小型高效气动立式预混装置异形桨叶工作特性研究

为解决某交联剂在预混时溶解慢、易挥发、对操作人员危害大等问题,开发了一套采用单轴异形桨叶的可远程控制的小型高效立式气动预混装置。通过有限元方法计算了四种搅拌叶片的流场特性,分析了异形桨叶和其他三种常用桨叶的总体流型、速度流线分布。结果表明,在预混转速为45 rpm时,异形叶片可实现交联剂径向流动,使旋转中心的交联剂充分混合,有效防止中心死区的出现,展现出良好的预混性能,预混时间由人工预混的6 h缩短为2 h,乙腈溶液挥发量减少了60.8%,有效解决了交联剂挥发和挂壁析出问题,提高了交联剂的预混效率。

立式泵装置在特低扬程排涝泵站中的应用研究

随着城市防洪、排涝需求的逐渐增大,立式泵在大型低扬程排涝泵站中的使用频率逐渐增加,而其在特低扬程排涝泵站中的运用目前还比较少。通过研究立式泵装置在特低扬程排涝泵站中的应用,能发挥装置优势,提升工作效率。基于此,从特低扬程泵站泵装置型式出发,论述其应用的合理性,并通过实际案例解析立式泵装置在特低扬程排涝泵站中的应用。

基于蚁群算法的立式行星齿轮传动装置并行装配序列规划研究

装配体中零部件的增加导致装配流程与工艺趋向于复杂化,装配序列的规划需要更加严谨,计算机辅助装配序列规划成为虚拟装配的重要方向。以复杂立式人字齿行星齿轮传动装置为例,通过子装配体和聚族零固件的识别,采用装配连接无向关系图确定装配连接关系,将装配关联矩阵转化成数学信息,采用蚁群算法进行了装配路线规划。结果表明,立式行星齿轮传动装置的装配时间减少了约20%,人力资源节省1/3。

基于激光闪光法的立式热扩散率测量装置研究

介绍了基于激光闪光法的立式热扩散率测量装置,利用脉冲激光对样品进行均匀加热,使样品内部产生一维热流,并通过红外探测器测量样品温升信号,采用立式真空加热炉控制测量温度环境,实现室温至1600℃的热扩散率测量。用该装置测量厚度为1. 1 mm,直径为10 mm的不锈钢样品,测量结果与PTB参考数据的偏差小于1%。

进水流道对立式混流泵装置能量特性的影响

采用计算流体力学方法,对三个不同的进水流道设计方案所组成的立式混流泵装置进行了内流数值模拟.在分析进水流道基本流态的基础上,对进水流道出口水流条件以及水泵装置能量特性进行了定量计算.数值计算结果表明,水泵的设计进水条件与水泵装置中的水泵进水条件存在明显差异,进水流道水力设计对立式混流泵装置的能量特性有显著的影响,工程设计中应重视进水流道的选型以及进水流道与水泵性能最佳匹配的研究.进水流道水力设计优化可有效地改善进水流道出口流态,确保水泵有良好的进水条件,大幅度提高水泵装置效率.

大型立式轴流泵装置流道内部流动特性分析

基于三维不可压缩流体的雷诺平均N-S方程和RNGk-ε湍流模型,采用CFX软件计算了额定转速下180-340 L/s流量范围内6个工况点的立式轴流泵装置内部流动,分析了进水流道和出水流道的流动特性,重点研究进口流动细部结构,同时预测了泵装置的水力性能。计算结果表明：叶轮旋转对进水流道出口轴向流速分布和切向流速分布的影响较小。导叶出口环量对出水流道的流场影响较大,导致隔墩两侧流量分配不均,大流量时隔墩两侧水流流态比较平顺,而小流量时隔墩右侧流道内出现螺旋状水流,两侧水流严重不均衡。通过计算预测了泵装置水力性能,并与泵装置模型性能试验结果进行了对比,表明最优工况时数值模拟与试验结果吻合较理想,可以满足工程实际的需要。

低扬程立式泵装置流道优化及模型试验研究

为了在低扬程条件下实现较好的水力性能,分别对南水北调东线一期工程的长沟站和邓楼站的进、出水流道进行了优化水力设计和泵装置模型试验研究。结果表明,经过优化水力设计的长沟站和邓楼站立式泵装置在4m以下的低扬程条件下得到了优异的水力性能,设计扬程和平均扬程工况点的泵装置效率均达到78%、临界空化余量均小于6m。

水田株间立式除草装置的设计

机械除草是解决除草剂大量使用而造成环境严重污染、杂草抗药性增强等危害的最佳方法。针对株间杂草难以控制的问题,设计了一种水田株间立式除草装置,并对其结构及工作原理进行了阐述。运用Pro/E软件建立了三维模型,并通过ADAMS软件对株间立式除草刀盘进行运动学仿真,获得株间立式除草弹齿的除草轨迹。对仿真结果进行分析,得出了最佳速比为1.65、齿数k=8时最接近各参数要求的结论,为水田除草机整机关键部件的研制提供了理论依据。

