螺旋线槽制备A356铝合金半固态浆料

研究了螺旋线槽的螺旋角度和试验浇注温度对螺旋线槽工艺制备A356铝合金半固态浆料组织的影响。结果表明,合金熔体的浇注温度和螺旋线槽螺旋角度影响A356铝合金熔体的冷却效果和自搅拌混合程度。在其他线槽结构参数和工艺参数一定的情况下,A356铝合金熔体合理的浇注温度,匹配一定的螺旋线螺旋角度,可以制备出合格的半固态浆料。

螺旋槽动压型口环密封动力特性研究

泵叶轮口环密封的动力特性与口环间隙内部流动特性乃至泵的运转稳定性密切相关,流动特性的改善可通过口环密封面造型来实现,为此,提出一种针对小间隙的“密封坝+螺旋线槽”微造型口环密封结构以期获得更优的口环密封动力特性。研究表明:层流模型和湍流模型计算得到的口环密封动力特性和密封性能在基本规律上具有较好的相似性,只是在参数变化的趋势和幅度上存在一定的差别,分析认为湍流模型能够更充分地反映微间隙、微结构对流动特性的影响;螺旋槽产生的动压效应和泵送效应随转速的升高、径向间隙的减小而增强;与光滑口环相比,螺旋槽口环能明显提高液膜最大压力值,且随动环偏心距的增大提升幅度更显著;可见螺旋槽造型能使口环转子获得更好的对中性,减少磨损,延长使用寿命。

半固态A356铝合金坯料切口断面特征

研究了3组半固态坯料断面的组织特征。结果表明,通过坯料切口断面的宏观、微观特征,可以粗略地判断制备浆料的初生相的基本形态,大小和分布特征。合金熔体未经过处理的浆料组织,初生晶粒呈粗大的等轴晶团簇和粗大的枝晶形态,大小不一,分布不均匀;合金熔体经过螺旋线槽处理后的浆料组织,初生晶粒呈相对细小的均匀分布的球晶或近球晶形态。

半固态A356铝合金初生相多重分形分析

采用多重分形理论研究半固态A356铝合金初生相,计算了其多重分形谱。结果表明,半固态A356铝合金初生相具有多重分形特征。螺旋角度为540°时,在4组螺旋角度试验中其多重分形谱宽Δα最小,初生相分布最均匀集中。浇注温度为635℃时,在4组浇注温度试验中其多重分形谱宽Δα最小,初生相分布最均匀集中。所有计算的8组试验的谱函数对称度Δf均大于0,谱函数f(α)形态都呈向左的钩状,其计算大概率子集占主要地位。多重分形谱谱宽Δα,谱函数对称度Δf和谱函数f(α)等参数可以定量表征其分布均匀性的差异,从一个新的角度去描述半固态微观组织特征。

Evaluation of the heat transfer performance of helical coils of non-circular tubes

This study addresses heat transfer performance of various configurations of coiled non-circular tubes, e.g., in-plane spiral ducts, helical spiral ducts, and conical spiral ducts. The laminar flow of a Newtonian fluid in helical coils made of square cross section tubes is simulated using the computational fluid dynamic approach. The effects of tube Reynolds number, fluid Prandtl number, coil diameter, etc., are quantified and discussed. Both constant wall temperature and constant heat flux conditions are simulated. The effect of in-plane coil versus a cylindrical design of constant coil, as well as a conical coil design is discussed. Results are compared with those for a straight square tube of the same length as that used to form the coils. Advantages and limitations of using coiled tubes are discussed in light of the numerical results.