Application of a Numerical Model of Solid-Liquid Hammer in Pipeline Transport

The water hammer in pipelines for the transportation of plumbum and Zn mining tailing, supplied by centrifugal pumps, was studied by a numerical model of water hammer for pseudo-homogeneous solid-liquid flows. The simulation results were in good agreement with earlier experiments. The simulation result of air tanks installed on pipelines proved that the installation of air tanks is the most effective measure to reduce the water hammer associated with return flow caused by rapid closing of check valves. Other effective measures include the use of longer check-valve closure time or installation of the relief valves on the lower segments of the pipelines.

HTPB固体推进剂落锤撞击试验及点火响应模拟

HTPB复合固体推进剂在低幅值长脉冲压力作用下可能发生意外点火,进而发展成燃烧或爆轰导致严重后果。为研究HTPB复合固体推进剂药片在撞击作用下的受力状态及点火机制,建立了卡斯特落锤仪的冲击力测试系统,并获得了落锤撞击作用下推进剂药片特性落高值及其不同高度时药片的落锤冲击力载荷曲线。基于落锤撞击测试装置建模,开展推进剂药片的落锤撞击点火试验数值模拟。研究结果表明,药片在2 kg落锤下的特性落高值H50为29.5 cm,药片表面受到冲击力峰值36.9 kN及作用时间0.40 ms;数值模拟结果显示,药片发生点火的特性落高在28~30 cm之间,与试验结果相吻合;药片受到落锤冲击发生径向变形,且表面局部应力集中,同时HTPB粘结剂发生塑性流动及摩擦,导致药片局部点高温,直至诱发AP颗粒热分解发生点火响应;模拟计算得到了2 kg落锤撞击药片点火的压力峰值470.9 MPa,点火时间约为0.30 ms。

基于SolidWorks的半湿物料粉碎机三维设计

使用Solid Works设计了一种多功能半湿物料粉碎机,对拨料系统、进料系统、排料系统、动刀、筛网等进行创新设计。该机具有进排料效果好、可粉碎多种湿物料、易损件更换方便等优点,适合肥料加工单位使用。

基于流固耦合的O型圈高压密封研究

针对液压打桩锤冲击引起的管路泄漏问题,对管路中的O型圈进行流固耦合仿真分析。先对管路进行建模,进行体积抽取得到流体域,再用非结构化网格对流体域进行划分。对O型圈施加约束后,导入流体域耦合面的压力数据并进行仿真,求出O型圈耦合面上的凡弥赛思应力和弹性应变,以判断各结构参数对管路密封性的影响。研究结果表明:通过增加压缩率,O型圈的最大应力减少了22.45%,最小应力减少了97.32%,最大应变减少了8.38%,最小应变减少了97.52%;通过增加管壁厚度,O型圈受到的的最大应力减少了4.62%,最小应力减少了33.85%,最大应变减少了17.90%,最小应变减少了25.55%。因此,在高压工况下,可以通过增加O型圈压缩率和管壁厚度提升管路密封性。

实心锤头径向锻造压应力分析

为了研究径向锻造工件内部压应力产生的工艺条件,采用DEFORM3D有限元软件对GFM精锻机SXP-65实心锤头的径向锻造过程进行数值模拟。通过改变压下量和拉打速度得到主要模拟结果为:实心锤头径向锻造锻件心部应力为压应力;当相对压下率和拉打速度小于特定值时,锻件心部受两向压应力;而当相对压下率和拉打速度大于一定的条件时,锻件心部再受轴向压应力,即心部受三向压应力;并得到了不同拉打速度下的相对压下率的参考值,对于制定合理的锻造制度具有参考价值。

伪均质固液两相流水击的数值模拟:Ⅰ──理论

发生在固体物料管道输送中的水击，理论上分为伪均质固液两相流水击和非均质固液两相流水击两类。本文推导了伪均质固液两相流水击的基本方程，并用特征线差分方法对它们进行求解，建立了伪均质固液两相流水击的数学模型。本模型的压力波波速表达式和阻力的处理方法都体现了伪均质固液两相流的特点。

复合管道内液-固两相流浆体水击压强计算

对于单一管道的单相液体水击现象计算已经比较成熟,但是很少有对于复合管道的液固两相流系统的浆体水击 计算方面的报道。根据实际工程设计需要,提出了具有复合管道的液-固两相流浆体水击压强的计算方法。同时对某电厂 液一固两相流输灰系统浆体水击压强进行了计算与分析,提出了防止浆体水击的措施。

复合管道气液固三相流浆体水击压强和水击波速计算

浆体中的含气量对水击压强和波速产生重要的影响。提出了考虑含气量的浆体即气液固三相流浆体水击波速计算公式,分析了考虑气泡的存在对浆体水击波速的影响,对某一复合管道内气液固三相流浆体水击压强进行了计算.

考虑含气量变化的浆体水击基本方程

压力波的传播速度是影响液-固两相流浆体水击压强的主要因素,而波速与管道的材料和流体的成分密切相关。本文分析了含气量对浆体水击的影响,提出了考虑含气量的浆体水击波速公式,在此基础上推导了考虑含气量变化的液-固两相流浆体水击的基本方程。

基于考虑含气量变化浆体水击模型的复合管道水击数值计算

作者在提出了考虑含气量变化的固液两相流浆体水击基本方程的基础上,建立了考虑含气量变化的浆体水击模型。运用该模型对某电厂除灰系统管道进行了水击数值计算,根据计算结果提出了合理的建议,该建议已被采纳和应用。同时将计算结果与原有清水水击模型和浆体水击模型的计算结果进行比较,结果表明:该水击计算模型在进行固液两相流水击计算时精度高,可用于工程计算。

