点火器冷却气流对点火过程影响的实验研究

为提高多通道等离子体点火器的工作可靠性和使用寿命,解决放电引起的瞬时高温和工作环境长时间高温引发的点火器端部烧蚀问题,本文基于嵌入式多通道等离子体点火器和强制对流换热的冷却方式,设计研制了冷却型多通道等离子体点火器,并建立了单头部旋流喷雾基础燃烧室实验系统,开展了冷却型多通道等离子体点火器点火特性实验研究。利用CH*自发光信号诊断系统结合数值图像处理方法分析了放电通道数、冷却气流流量和来流流量对点火过程的影响,并比较了不同条件下的贫油点火边界。结果表明:冷却气流增大了贫油点火极限当量比和点火延迟时间。在400SLM来流、50SLM冷却气流条件下,多通道等离子体点火器的点火极限当量比为0.304,点火延迟时间为37.4ms,均大于无冷却气流工况。相较于单通道点火器,多通道等离子体点火器能显著拓宽贫油点火边界,且受冷却气流影响较小。在400SLM来流且无冷却气流条件下,多通道等离子体点火器可以拓展点火边界3.2%,而在50SLM冷却气流下拓宽效果达到3.7%。

隔爆干式变压器温度场有限元分析

隔爆干式变压器是煤矿井下综合机械化采掘设备的配电电源装置,工作环境中存在着甲烷等易爆危险气体,为了避免变压器局部过热引起爆炸,必须保证其有良好的散热效果,因此隔爆干式变压器的温度场分析有很重要的意义。文中应用有限元软件Fluent分析了隔爆干式变压器的三维温度场与气流场,计算了高低压绕组、铁心以及箱体平均温升,将仿真结果与解析结果进行了对比,误差满足工程的需要。在此基础上建立了低压绕组二维温度场模型,分析了气道、负载系数对绕组平均温升和最热点温升的影响,对隔爆干式变压器的结构设计具有一定的指导意义。

CFD分析车用电机螺旋水路的散热特性

车用驱动电机的合理冷却方式至关重要,直接影响电动汽车的运行稳定性。针对冷却方式中螺旋型水路进行详细的计算流体动力学(CFD)分析。在进水面积相同的条件下,针对方形截面的长宽比值不同进行分析,从流体流动迹线、散热系数、水泵功率、温度分布等多方面综合比较,总结散热特性规律为螺旋型冷却流体研究提供依据。通过有限元法(FEM)对螺旋水路的永磁电机进行温度场耦合分析,仿真给出电机整体温度场分布。最后,应用红外热成像仪测试样机机壳的温度分布,验证FEM温度场分布的一致性,并通过监测绕组端部PT100温度,验证FEM仿真温度场精度,保证整车运行可靠性,为车用电机冷却散热的研究提供一些参考依据。

纤维在输纤通道气流场中运动的模拟

为深入探讨纤维在转杯纺纱通道尤其是输纤通道气流场中的运动形态,采用数值模拟的方法获得转杯纺纱通道内的气流流动特征,在此基础上建立了单纤维在气流场中的动力学方程,并讨论了伸直纤维和不同弯钩度的前弯钩纤维在输纤通道内的运动形态。模拟结果表明:输纤通道入口处存在气流漩涡;输纤通道横截面上的气流速度分布不均匀,通道中心比壁面附近的气流速度高,纵向方向的气流速度则不断增大;输纤通道内的纤维倾向于沿着气流速度较高的通道中心运动;纵向加速气流有利于保持伸直纤维的形态和伸直弯钩纤维;伸直弯钩的耗时随着弯钩度的增大而增大,而增大通道内的气流速度有利于缩短弯钩伸直的耗时。

