壳管式污水换热器的设计对堵塞换热的影响

壳管式换热器在污水源热泵系统中间接提取污水热源,用这种换热器作为城市污水与清水之间的换热器,间接降低污水对机组的腐蚀损害.本文采用壳管式换热器作为污水与水间的换热器,首先对其进行结构设计计算,然后根据设计参数分析污水流速对堵塞换热的影响规律.

液压助力马桶装置设计

本文主要研究目的是针对行动能力不便的老年人,设计一个助力装置来帮助其如厕.主要研究方法是使用图像采集进行数据的收集,再对得到的数据进行建立数学模型上的数据分析计算以及使用MATLAB进行对人体坐起过程的臀部运动轨迹进行最小二乘法拟合,对得到的轨迹曲线进行机构的设计,再对机构进行产品设计.最后得到一个助力装置来帮助老年人如厕结束后起身.

亚临界有机朗肯循环发电系统热经济性分析

热经济性分析是利用有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)发电技术回收低温余热设计方案的核心内容之一.利用在MATLAB软件中自编的ORC热经济性程序,计算得到了6种常见的有机工质在不同蒸发温度下亚临界ORC发电系统的系统?效率和动态投资回收期,并进行了对比分析.结果表明,对任一有机工质而言,系统?效率随蒸发温度的升高先增大后减小,动态投资回收期随蒸发温度的升高先减小后增大.有机工质R124具有最大的系统?效率,而有机工质R245fa具有最小的动态投资回收期.

自由端集中质量对悬臂梁振动特性的影响分析

悬臂梁由于结构简单而广泛应用在各类工程结构中.然而,悬臂结构在应用中难免会受到集中质量的影响.由于悬臂梁自由端处的力臂最长,因此,其受集中质量的影响也最为显著.本文详细研究了自由端集中质量对悬臂梁的固有频率、应力分布和幅频响应等相关振动特性的影响.结果表明,自由端集中质量的会降低各阶固有频率,且低阶固有频率所受影响更为明显.此外,自由端的集中质量会使梁整体弯曲应力的分布更为均匀.在幅频响应上,大集中质量对低阶模态影响较大,而小集中质量则对高阶模态有着较大影响.

叶栅环境下凹坑气膜孔的冷却特性研究

气膜冷却技术在燃气轮机涡轮冷却叶片中得到了广泛的应用,其冷却性能与主流流动、冷气流动、孔型等相关.本文首先利用平板条件下凹坑孔的实验数据对所采用数值计算方法的有效性进行了验证,之后分别对叶片压力面、吸力面处的凹坑孔在不同吹风比下的冷却特性进行了研究,并与典型圆柱孔的冷却特性进行了对比.结果表明:无论在压力面还是吸力面,凹坑孔的面积平均冷却效率均高于圆柱孔,而总压损失系数均稍低于圆柱孔;随着吹风比的增大,压力面和吸力面处凹坑孔的总压损失系数也随之增大,而面积平均冷却效率并非随之单调增大;在任一吹风比下,吸力面处凹坑孔的面积平均冷却效率、总压损失系数均大于压力面处.

超声振动切削皮质骨切削力的仿真研究

骨钻孔手术中过大的力和扭矩易造成钻头折断、骨组织损伤等问题.在普通钻削上加载超声振动,有助于改善手术效果.将钻削过程简化为二维正交切削,研究超声振动辅助切削机理,利用Abaqus建立皮质骨切削模型,对比分析了有无超声振动的切削力情况,通过正交试验研究不同参数对切削力的影响并建立预测模型.结果表明:在超声振动条件下切削力明显小于普通切削,且切削层厚度和振幅对切削力的影响较大,切削速度和频率影响较小,合理选用参数可以降低切削力.

关节软骨缺损修复区剪切特性分析

应用有限元软件ABAQUS建立基于横观各向同性的关节软骨固液耦合双相模型,在压缩载荷作用下,研究了工程化软骨(Tissue Engineering Cartilage,TEC)的弹性模量和泊松比、修复深度、及压缩量对修复区剪应力分布的影响.模拟结果表明,缺损修复显著地改变了修复区剪应力的分布.比较而言,全层缺损修复时软骨表层修复边界处的宿主软骨和TEC剪应力差别最小,软骨不易开裂;修复区剪应力极值随TEC弹性模量增大而增大;加载初期(2 s),剪应力极值随TEC泊松比增大而减小,加载一段时间后(1 000 s),剪应力极值随泊松比增大而增大;压缩量不同时,各种修复条件下剪应力极值均随压缩量增加而增大,且压缩量增大时,软骨表层修复边界处剪应力集中现象愈加显著,易引起开裂.分析结果对临床修复具有一定的理论指导意义.

风力发电机叶片的转动特性分析研究

本文以流体力学为基础,利用Fluent对叶片周围的流体域数值计算,将风机转速、来流风速和转动力矩三个参数结合DOE方法进行响应面优化分析,为风机的转动特性分析、故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供相关数据.通过数值计算表明,风机转速与来流风速共同决定风机的转动力矩,进而影响风力发电机的功率.

一种基于柔性铰链的三维振动装置的研究

基于光学功能元件的重要应用价值以及振动辅助加工在制备方面展现的巨大发展潜力,本文设计了一种三维振动装置,采用三运动轴彼此垂直独立的串联方案,选取了直梁型柔性铰链作为导向结构,压电驱动器为动力源,可以适应不同类型的振动加工要求,并借助柔度矩阵法与有限元建模对柔性铰链机构进行了静力学分析计算与模态分析.