3D打印模具钢粉末处理系统的设计与模拟分析

设计了一种面向金属3D打印全过程的粉末处理系统,完成了系统整体结构设计,通过相关参数计算设计了动力装置、输送管道、供料器、分离器、筛分装置等组成部分。采用FLUENT软件模拟分析了18Ni-300模具钢粉末在系统中的流动情况。结果表明:提高粉末供应管道入口气流速度可以改善粉末在管道中的流动状态和输送效果。随着弯管弯径比的增大,粉末输送率会增加,压力损失会随之降低。减小分离器锥角会导致分离器分离效率提高,内部压力损失减小。提高废料回收管道入口气流速度可以增大筛分装置中废料的回收率。

激光选区熔化波形进风道结构设计仿真及实验研究

在激光选区熔化增材制造设备中,风循环系统不仅起到防氧化的作用,更重要的是在成形区形成的风场可以将成形过程中金属粒子产生的黑烟、飞溅等工艺副产物带走,而这也对成形件的质量有着重要影响。基于目前南京中科煜宸RS450型激光选区熔化成形设备存在的金属粒子飞溅、黑烟残留问题,运用SolidWorks、AnsysFluent等软件对风道与整体成形仓成形区域的流道进行仿真模拟,再结合实际需求以及模拟效果提出波形进风道新型吹风结构并进行优化。通过仿真数据表明,成形过程中产生的飞溅、黑烟残留过多是由于成形区风场分布不均匀造成的。经过仿真优化,极大地改善了风场分布不均匀的情况,并通过实验予以验证。采用优化后的波形进风道结构进行试件的致密度实验,也得到极大改善。

空调系统的变风量末端装置

从节能的角度介绍了当前应用的空调变风量末端装置及其风量测量技术。第一代变风量末端装置使用皮托阵列式动压测管测量其增幅动压,经差压变送器输出数字信号到控制器,因其风阀通过风速高,造成能耗损失大。第二代变风量末端装置使用螺旋桨风速传感器等电子设备直接输出数字信号到控制器,因其风阀通过风速低,比第一代变风量末端装置大幅降低了风机能耗。第三代变风量末端装置采用风机取代了传统变风量末端装置的风阀,比第二代变风量末端装置更进一步降低了系统风机能耗。

综掘工作面风幕阻尘效果影响因素研究

目前综掘工作面粉尘污染的研究多集中于单一因素对综掘工作面风幕阻尘效果的影响,而未充分考虑各因素间的交互作用,使得压风分流技术的工程应用效果欠佳。为明确附壁风筒径向出风距离、径向出风比及轴向出风距离对风幕阻尘效果的影响,以潘三矿810西翼机巷综掘工作面为研究对象,运用Fluent软件对径向出风距离为10~25 m、径向出风比为0.6~0.9及轴向出风距离为6~12 m条件下的风流分布和粉尘扩散情况进行数值模拟。结果表明:(1)随着径向出风距离增大,径向涡流风幕在巷道内的转变更充分,综掘机司机前端的风流分布越均匀,更有利于形成风速方向均指向工作面的轴向阻尘风幕。当径向出风距离为10 m时,距工作面7 m断面内涡流特性明显,风速方向紊乱;当径向出风距离为25 m时,距工作面7 m断面内,风流分布趋于均匀,风速方向均指向工作面,形成了能够覆盖全断面的轴向阻尘风幕。(2)随着径向出风比增大,整流风筒轴向风流风量减小,轴向风流风速和射流强度降低,轴向风流对综掘工作面前端气流的扰动减弱;径向出风比越大,越有利于形成风流方向指向工作面且能覆盖全断面的轴向阻尘流场,即轴向阻尘风幕。(3)径向涡流风幕的阻尘能力随径向出风比的增大先增强后减弱,轴向阻尘风幕的阻尘能力随径向出风比的增大而不断增强。(4)在采取压风分流风幕阻尘技术后,当压风总量为300 m^(3)/min,吸风量为400 m^(3)/min,附壁风筒径向出风距离为20 m,径向出风比为0.9,整流风筒轴向出风距离为8~10 m时,能很好地将粉尘聚集在吸尘口附近,达到高效控尘除尘的目的。在810西翼机巷综掘工作面进行现场测试,测点风速和粉尘质量浓度实测值与模拟值基本一致,高浓度粉尘被有效阻控于工作面前端,隔尘效果较为明显,验证了数值模拟的有效性。

动态千级洁净室的深化设计及效果分析

由于现有建筑高度限制,需要在现有建筑布局的条件下满足动态千级的生产要求;通过对业主设备机台布置,物流、人流路径,FFU布置率、回风道调整,先初步计算各断面风速,再进行气流模拟验证;再深入后期调试阶段,获取测试数据,验证设计可行性,并形成报告。