真实人体鼻腔三维重建和气流特性的数值模拟

为研究人体鼻腔内的气体流动和颗粒沉积状况,基于19岁男志愿者的螺旋CT医学图像,采用医学有限元方法和逆向工程技术,重构了真实人体鼻腔的三维几何模型。采用RNGk-ε湍流模型和有限差分数值方法对志愿者在Q=15 L/min(人体平静时刻)、Q=30 L/min(小负荷运动时刻)、Q=60 L/min(大负荷运动时刻)三种呼吸强度下的鼻腔内的气体流动特性进行了数值模拟与分析,得到了呼吸时鼻腔内的压力和气流分布规律,并在拉格朗日框架下跟踪了颗粒的运动和沉积。以3μm粒径颗粒为研究对象,可视化显示了其在鼻腔内的沉积位置。本研究对呼吸时人鼻腔中气体流动特性、气雾剂治疗等问题深入探讨具有参考价值。

中国人寿数据中心机房微模块设计

建设中通过选用微模块将传统机房的机架、空调、消防、布线、配电、监控、照明等系统集成为一体化的综合性产品,实现系统的快速、灵活部署,这不仅可以大幅降低建设成本,而且大幅缩短了数据中心的建设周期。

输棉通道几何参数对转杯纺气流场影响的数值研究

输棉通道的几何形状以及输棉通道与转杯的空间位置关系对通道和转杯内部气流流动有很大的影响,进而影响纤维在输棉通道内的伸直状态。本文通过数值计算的方法研究了输棉通道和转杯内部气流流动特征,并讨论了输棉通道特征数和空间位置角对通道和转杯内部气流流动特性及纤维伸直状态的影响。模拟结果表明,梳棉通道负压从出口到入口呈现先平稳增加,后急剧增加的趋势,特征数越大,该趋势越明显;输棉通道内部速度差随着特征数增大而增大;空间位置角α增加,输棉通道轴向负压先减小后增大,而输棉通道轴向速度差增大;空间位置角β对输棉通道静压和速度的分布影响较小,它主要改变纤维与转杯的初始接触位置。

微机械开放式z轴射流陀螺敏感机理的研究

揭示了一种基于开放式气流通道的微机械z轴射流陀螺的敏感机理。采用基于流固耦合的三维瞬态有限元分析法,计算了敏感元件内部气流场,并给出了数学模型。计算和测试结果表明:敏感元件内有一开放式的气流通道,分别设置两个入口和一个出口,气流在压电泵的驱动下,由两个入口进入并汇聚,由喷口喷出的气流在射流敏感室形成射流敏感体并从出口流出。在静止条件下,射流敏感体相对热线r1和r2对称分布,作为电桥两个臂的热线r1和r2之间的速度梯度βx=0,电桥平衡,输出电压为0;有角速度输入时,射流敏感体在哥氏力的作用下沿着z轴发生偏转,射流敏感体相对热线r1和r2不再对称分布,βx随着角速度的增加而加大,在其他材料和结果参数不变的情况下,由于射流敏感体与热线r1和r2不对称的热量交换,热线r1和r2的电阻发生不对称的改变,导致电桥失去平衡,电桥输出与输入角速度成正比的不平衡电压。在±120(°)/s的输入范围内,陀螺灵敏度为2.0μV/[(°)·s-1],非线性度优于0.5%,功耗为5.2mW,热线电阻为3Ω,热线电阻温度系数为2 600℃-1。这种微机械开放式z轴陀螺敏感元件内气流由开放的入口和出口之间形成定向流动,无需气流在敏感元件内循环,敏感元件结构简单。

小功率户外型光伏并网逆变器的防水及风道设计

针对光伏并网逆变器户外安装既要解决防水问题,又要满足产品热设计的要求,特别设计了上、下双层独立密封及转90度风道的特殊结构;将弱电控制电路与强电主电路相互隔离,对发热器件采用强迫风冷的方式解决散热问题。目前,这种结构方式已获得成功应用。

微机械开放式射流陀螺的敏感原理和数值仿真

提出了一种基于开放式气流通道的微机械射流陀螺的设计、敏感原理和数值仿真。敏感元件内部气流的运动采用基于流固耦合的三维瞬态数值分析计算,计算和测试结果表明:(1)气流在压电泵的驱动下,由开放式气流通道的两个入口进入并汇聚,由喷口喷出并在射流敏感室形成射流敏感体,在入口和出口之间形成定向流动。(2)射流敏感体在哥氏力的作用下发生偏转,与作为电桥臂的热线发生热量交换,导致电桥输出与输入角速度成正比的不平衡电压。(3)陀螺灵敏度为SFZ=2.0μV/°/s,非线性度优于0.5%。

