具有轴向温差的封闭转静系盘腔流动和换热特性研究

采用数值模拟探究了具有轴向温差下封闭转静系盘腔的流动和换热特性。通过改变热罗斯比数,探究不同工况下盘腔的流动结构、温度分布以及转静盘努塞尔数的径向分布规律。结果表明:具有轴向温差的封闭转静系盘腔与等温封闭转静系盘腔的基本流动结构一致,属于典型的Batchelor流型;与等温封闭转静系盘腔相比,核心区内无量纲周向速度增大,且随着热罗斯比数的增加核心区无量纲周向速度逐渐增加、转静盘边界层内流体的无量纲周向速度也增加;具有轴向温差下,盘腔的温度沿径向逐渐降低,沿轴向先降低、经过核心区温度保持不变、靠近转盘侧继续降低;在热罗斯比数一定时,转静盘的努塞尔数沿径向逐渐增大,随着热罗斯比数的增加,转静盘的努塞尔数有所减小。

轴向温差对空间遥感器光学系统成像质量的影响

利用有限元分析计算了轴向温差对主、次镜面形的影响,对光学系统成像质量进行了评价。用PATRAN软件建立有限元模型,用NASTRAN/NT有限元分析软件完成温度场的分析计算。用Zernike多项式曲面拟合系数表示轴向温差对主、次镜面形的影响,通过ZEMAX软件分析对光学系统成像质量的影响,实现了热分析与光学分析的接口。结果表明:轴向温差不仅使光学系统产生像面位移—离焦,而且将产生各种像差,降低光学系统的成像质量,所以在调焦的同时,必须采取温控措施。最后给出了轴向温差具体的温控指标,主镜的轴向温差为0.8℃,次镜为1.0℃,主、次镜之间为3.0℃。

注射螺杆轴向温差的实验研究

通过红外温度传感器和自行开发的在线数据测控系统,研究了几种新型注射螺杆在不同工艺条件下的轴向温差并和三段式通用螺杆进行比较。结果表明,新型注射螺杆的轴向温差远小于普通三段式螺杆,可以显著提高注射熔体的质量进而提高注射成型制品的质量。

轴向温差对汽缸密封性的影响研究

在某垃圾发电用汽轮机的设计过程中,发现汽缸的某一段轴向温差过大。若仅以汽缸的内外压差来设计汽缸中分面密封,即使留有很大的设计余量,汽缸的密封仍会有泄漏风险。对汽缸进行了有限元分析,并将汽缸等效为空心圆筒后进行了解析分析,讨论了轴向温差过大导致汽缸密封困难的机理,认为汽缸温度分布存在拐点,这会使汽缸热变形不协调,产生额外的密封载荷。结合有限元分析,认为优化后的结构可以有效降低温度拐点的温差,并使温度分布趋于光滑,明显改善汽缸中分面的密封性能。研究成果可为大温差汽缸设计提供参考。

轴向移动温差作用下焦炭塔筒体循环塑性分析

对焦炭塔材料15Cr Mo R在20℃、200℃、300℃及400℃下进行单轴拉伸试验与单轴棘轮效应试验,利用OW-II随动强化模型对材料的棘轮应变进行预测,模型能较好地预测材料稳定段的棘轮应变率。运用动态坐标系法对焦炭塔进油及进水两种工况进行瞬态温度场分析,确定轴向移动温差及其特征量,为焦炭塔循环塑性分析确定简化的温差特征载荷。对焦炭塔筒体进油生焦及进水冷焦两种工况进行循环塑性分析,发现进油及进水轴向温差渐变范围下对齐时结构具有更大的棘轮应变率,内压循环的同时作用会增大结构的棘轮应变。通过参数化计算,确定焦炭塔结构的棘轮边界,当进水轴向温差高度较小时棘轮边界受内压循环的影响较大。

卫星式柔印机中心压印滚筒螺旋流道冷却性能研究

目的探究卫星式柔印机在印刷过程中,中心压印滚筒内部冷却水流道结构对其冷却效果的影响。方法以双层中心压印滚筒为研究对象,采用数值模拟方法分析螺旋流道内冷却水的速度场和外滚筒的温度场,并与无螺旋流道的中心压印滚筒进行对比;探究流道截面形状对滚筒表面轴向温差的影响规律。结果有螺旋流道的滚筒的表面温度整体较低,且轴向温差(4.2℃)更小。在相同的入口流速条件下,横截面高宽比大的螺旋流道滚筒表面轴向温差更小。在入口冷却水流速为2.5 m/s的条件下,横截面高宽比为0.6的螺旋流道对应的滚筒表面轴向温差为2.46℃。结论采用高宽比较大的矩形截面螺旋流道,有利于缩小中心压印滚筒表面的轴向温差,从而改善滚筒的冷却效果。

基于ANSYS的瞄准镜温差热应变仿真分析

为了分析环境温差对瞄准镜光学系统的影响机理,研究光学透镜在径向和轴向温差作用下的变形规律,该文首先利用传热学和光机系统设计知识进行理论分析,然后利用ANSYS对径向、轴向温差分别为1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、-1℃、-2℃、-3℃、-4℃、-5℃时的各透镜进行了仿真分析。得到各透镜的瞬态温度场分布和总应变云图,并绘出总应变随径向、轴向温差的变化曲线。仿真结果表明:透镜温度场沿径向和轴向成梯度分布;径向温差最大总应变出现在透镜高温侧的边缘处,轴向温差最大总应变出现在透镜高温侧的中心位置;在温差相同时,轴向温差对透镜热应变的影响较径向温差大;最大总应变均随温差线性变化。