非均匀来流条件下风管机C型翅片换热特性研究

传统风管机常采用V型换热器,低矮风道内来流风速的非均匀分布导致其换热能力较弱。针对风管机的非均匀来流,基于翅宽分布与风速分布的非均匀匹配,设计了一种非等宽翅片C型换热器,通过仿真和实验对其换热能力进行计算和测试,对比C型和V型翅片的换热特性,分析来流温度、冷凝温度、风量大小和风速分布对换热的影响。结果表明:在非均匀来流下,当翅宽与风速分布的幂次方成正比时理论换热量最大;C型翅片换热面积与风速的匹配度优于V型翅片,不同分区的局部换热量较高,总换热量更大,在较宽的工况范围内换热提升均大于10%。

基于风流及粉尘分布规律的机掘工作面风筒布置

为优化机掘工作面局部通风布置,改善工作面通风及排尘状况,基于气固两相流理论,利用数值模拟的方法分析了机掘工作面压入式、抽出式及长压短抽式3种通风方式下,随着风筒口至工作面距离的变化,工作面风流运动规律及粉尘的分布规律,并确定长压短抽通风方式风筒口合理位置为:压入式风筒口距工作面距离Ly在3.5槡S^5槡S或6槡S^6.5槡S,抽出式风筒口距工作面距离Lc<1.5槡S。确定压入式通风风筒出口至工作面最佳距离约为3槡S,抽出式风筒吸风口至工作面最佳距离约为槡S;确定长压短抽式通风风筒口最佳位置为Ly在6槡S^6.5槡S,Lc≈槡S。模拟结果与前人文献试验结论基本一致,模拟结果可靠。

谷物联合收割机清选筛筛面气流分布试验及分析

针对轴流式谷物联合收割机脱粒方式的清选装置效率不足的问题,设计了双风机振动筛式清选装置,前风机采用3风道结构。试验时在清选筛筛面上设置若干个测量点,采用风速仪测定各个测量点处的气流速度值,分析筛面气流分布状况。试验结果表明:前风机从3风道吹出的气流大小及分布能满足纵向轴流式脱粒方式对清选装置气流分布的需要;后风机能有效辅助清选筛排出短茎秆,提高清选效果。

树脂浇注式干式变压器绕组间气道内气流分布的研究

对干式变压器绕组间气道内气流分布进行了研究,并进行了验证。

电动汽车气流能量回收装置的设计与性能分析

为了探索电动汽车行驶气流能量回收技术以增加续航里程,借鉴小型风力发电机的研究方法,在电动汽车前舱内设计了一个由风道和升阻结合式垂直轴风力机组成的气流能量回收装置,并分析风道引起的汽车头部流场变化对整车风阻的影响.根据风能浓缩理论,考虑电动汽车前舱空间尺寸约束,设计了风道结构,通过CFX仿真验证了风道的增速作用.在CATIA中建立整车模型、带风道的整车模型、带风道和风力机的整车模型,将3个模型分别导入Ansys CFX中,研究风能回收装置对整车空气动力学性能的影响.基于相似性原理,采用放大比例的风道和风力机模型进行台架试验,得到了不同风况下的风道内流场.结果表明:风能浓缩后风速增加了约30%;采用风道和风力机的电动汽车风阻系数比原车降低8.84%;当风道与风力机处于最佳匹配位置时,风力机启动风速约为4.78 km·h^(-1),最高转速可达458 r·min^(-1).

隧道钻爆法施工风流流场规律的数值模拟

为了解决公路隧道钻爆法施工粉尘浓度高的问题,以京昆高速公路辛庄隧道为研究背景,运用Fluent软件对风流流场分布规律进行数值模拟,并与现场实测的风速分布情况进行对比分析,模拟结果与实际数据基本一致。研究结果表明,当风筒出口风速为20m/s时,压入式风筒安装的最佳距离是距离掌子面40~50m,在这个范围内,最有利于粉尘的排出。

某大学图书馆空调系统气流组织形式分析

简要介绍了某大学图书馆的空调系统,分析了集中送、回风管道风口布置形式、末端送风口形式和相应的室内气流组织形式,通过几种气流组织形式对比,得出了大空间风管道风口布置的最佳形式。

棉精梳机复杂气流场的动态数值模拟

基于计算流体动力学理论,建立了棉精梳机吸落棉风道三维气流场物理模型。采用Fluent软件,运用弹性变形与局部重构动网格技术,并使用Profile文件定义吸落棉风道中毛刷、锡林及下钳板运动边界状态,对棉精梳机吸落棉风道三维复杂流场进行动态数值模拟。该模拟以气体为工作介质,采用满足流体连续性方程和动量方程的κ-ε湍流模型,分析了不同时刻棉精梳机吸落棉风道气流场的变化,并针对棉精梳机八眼吸口进行了气流试验。结果表明,仿真结果与试验测试相吻合。

