮的转矩及轴功率是上层叶轮的2倍以上,选取高效的下层叶轮对于提高搅拌装置的效率十分重要。

填充有多孔介质的T型通道内冷热流体混合过程的大涡模拟

通过大涡模拟(large-eddy simulation,LES)对填充有烧结铜球多孔介质的T型通道内冷热流体混合过程的流动与传热情况进行了数值模拟,获得了混合区域内的瞬时温度和瞬时速度,通过时均值和均方根值来描述温度和速度的平均大小和波动程度。数值结果表明:在主管下游离多孔介质区域不远处的温度波动最为剧烈,在多孔介质的孔隙中流体速度波动最为剧烈。

固体物料混合过程中混合度的研究

应用自行研制的多参数混合机,利用标准玻璃球模拟混合介质,对混合过程中的混合时间,装料填充系数,转筒倾斜角和转速等工艺参数进行了系统研究,从中找出一些改善混合质量的因素,建立了计算混合度的计算公式,同时确定了上述工艺参数的参考值。

双转子连续混炼机混合过程物理模型的建立

建立了双转子连续混炼机混合过程的物理模型，分析了影响其混炼段融体输送过程和混合过程的主要因素，并提出：转子混炼段融体输送量与转子螺棱几何形状、物料粘度、混炼段融体压降等有关；转子对物料的混合过程与转子组合（螺棱交汇区长度）、转子螺棱几何形状、转子转速等因素有关。

基于混合过程的衍生证券定价策略分析

本文通过对标的资产的价格行为过程进行分析，引入一种基于混合过程的新的期权模式，推导出一种新的期权定价模型。

射流携带床气化炉内混合过程的数值模拟

采用ｋ－ε－Ｅ模型对射流携带床气化炉内α－萘酚与对氨基苯磺酸重氮盐的偶合竞争串联反应的分隔指数进行了数值模拟，研究了气化炉出口面积、长径比、两股射流动量比对分隔指数的影响。模拟结果表明，ｋ－ε－Ｅ模型由于同时考虑了宏观混合和微观混合的作用，其预测值和实验测试值吻合较好。