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。

导流片设置对风管系统的消声预测模拟研究

空调的噪声超标一直以来是剧场、歌剧院等建筑受到投诉率最高的问题之一。针对通风系统气动噪声,大多考虑风机噪声的影响,但建筑空调风管系统在声学性能上也存在很大的缺陷,其中风管系统中导流片的设置是影响空调噪声的根本环节。因此,以上海某歌剧院风管弯头是否设置导流片为例,对缩尺风管进行仿真,并结合试验,检验预测模拟结果的可靠性,以发现其对消声和系统阻力的影响,可为后续是否可以采用仿真法代替试验法研究风管内导流片的降噪效果提供理论依据。

90°矩形截面弯头内置导流板的布置优化研究

基于商业计算流体力学(CFD)软件Fluent,采用Realizable k-ε湍流模型对添加导流板前后的一系列90°矩形截面缓转弯头进行了1∶1建模的三维数值模拟研究.对于结构尺寸满足1.0≤R/b≤1.5的缓转弯头,通过定量分析导流板起止位置、导流板中心角及导流板分割流道方式对转弯后不同位置参考截面处的流场不均匀性的影响规律,提出了导流板的最优布置方式.结果表明:导流板的最优布置方式为导流板中心角θ≥60°、靠后布置(β=0°),且分割流道方式满足b1/b2=0.4~0.5.

基于N-S方程数值解的弯管流量计漩流理论

提出了基于N-S方程数值解的弯管流量计漩流理论模型,该模型彻底解决了弯管流量计研究历史上试图建立一个完整、准确的理论模型难题,对于指导弯管流量计的理论研究、实验研究和产品开发具有重要的理论指导意义。

大型泵站肘形进水流道三维紊流仿真计算

通过肘形进水流道三维紊流仿真计算,定性分析流道内部流态,定量计算流道出口轴向流速分布均匀度、出口水流偏流角和流道的水头损失,能预测肘形进水流道的水力特性,为流道水力设计优化和模型试验提供了依据,可以缩短模型试验周期和试验费用。

Revit族的创建技巧——以圆形风管变径弯头为例

从Revit中创建族命令的基本概念入手,解析了Revit软件中创建族命令的具体内容。通过剖析创建圆形风管变径弯头族的具体步骤,总结了利用Revit创建机电工程中复杂构件族的方法和技巧。

大型预制送风管道弯头导流降阻特性仿真

为了研究超大型风管弯头中导流片不同设置形式所导致的不同内部流动和压力损失问题,针对某一大型风管段,分析了2片,4片和6片导流片的设置形式以及导流片集中、分散和均匀位置的安装方式对弯头和风管下游段的气流组织和压力损失影响。结果表明,随着导流片数量的增加,弯头内阻力系数逐渐降低,降幅从2.76%(2片)~5.85%(6片);导流片靠近弯头壁面两侧设置的降阻效果最佳,而导流片的集中分布则会增加系统2.35%的能耗。在有声学等特殊功能要求的不同类型建筑中,推荐导流片的设置位置应进行有针对性的设置。

1000MW机组锅炉热二次风管道阻力研究

应用Fluent软件对某1 000MW机组锅炉热二次风管道系统的阻力进行了研究,认为空气预热器出口90°弯头、水平过渡段、前后墙分配处以及前后墙各支管分配处速度分布不均匀等是造成原热二次风风道阻力较大的主要原因。对此,采取流线型热二次风风道、合理的弯头、增设导流板以及局部圆角等改进方案,解决了原设计方案存在的速度分布不均匀和回流区等问题,降低了热二次风管道的阻力。

导流片对预制弯头内气流组织的影响

为研究导流片对预制风管弯头气流组织的影响,通过选取了装饰工程中3种常用的大型弯头,并在其中设置不同形式的导流片,应用数值模拟的方式对不同形式的弯头和配置不同形式的导流片时,风管内的气流均匀性进行了研究。通过比较得出了3种大型弯头中导流片的布置对气流流动的影响,并结合风管系统内整体均匀性和出口风速得到了预制风管弯头的选型依据,以期为今后类似工程的风管弯头选型提供借鉴。

