基于离散元法双螺杆挤出机磨损特性分析

双螺杆挤出机在生产过程中经常会出现螺杆磨损等问题,严重影响了螺杆的使用寿命和聚合物加工的品质。本文采用离散单元法(DEM),结合Archard磨损模型,对同向啮合双螺杆挤出机螺杆磨损进行数值模拟,分析螺杆转速和填充率等因素对双螺杆挤出机磨损特性的影响规律。结果表明,螺杆磨损主要发生在螺棱的顶部区域以及进料口处,在物料进入机筒入口处会发生严重的挤压磨损;随着螺杆转速和填充率的增加,螺杆的磨损程度不断增大;料槽后方输送段的螺杆主要产生横向切削磨损,切向累积能量是导致磨损的关键因素。

75 t/h双速CFB锅炉炉膛结构优化数值模拟

由于结构特殊,高低双速循环流化床(CFB)锅炉炉膛内部气固两相流密相区和稀相区颗粒质量浓度的变化增强了受热面处对流换热,但同时也加剧了对金属受热面的冲击磨蚀。为解决二者间的矛盾,本文采用欧拉-拉格朗日方法对某燃用高比例煤泥的75 t/h高低双速CFB锅炉炉膛内气固两相流进行冷态数值模拟,通过仿真计算得出了该炉膛结构内部气体与固体颗粒的流动速度和质量浓度的变化规律,在相同边界条件下研究炉膛稀相区和密相区的截面比对炉膛壁面磨损与对流换热的影响,得到了优化后的炉膛结构参数。结果表明,炉膛壁面的磨损量比值和对流换热系数均随炉膛截面比的增大而降低,综合考虑后,建议该炉膛截面比选择在82.5%～92.5%较为合适。将该建议值应用于实际电厂锅炉炉膛结构技术改造后,锅炉运行情况良好。

半潜入喷管收敛段碳/酚醛材料烧蚀特性

采用流固热耦合数值方法,以及Abaqus的ALE(arbitrary Lagrangian-Eulerian,任意拉格朗日欧拉方法)自适应网格技术,对位于半潜入喷管收敛段的碳/酚醛的烧蚀现象进行了预估,与试验结果进行了对比分析。结果表明:在收敛段,Al/A_(l2)O_(3)液滴或颗粒对材料的传热烧蚀起到了关键作用,当气流与材料表面平行时,液滴或颗粒的影响很小;从碳/酚醛热分解角度出发,基于完全碳化即被剥蚀的假设,基本能够预估碳/酚醛材料的烧蚀特征,烧蚀速率大约为0.3 mm/s;后效碳化对材料碳化过程的影响明显,发动机工作期间,分解层的厚度大约为2.0 mm,考虑后效作用,分解层厚度可能会增加至4.0 mm左右;与喉衬接触的材料区域,喉衬的传热会明显加剧材料的碳化过程。