中山市2000~2014年霾天气特征及气象影响因子

利用中山市2000~2014年气象资料及2013~2014年环境监测站资料,分析中山市霾特征及气象影响因子,结果表明,中山市霾日数年际变化明显,最少为11d,出现在2005年;最多为134d,出现在2008年.霾天气主要发生在秋冬季节,霾日数最多的月份是1月,平均为10.5d.霾日PM_（2.5）的平均浓度是非霾日的2.26倍,PM_（2.5）是霾天气的重要污染物.中山市霾日典型天气形势有7种：大陆高压型、海上高压型、均压场型、冷锋前部型、台风外围下沉气流型、槽前脊后型、低压槽型.其中以大陆高压型占比例最高,为52.03%,冷锋前部型造成的能见度最低.气流轨迹聚类分析表明,影响中山的气流轨迹有7类,主要来源于东北方向的大陆和偏东方向的沿海;在东北方向气流轨迹影响下,污染物浓度较高;在东部沿海的气流轨迹下,能见度较低,表明中山市的霾天气受区域传输影响显著.

喷射气流灭弧防雷间隙气流通道优化

为提高喷射气流灭弧防雷间隙的灭弧能力,了解其灭弧原理以及气流通道管控长度对灭弧过程的影响是非常重要的。从能量平衡角度分析了喷射气流熄灭电弧的可行性,推导得出了气流速度与气流通道管控长度呈正相关,增大气流通道管控长度能够促进气流发展,增强对流散热功率,加速电弧冷却,从而提升灭弧效率。通过COMSOL Multiphysics仿真平台搭建了灭弧通道的二维几何模型,模拟了电弧在气流耦合作用下的放电传热过程,证明了装置的灭弧有效性;然后改变气流通道管控长度变量,得出相应仿真结果并对比分析;最后设置灭弧实验进行了验证。结果表明,延伸气流通道管控长度能够更加快速有效地熄灭电弧并抑制电弧重燃,进一步优化了喷射气流灭弧防雷间隙的灭弧性能。

转杯纺旁路通道设计对成纱质量的影响

为减小或消除在输纤通道入口处产生的气流漩涡以降低其对纤维形态产生的不良影响,通过在输纤通道长轴一侧设置旁路通道向输纤通道补气,并采用数值模拟方法研究设置有旁路通道的气流场分布,结合纺纱试验和纤维形态测试,研究该旁路通道对改善气流场分布及转杯成纱性能的效果。结果表明:采用旁路通道进行补气可消除输纤通道入口处的气流漩涡,提高纤维剥取区的气流速度,从而提高纤维剥离牵伸倍数;设置有旁路通道的转杯纺纱器对提高成纱断裂强度具有良好的作用,对降低凝聚槽中弯钩纤维的数量有一定的效果,说明消除气流漩涡和提高纤维剥离牵伸倍数有助于纤维形态的改善,从而提高成纱断裂强度。

某方舱医院的通风空调系统设计

以武汉某方舱医院为例,阐释了通风系统设计原则、室内外气流组织原则、空气质量控制技术措施和医护人员出入口部设计原则。介绍了空调系统、防排烟系统设计方案,阐述了可快速建设性、设备的可得性、可维护性技术措施,提出了“平战结合、床随人动”的防疫病房建设概念。

转杯纺纱通道三维流场的数值模拟

为探究凝聚槽类型对转杯内气流场的影响,采用Solidworks建立三维转杯纺纱通道的几何模型,应用Fluent流体计算软件对纺纱通道内气流场进行数值模拟,并根据计算结果分析纺纱通道内气流场的分布,包括压力场分布和速度场分布。模拟结果表明:以U型槽为例,转杯内静压绝大部分处于-8 287.91^-2 370.92 Pa之间,输棉通道出口与凝聚槽交汇处存在一小部分高压区;输棉通道内的气流呈加速运动,并在出口处达到最大值,约为220 m/s;在相同工艺条件下,V型槽内的速度与静压均高于U型槽,凝聚须条纤维间抱合力较U型槽更紧密,捻度更易于传递,所纺纱线强度更高。