水泥厂热风管道的优化设计(一)

以2500t/d新型干法窑生产线为例,进行了热风管道的优化设计的三方面研究:(1)介绍了窑尾风管的四种优化方案,每种方案均可有效缩短管道高度5m左右,从而可降低建设钢材用量约10t左右,且能减小运行阻力、节约电耗。(2)进行了用钢板焊成的风管弯头的柔性研究,计算了弯头的柔性系数和应力增大系数。结果表明,完成与直管相同的变形,钢板焊成的风管弯头所产生的力远远小于直管;但弯头处应力则远大于直管。(3)对一级筒至增湿塔风管及窑尾烟囱在预热器塔架上的导向支座方案进行了研究探讨。研究表明,悬挑梁支承方案用钢量较高;而用简单的拉压杆支承体系,在保证热风管道和烟囱在风载荷或地震作用下水平方向稳定时,可实现纵向自由伸缩,并可有效节约建设投资。

飞机空气导管中的弯管应力特性研究

以飞机空气导管系统的弯管部分为研究对象,在Patran软件中对该区域进行单独建模,并采用Nastran非线性静力学求解器对模型进行应力特性分析,以研究管道的壁厚、弯管曲率半径与管道外径的比值、弯管弯曲角度和管道外径等参数对弯管应力特性的影响,从而得到管系设计初期弯管处的结构优化方案。该研究对我国飞机空气导管系统的前期优化设计具有一定的参考价值。

肘形进水流道优化水力设计研究

进水流道的主要作用是调整水流流态,为水泵的叶轮室进口提供良好的水力条件。如果进水流道内流态不良,有可能产生脱流、漩涡等现象,使得水泵叶片压力分布不均匀,从而导致水泵的效率降低、水力损失增加,更有甚者水泵产生汽蚀,引起泵站的振动,威胁泵站的安全运行。采用数值模拟方法,分析水泵叶轮、进水流道隔墩以及进水流道几何参数对流道水力性能的影响。

基于场协同原理的通风空调管道弯头减阻技术研究

通风空调系统是建筑能耗的重要组成部分,其中风管弯头的局部阻力对整体能效有显著影响。本研究致力于90°风管弯头流阻的降低,通过改进的导流叶片设计及优化弯头曲面形状,寻求减少系统总阻力损失的解决方案。研究显示,适当减小弯头内弧面曲率能显著降低阻力,结合使用舌形导流叶片和调整内弧曲率的方法能进一步改善减阻效果,变弧面-舌形导流弯头减阻率达到15.3%~30.9%。此外,本研究还通过流场分析和场协同原理深入探讨了弯头内部流动状态及其减阻机理,为通风空调系统中风管弯头的优化提供了理论指导。

弯头内气-固两相流动与管壁磨损特性研究

弯头是火力发电厂煤粉管道和烟道的主要异形件,气体夹带煤粉或煤灰颗粒在管道中形成高雷诺数气-固两相流,存在着流动特性复杂、阻力较大、冲蚀磨损严重等问题。本文采用欧拉多相流模型以及结合了颗粒固壁反弹模型和磨损模型的DPM离散相模型,分别对弯头内的气固两相流动阻力特性与磨损特性进行了三维数值模拟。通过分析弯径比、转弯角度、截面形状等结构参数对弯头模型阻力损失和内壁面磨损率的影响,提出了弯头的优化结构。

水箱进口结构模拟及实验研究

蓄热水箱是蓄热中最常见和普遍使用的装置,本文提出了1种改善蓄热水箱热分层的1种结构—弯管型进口,并对其在储热水箱中应用的放热性能开展实验研究,得到了水箱的热力学特性。基于CFD软件建立水箱的数学模型,对比实验与模拟结果基本吻合。通过对比弯管型进水结构与布水器型进水结构理查森数、热水输出率、混合数探究进水结构热分层效果。结果表明:2种进水结构混合数与理查森数相差不大,在相同工况下,弯管型进水结构的热水输出率为84.9%,布水器型进水结构的热水输出率为76.39%,在制作工艺上弯管型进水结构比布水器型进水结构简单,更易于安装。