流固耦合的风力发电机组叶片振动特性分析

为分析风力发电机组叶片的动力性能和结构稳定性,建立了1.5MW风力机的流场计算域和叶片实体模型。采用流固耦合法对叶片的10阶振型进行了数值计算,得到了额定和静止两种工况下叶片的10阶振型和固有频率值,再以锤击法为试验手段,验证了叶片的强度性能和数值计算精度。结果表明,该叶片设计合理,具有较高的安全系数和稳定性,运行中不会发生共振。

固体渗碳工艺条件下的粉碎机锤片的强化试验研究

磨损是造成粉碎机锤片寿命低下,加工质量加工作效率下降的原因之一。本文针对粉碎机锤片的磨损情况,采用固体渗碳的方法,对粉碎机锤片进行强化,从而提高锤片的使用寿命以及粉碎机的加工质量和加工效率。

伪均质固液两相流水击的数值模拟 Ⅱ.验证

本文是《伪均质固液两相流水击的数值模拟》的第二篇。在本文中，根据固液两相流水击实验，对前一篇论文中建立的伪均质固液两相流水击数学模型进行了验证，并对目前工程计算中采用的单相流修正模型进行了验证。计算结果与实验结果的对比表明，两相流模型的计算值与实测值符合较好，而单相流修正模型的计算结果误差较大。因此新建的伪均质固液两相流水击模型可以用于工程计算。

金属圆柱壳受大质量低速冲击的屈曲变形

对钢质和铜质金属圆柱壳的轴向冲击动力响应进行了实验研究,记录了两种不同材料圆柱壳在大质量低速冲击下的冲击力时程曲线,得到其屈曲模态。采用高速摄像及模拟技术给出了钢质圆柱壳渐进屈曲的全过程,为理解钢质圆柱壳的屈曲机理提供了直观的结果。黄铜质圆柱壳在大质量低速冲击下,出现整个壳面滿布屈曲波纹的塑性动力屈曲现象,说明高速冲击不是产生塑性动力屈曲的充要条件。像铜这样具有高密度的韧性材料,在大质量低速冲击下,会在轴向产生持续的压缩塑性流作用而出现塑性动力屈曲现象。

新型锤片式粉碎机出料管气固两相流模拟

本文用计算流体力学软件Fluent对新型锤片式粉碎机出料管气固两相流进行了模拟,并对产生堵料的原因进行了分析,为其的改进设计提供了理论依据。

预折纹管在低速冲击载荷作用下的能量吸收

为了降低结构的初始载荷、增加有效塑性变形面积,进而提高其吸能效率,研究一种以新型的预折纹管,在普通管的管壁上引入特别设计的折角。基于有限元软件ABAQUS/EXPLICIT的数值分析验证了预折纹在低速冲击载荷作用下可以引导预期的大变形模式,预折纹管的这种大变形模式相较于普通方管的对称变形模式有更低峰值载荷和更高的平均载荷。通过低速落锤实验获得了与有限元模拟结果相似的载荷-位移曲线和变形模式,验证了数值结果的可信性和预折纹方管的高效吸能特点。

基于流固耦合的液压振动桩锤管系减振研究

基于振动桩锤液压管路的流固耦合计算模型,结合面向地基土的负载特性分析方法,并考虑油泵流量脉动因素的影响,采用ANSYS与CFX进行有限元联合仿真,研究沉桩过程中液压管路振动特性的变化规律,确定其发生强烈振动的原因。同时,通过卡箍的动力学优化设计,对液压管路的振动进行控制。研究结果表明:卡箍的固定位置、数量等设计参数是影响液压管路振动特性的重要因素,当增设1处卡箍时其一阶自振频率最大提高22.4 Hz,增设2处时最大提高56.6Hz,最终得到能有效避免管系共振发生的优化设计方案,仿真及试验结果验证了该新方法是可行的,其研究成果可为复杂输流管路的铺设安装与振动控制提供参考。

多相流耦合水击模型在泄压阀压力精度设定中的应用

氮气式水击泄压阀的压力精度设定问题与油气管道系统能否安全运行紧密相关,为进一步提高泄压阀的设定压力精度,构建了油气水三相流耦合水击模型和阀芯运动力学模型;根据泄压阀的工作原理,对泄压阀阀芯的受力情况进行分析,建立水击压强、氮气压力、弹簧力之间的数学联系;实现了油气水三相流耦合水击模型和运动力学模型的融合。研究结果表明:构建的数学模型能准确地计算出符合实际工况的水击压强、氮气压力、弹簧力的理论数值;水击压强、氮气压力与弹簧力大小呈周期性变化;氮气压力与弹簧力设定数值的确定,可进一步提高泄压阀的设定压力精度。

锤片式饲料粉碎机科技进展

我国是世界上饲料生产大国,饲料粉碎机在生产过程中具有不可替代的地位。锤片式饲料粉碎机因粉碎能力强、操作简单和维修方便等优点备受欢迎。综述锤片式饲料粉碎机的发展现状,粉碎机内气固环流层和多相流场数值模拟以及粉碎机降噪的研究发展,对锤片式饲料粉碎机的研究进行总结,对未来的发展进行展望。为粉碎机设备进一步的创新研发提供参考。

饲料粉碎机自磨刃锤片的试验研究

粉碎机的锤片是粉碎机的易损部件,我国每年因锤片的磨损而消耗的优质钢材在10万t以上。为此,利用金属材料不同硬度条件下耐磨性及磨损程度的不同,采用固体渗碳的方法实现粉碎机锤片不同部位的不同硬度分布,使粉碎机锤片在工作的过程中不同硬度部位磨损程度不同,从而实现自磨刃效果。