输棉通道位置对转杯纺纤维运动的影响

为了研究输棉通道位置对纤维在纺纱通道中运动的影响,文章以直径42 mm转杯为例,采用Ansys软件中ICEM-CFD建立三维抽气式转杯纺纱通道模型,在Fluent商用软件中计算连续相气体流场,根据连续相计算结果拟合离散相纤维运动轨迹。保持边界条件不变,比较输棉通道位置不同时(Y=13 mm、Y=9.75 mm、Y=6.5 mm)转杯纺纱通道内气流分布特征及纤维运动轨迹的差异。试验结果表明:Y=13 mm(工况a)时,输棉通道内气流速度与压强变化梯度最大,有利于伸直纤维;工况b时,转杯凝聚槽负压最大,纤维进入转杯能较好地凝聚汇集,有利于纤维紧密凝聚成纱;输棉通道位置过低(工况c),转杯内部涡流分布不均,不利于转杯高速平稳转动。

汽车关门压耳感影响因素研究及优化

介绍了汽车关门耳压的相关理论及影响关门压耳感的相关因素,对某款电动汽车进行主、客观评价。针对该车关门压耳感明显的问题,对潜在影响因素(空调系统内外循环模式、鼓风机送风量、关门速度、整车气密性和气流通道)做全面分析。通过研究发现,影响关门耳压的主要频率分布在50 Hz以下,影响关门压耳感的主要因素是气流通道。在后侧围内饰板增设适当面积的通气孔对气流通道进行优化。试验结果表明:该方案成功降低了关门压耳感,其思路和方法可为类似问题的解决提供参考,具有工程应用价值。

基于ZJ17型卷烟机新型双通道均匀气流气室装置的设计

为了进一步优化ZJ17机组的烟丝分选效果,设计了一种双通道均匀气流的气室装置。2个进气口导管为气室腔体提供更加均匀稳定的气流,经过气室腔内的气流混合后,最后由导气板吹出稳定均匀的气流,为吸丝道内的烟丝提供均匀稳定的正压吹风,为卷制成型机提供了更加均匀的烟丝条。

模头气流通道形状对熔喷流场的影响

通过改进普通双槽模头的气槽与喷丝板端部的形状,设计了渐缩式气槽和同时带有渐缩式气槽与圆弧形喷丝板的两种新型双槽模头。利用数值模拟方法对比了气流在普通双槽模头和新双槽模头中心线上的气体流速、气体温度、气体静态压强和湍流强度分布。分析结果表明,与普通双槽模头相比,气流在新双槽模头中心线的平均和最大气流速度分别提高了38.5%和27.7%,回流区的反向速度降低,气体温度提高,气体静态压强和压强差增加,湍流强度的峰值减小,模头端面附近的气流波动减缓。两种新双槽模头都有助于熔喷工艺中纤维的细化,达到降低能耗的目的,是生产高质量熔喷纤维的良好选择。

平板微热管汽流特性优化

为进一步提高平板微热管(FMHP)的传热效率,采用模拟仿真和实验研究的方法,对比研究了不同横梁结构的气流通道对平板微热管气体流动特性和传热性能的影响。在仿真软件中,气流通道入口处压力为50 Pa的条件下,时间为1 s时4种结构通过的气体流通量分别是7.451 6、21.915 3、19.239 2、23.192 8 m^(3)。实验工质为甲醛,充液率为80%~100%,热量输入为0.5~2 W。实验结果发现,弧形结构的气流通道更有利于降低平板微热管的热阻,提高传热能力。充液率为100%时,RSC-FMHP、RMC-FMHP、CSC-FMHP、CMC-FMHP的热阻分别是10.137 5、9.125、9.575、8.887 5℃/W。CMC-FMHP的热阻相比较于RSC-FMHP、RMC-FMHP、CSC-FMHP的热阻,分别下降了1.25、0.237 5、0.687 5℃/W。