正独立式机械双流传动装置自动换档技术

某履带式自行火炮装用手动操纵的正独立式机械双流传动装置,在实际使用过程中由于经常出现起步档选择不合理,导致主离合器过度磨损,影响了车辆的使用寿命。为此对原车的换档操纵系统进行了改进设计,即在原车上增加电液自动换档操纵系统,取代原车的机械换档操纵系统。通过实车试验证明,所加装的电液自动换档操纵系统解决了主离合器过度磨损的问题,同时实现了车辆的自动换档操纵。

新型立式双桨搅拌装置的流场分布特性研究

为研究安装双层六叶圆盘涡轮式搅拌桨的立式搅拌装置的流场分布特性,建立其旋转坐标系下的流体控制方程,推导出圆柱坐标系下的k-ε湍流模型。通过N-S方程进行数值计算,研究流场速度随高度与径向尺寸的变化情况;采用Fluent对导入的实体模型进行流体力学仿真验证。结果表明:搅拌装置的最大流场速度发生在搅拌桨叶的边缘上,最小流场速度发生在搅拌罐的液面、边缘以及搅拌轴处,搅拌桨之间流场交汇导致场速减小,流场速度以搅拌轴为中心对称分布;针对流场分布情况提出改进方案,提高流场整体分布的均匀性。为搅拌装置流场分布的深入研究和理论探究到实际应用的转变提供理论指导和技术支持。

特低扬程双向立式轴流泵装置水动力特性数值计算

为了研究特低扬程双向立式泵装置的水动力特性,采用数值模拟与模型试验相结合的方法,分析了某特低扬程双向泵装置及过流部件在不同工况下的水动力特性。结果表明,该特低扬程双向立式泵装置及过流部件在设计工况时可获得较为理想的内、外特性;设计工况下泵装置的效率可达70%以上;最高扬程附近运行时,导叶叶道内出现流动分离等不良流态,转轮叶片工作面与背面压差较大,应避免在最高扬程附近运行。

玉米联合收获机立式摘穗切碎装置的试验研究

阐述了玉米联合收获机立式摘穗切碎装置的构造和工作原理,通过4因素4水平正交试验,分析摘辊转速、摘辊间隙、切碎间隙及前进速度对收获性能指标的影响,优化出最佳工作参数组合。试验结果表明:摘辊间隙、前进速度对籽粒损失率具有高度的显著性;摘辊速度对籽粒破碎率具有高度显著性;切碎间隙、摘辊速度对茎秆合格率具有高度显著性。通过试验结果分析确定出了最优工作组合:前进速度3.19km/h,摘辊转速1080r/min,切碎间隙0.5mm,摘辊间隙12mm。试验结果为设计性能可靠、稳定的立式摘穗切碎装置提供了理论依据。

大型立式轴流泵装置水力模型比选分析

【目的】探讨水泵选型方法的合理性。【方法】基于雷诺时均N-S方程和RNG k-ε紊流模型,以立式轴流泵为研究对象,采用传统选型方法和等扬程加大流量的选型方法,运用CFD软件对2种水力模型的泵装置进行全流道数值计算,增加泵装置外特性和不同工况下导叶流线分布作为分析水泵选型方法的参考指标。然后对水力模型选择的可靠性进行模型试验验证。【结果】传统选型方法所选的模型,泵装置高效区扬程偏高,但考虑到涵洞损失,可以应用在该泵站中。等扬程加流量的选型方法高效区合理,但最高扬程不能满足要求。数值计算与模型试验的结果对比最大误差小于5%,整体性能曲线的趋势相对良好,数值计算对泵装置的模拟合理可靠。【结论】选用等扬程加大流量的选型方法可保证轴流泵最高效率点与设计点接近,在实际工程中,需兼顾各个特征扬程。

基于立式切茎装置的玉米茎秆抛撒规律研究

为了研究立式玉米茎秆切碎装置结构参数对玉米茎秆抛撒规律的影响,该试验以玉米茎秆在切碎过程中运动和切碎后的散布规律为研究对象,采用图像分析学与数理统计学相结合的方法分别对立式切碎装置的抛撒口结构参数、玉米茎秆的运动参数与玉米茎秆抛撒规律之间的联系进行初步研究。研究结果表明:立式切碎装置抛撒口的宽度与位置影响玉米茎秆的切碎与抛撒效果,抛撒口全封闭时玉米碎秆的散布均匀性最高。