果园喷雾机单双风机风道气流场仿真与试验

针对单风道果园喷雾机两侧气流场不对称、施药不均匀的现象,对自制双风道果园风送试验台气流场特性进行分析研究。该文采用CFD数值模拟和试验的方法对单双风道的气流场由内及外依次对比分析研究,以viscous-standard模型分析单双风道内部气流场分布,对仿真值与试验值拟合分析,拟合优度R2=0.8274,验证数值模拟的准确性;通过对两风道出风口及距出风口不同截面上的风速散点数据Golden software Voxler拟合处理和加权分析对比2种风道特性。结果显示:单风道内部流场右侧较强,双风道左右两侧基本一致;双风道在出风口处风速较单风道大,且两侧风速曲线走势基本相同;两侧距出风口0、1、2、3、4、5 m截面上外部气流场气流分布云图中,单风道气流场集中域有明显的偏移,两侧气流场强度差异大,双风道左右气流场基本对称;在对中性上,2 m截面上双风道左右两侧最大风速对其距中距离的加权平均数分别为-3.23、-1.33 mm,单风道为-24.99、-32.33 mm,且双风道距中偏移量随距离的变化趋势较单风道小。综合分析最终得到双风道气流场在两侧对称性和对中性上较单风道有明显的优势。该研究可为进一步优化风送喷雾技术提供参考。

局部增压法降低集中空调送风能耗

全空气集中空调系统必须借助风量调节阀来调节和平衡末端送风口的风量。风量调节阀系阻性部件,存在较大的压头损失,须消耗大量送风能量。如果降低空调机组出口压头,同时利用管道风机进行局部增压来保持远端风口必要的送风压头,无疑会降低风量调节阀的节流阻力损失,并可有效地降低空调机组的风机功率和能耗。

棉纺精梳机锡林风道气流规律分析

研究棉纺精梳机锡林风道气流规律及其对棉网质量和精梳落棉率的影响。系统分析了一个工作周期内不同工作阶段的气流规律,并根据精梳机的锡林、钳板及分离罗拉的运动配合情况及棉网运动规律,分析了锡林风道气流对棉网质量及精梳落棉率的影响。认为:补风口的位置随锡林位置的变化而变化;当毛刷对锡林清扫时,在三角气流板上方形成高压区,产生沿后分离罗拉下表面流动的气流,使分离罗拉倒入机内的棉网尾端上浮,对新旧棉网的接合产生不良影响。在锡林梳理前阶段,有气流通过下钳板与后分离罗拉之间的棉网进入锡林风道,将部分短绒及可纺纤维带走而形成落棉。

风机送风和纤维织物风管送风的研究和比较

冷库作为食品冷链物流中的重要一个环节,决定着食品的储存质量。冷库内的气流组织对冷冻食品品质有一定的影响。文中针对某冷库的风机送风方式和纤维织物风管送风方式进行了数值模拟研究,分析了这两种方式的温度场和速度场,结果表明纤维织物风管送风方式的效果比风机送风方式更好,货垛内部之间的温差在1.5℃左右,整体温差小且温度分布较均匀,风速衰减幅度要更小且更均匀。

抽出式通风机数量对地铁区间隧道通风排烟能力影响的实验研究

为量化抽出式通风机及其数量对排烟道与行车道内流量分配的影响,提出1个新的量化指标——通风排烟系统性能系数,即为抽出式与压入式通风机组合功耗与排烟体积流量的比值。为确立通风排烟系统性能系数,依托某过海区间隧道,搭建隧道通风排烟模型实验系统,测定排烟道与行车道所构成的风道内流动参数。结果表明:以吊顶排烟口为镜像面,行车道静压对称分布;对于行车道速度而言,双压二抽表现为对称分布,双压一抽为近对称,双压零抽为偏置分布;偏置分布的排烟道速度出现在双压一抽中,近对称属于双压零抽,对称显现于双压二抽。将数据进行分析计算后可知,性能系数最低的是双压零抽两通风机组合。

南京某大学实验室通风系统设计

从局部排风设备选择、变风量控制、风量平衡、实验室通风风险评估、典型实验室设计等方面对实验室通风系统设计进行了阐述。结合中美规范对实验室排风系统风管材料选择、防火阀设置、废气处理等关注点进行了探讨。

变风量空调系统设计中若干问题的探讨

介绍了变风量空调系统风道设计的特征。通过分析变风量末端装置的可调比和风量测量性能,探讨了变风量末端装置选用对变风量空调控制的影响。比较了弯头组合式分流三通和T形分流三通的性能,建议变风量空调风道系统使用弯头组合式分流三通。从风机能耗的角度探讨了环状风道设计对变风量空调系统的影响。