表面强化管外池沸腾传热特性研究

为实现节能降耗,开发了多种强化沸腾传热的高效换热管。以水为工质,在0.1MPa下对垂直光管、烧结多孔管和T槽管进行了池沸腾传热实验研究,并分析了沿管子轴向的温度分布。实验结果表明,烧结多孔管与T槽管能显著降低起始沸腾过热度、强化沸腾传热:烧结多孔管和T槽管的起始沸腾过热度比光管的低1.5K左右;烧结多孔管和T槽管的核态沸腾传热系数分别为光管的2.4～3.2倍和1.6～2.0倍。此外,烧结多孔管和T槽管能降低相同热流密度下的壁面温度,且有利于降低管子轴向的温差。

螺杆计量段参数对导光板注射成型中PC熔体温度均匀性的影响

使用CFD软件Polyflow对导光板注射成型中螺杆计量段的流场进行了三维非等温数值模拟,讨论分析了不同计量段参数对流道内聚碳酸酯熔体温度的影响。研究发现,计量段参数对轴向温差的影响从大到小依次为螺棱间隙、推力面倾斜角、螺槽深度、导程和螺棱宽度,而对径向温差的影响从大到小依次为螺槽深度、推力面倾斜角、螺棱间隙、导程和螺棱宽度。

螺杆构型对于注塑成型中熔体温度均匀性的影响

螺杆构型与熔体温度均匀性关系密切,注射成型中的熔体温度均匀性直接影响注射制品的最终质量。通过注塑机塑化系统软件IMP模拟通用型螺杆、屏障型螺杆、分离型螺杆的轴向和径向温度分布,并对其进行对比,得出屏障型和分离型螺杆温度均匀性更好,更适合精度较高的注塑成型结论。

110kV电缆线路中间接头载流量实验研究及分析

为研究电缆接头的载流能力,采用高压电缆温升实验系统,对110 kV 630 mm^2电缆进行稳态电流实验、短时负荷实验以及周期性负荷实验,通过在电缆接头关键位置布置热电偶,分析电缆接头处的温度场分布特点。结果表明:电缆接头及附近本体间存在轴向温度分布,接头的线芯温度和径向温差均高于电缆本体。由于电缆接头温度场分布特点,接头成为限制电缆线路载流量的瓶颈。

特高压直流电压互感器换热结构设计及其对误差特性的影响研究

为解决直流电压互感器(DCVT)电阻温升造成的测量准确度问题,文章对±800 kV DCVT换热问题进行了研究。分析了电阻选择原则,在此基础上进行了DCVT的设计,重点设计了DCVT的换热结构。通过采用涡旋式换热配合双气式结构来达到优化换热方式降低因电阻温升带来的误差的目的。为验证设计效果,建立了考虑SF_(6)物性参数随温度变化的三维DCVT内部温升计算模型。计算结果表明:论文设计的换热器可使DCVT内部总体温升下降10.5%,轴向温差下降43%。因电阻温升产生的测量误差仅为0.025%,符合设计要求。为进一步验证换热效果,进行了温升对分压比影响的试验。试验结果表明:温升条件下DCVT分压比的误差小于0.2级误差限值。理论与试验均表明:论文设计的涡旋式换热结构可使电阻温升导致的误差远小于要求的误差限值,可保证DCVT具有很好的测量精度。

基于神经网络技术的熔体温度均匀性研究

在系统试验的基础上建立反向传播(BP)神经网络模型,即BP网络,预测了给定工艺条件下(螺杆转速、注射行程、背压)预塑时的熔体温度分布,并分析不同工艺条件对轴向温差的影响。通过MATLAB建立BP模型,得到加工参数与熔体温度之间的非线性映射关系。试验证明所建网络具有较好的预测效果。发现,轴向温差随螺杆转速和注射行程的增大而增大,随背压的增大而降低。

基于IMP的注射螺杆参数优化及工艺过程分析

利用注射过程模拟软件IMP(Injection Molding Plastification)及正交试验设计方法,通过正交设计对螺杆参数优化组合,再利用小步长搜索法生成新的正交试验表并进行二次正交试验,得到变深计量段螺杆最优参数组合。在优化参数的基础上,再采用IMP软件分析机筒温度及螺杆背压对变深计量段螺杆出口物料轴向温度的影响。结果表明:变深计量段螺杆与非变深计量段螺杆相比能减小物料PP的轴向温差;提高背压后,物料PC的轴向温差减小,但物料PP的轴向温差改善效果不明显;同时,机筒加料段和计量段温度的设定对改善螺杆轴向温度分布也有非常重要的意义。

对ASME Ⅷ-2关于“热应力棘轮现象评定”规定的再商榷——联系文《对ASME Ⅷ-2(2013版)热应力棘轮评定方法修订的解读》

ASMEⅧ-2(2013版)对防止热应力棘轮现象规定相对于过去历版作了较多修改,笔者对此提出了一些商榷[3]。文[4]对此则另有理解,为此,又联系文[4]对规范的解读再次提出商榷。

轧辊热凸度模型的修正算法

传统热凸度模型忽略了由轧辊轴向温差造成的径向剪应力的影响,而在接近带钢边部位置的轧辊相邻截面温差较大,此处热凸度计算曲线较实际曲线必然存在偏差。带钢轧制过程中存在跑偏现象,假设带钢偏离轧制中心线按正态分布,结合带钢跑偏对传统模型进行修正,使得在线仿真结果更接近于实际曲线。此模型方法简单,计算快捷,在板带轧机生产实践中具有重要的意义。

高精密零度恒温器的性能评定方法

为了评定高精密零度恒温器的计量性能,参照JJF 1257—2010《干体式温度校准器校准方法》对零度恒温器进行了详细实验和全面评估。文章介绍了所需的校准设备、校准方法、校准结果和测量不确定度评定结果,从而判断零度恒温器能否在热电偶测量时提供冷端温度。