魏村枢纽扩容改建工程双向立式泵装置模型试验及流场分析

为明确魏村枢纽扩容改建工程泵站的双向立式轴流泵装置的水力特性,对该泵站的泵装置物理模型开展了能量性能、空化性能及飞逸性能的试验和泵装置内流场的数值分析。结果表明:在叶片安放角-8°~+4°时,泵装置最高效率为74.26%,此时叶片安放角为-6°、泵装置扬程为3.981 m;在泵装置扬程2.72~5.25 m范围内模型泵装置运行平稳,无明显不良噪音和振动。在最大泵装置扬程5.25 m、叶片安放角+2°时,水泵的淹没深度满足最大必需汽蚀余量9.35 m的要求。在叶片安放角-8°时,原型泵的飞逸转速是其额定转速的1.705倍。箱涵式双向出水流道的水力损失是影响此类泵装置水力效率的主要因素。

立式泵装置进水流道演化数值分析研究

针对各种典型的进水流道,应用紊流模型对流道内部流态及水泵进口处的流动进行三维数值计算,计算结果表明各种流道内部水流流态相似。数值分析显示各种有压的喇叭管进水的流道都是在开敞式进水池形式基础上演变而成的,只要控制流道的基本尺寸,就可将各种喇叭管进水的流道统一起来。研究成果为泵站进水流道优化设计提供新的思路。

跨江桥梁中拱形独立式防撞装置水动力特性研究

为研究拱形独立式防撞装置的水动力特性,通过水动力学软件AQWA,建立了频域动力学模型,基于三维势流理论和时频转换关系分析计算了装置水动力特性,计算得到了不同浪向角、不同波浪周期下的幅值响应算子RAO;不同水深、不同波浪周期下的附加质量、辐射阻尼和一阶波浪力的水动力参数,对比分析了各项参数三自由度方向上对拱形独立式防撞装置的影响。结果表明:各项水动力特性参数对防撞装置的运动影响极其复杂,在纵荡、横荡、垂荡方向上均受到不同程度的影响。各水动力特性呈现的不规律性,将引起拱形独立式防撞装置的非线性运动,考虑防撞装置的水动力特性对准确评估防撞装置的影响具有重要意义。

立式轴流泵装置进口导水锥支架对马鞍区性能影响研究

【目的】研究进口导水锥支架对"马鞍区"和设计流量工况下立式轴流泵装置水力性能以及水泵内部流场的影响。【方法】基于RANS方程和SST k-ω湍流模型进行三维计算,选择立式轴流泵装置进行有无进口导水锥支架方案的对比分析,通过模型试验验证了数值计算的可靠性。【结果】小流量工况下,无进口导水锥支架方案立式轴流泵装置进水流道出口出现流动回流,形成大范围回流漩涡,造成进水流道堵塞,引起大量低频压力脉动,并产生能量损失,致使扬程突降,出现马鞍区。有进口导水锥支架方案可以有效抑制回流漩涡的范围和强度,降低低频压力脉动,提高泵装置稳定性。马鞍区最低点扬程上升5.5%,明显消除马鞍形。设计流量工况,进口导水锥支架的设置增加了叶片做功能力,抵消了支架的部分水力损失,使得扬程下降较小,约1.3%,内流场较为均匀。【结论】进口导水锥支架在工程应用中具备改善立式轴流泵装置马鞍区的巨大潜力。

立式连续干发酵装置的设计与产气特性

该研究设计的立式连续干发酵装置的几点特色包括搅拌升温调节罐、多点分布式进料、立式连续干发酵反应器和熟料回流混合过程,形成一种高固体浓度有机废弃物制取生物燃气的工艺方法及其发酵系统,可实现沼气工程的快速启动、厌氧发酵罐内无需搅拌、且节能,节水,减少沼液沼渣的排放量,保护环境,降低成本。采用上述设计的反应器进行发酵试验,研究熟料回流对产气特性的影响得出,应用回流的各组挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFA)都有所降低,且回流比为1:7的VFA含量最低,氨氮没有累积,C/N接近25,产气效果最好。回流比1:9组,VFA含量累积最高,同时出现氨氮抑制产气的现象,所以得出熟料回流量过多,厌氧发酵系统就会受到抑制,且熟料回流对沼气中甲烷含量没有显著影响。

低扬程立式轴流泵装置模型试验研究

本文结合南水北调东线工程某大型泵站,对低扬程立式轴流泵装置进行一项模型试验研究。试验结果表明,该模型轴流泵装置在部分流量区域出现不稳定的马鞍形区,马鞍形区扬程范围大约在1.3H_d～1.6H_d,在各个叶片安放角度下的马鞍形区流量范围各不相同。该模型轴流泵装置的扬程有效稳定运行范围大约在0.69H_d～1.27H_d,流量有效稳定运行范围大约在0.78Q_d～1.35Q_(d)。模型轴流泵装置的高效率区域与模型轴流泵段相比,向小角度方向偏移3°左右。