直线振动筛的动力学和疲劳分析

基于Lagrange法建立振动筛系统动力学模型,并求解其响应.利用多体动力学软件对直线振动筛进行运动仿真分析,求出振动筛在激振力作用下的振动位移、速度、加速度及动画直观显示振动筛的运动情况.在此基础上,根据运动学分析载荷,建立振动筛的有限元分析模型并进行静力学和疲劳分析.该方法实现了运动分析、强度分析、疲劳分析的结合,为开发高可靠性、高性能的大型振动筛提供了依据.     

高温灰渣在斜面冷渣器中的流动分析

为了分析工业生产中的高温灰渣在斜面上的流动特性，采用基于离散单元法的颗粒流动程序( PFC2D)，建立料 仓和斜面的仿真模型，首先分析颗粒通过斜面的临界角，然后针对颗粒在不同斜面倾角，进行了颗粒运动的数值模拟，为 下一步分析颗粒传热做准备。通过模拟发现：①颗粒通过斜面的临界角为28。- 29。；②在斜面倾角大于临界角的前提 下，颗粒的堆积厚度随着通过斜面的距离的增大而减小，堆积厚度拟合直线的斜率逐渐增大，在40。之前呈现直线增长 的趋势，400 - 500增长速度逐渐平缓，拟合直线的截距随着倾角的增大，逐渐较小。     

U形管内浆体输送特性研究

为了探究通过U形管路输送不同质量分数颗粒的浆体流变特性，课题组对其内部流场进行了研究。通过计算流体动力学软件FLUENT对水平U形管内浆体的流动进行了数值模拟，获得了入口段、出口段及弯头等5个截面处颗粒的速度和体积分数分布情况，并且通过计算分析了速度、颗粒质量分数和管径对弯管压降的影响。研究结果表明：在弯头处二次流的存在，导致弯头局部流动情况变得复杂，使得截面内侧颗粒体积分数高于外侧；管道沿线的压降受流速和颗粒质量分数的影响很大，随着颗粒质量分数的增加，剪切应力和剪切黏度的增加导致压降增大。课题组的研究有助于了解颗粒质量分数和流速对浆体流变的影响。     

考虑黏性及压缩效应的旋涡运动特性

采用扩散速度法处理黏性作用项的离散涡法，数值模拟了旋涡在黏性不可压流场中的运动；推导了可压缩流中的旋涡运动方程，对不可压缩流中的Biot-Savart方程进行了可压缩修正，进而用离散涡方法求解出非定常、不稳定、可压缩流场中的旋涡运动。分析了胀量及黏性扩散作用对旋涡运动的影响，通过大量长时间行为的数值试验得出了一系列结果。结果表明：为了真实地反映旋涡在实际流体中的运动规律，必须考虑黏性及压缩性的影响。     

电旋风分离器内电晕放电流场的数值模拟

为了探究电旋风除尘器内流场在电晕放电条件下的分布，课题组借助FLUENT软件对其进行数值模拟。建立了静电旋风分离器的单相三维湍流的RSM模型，采用控制体积法对其离散，用SIMPLE算法求解流场分布，得到了一定条件下静电旋风分离器内流场的切向速度和轴向速度分布。结果表明：施加高压电压不会改变切向速度和轴向速度的分布情况，仅改变切向速度和轴向速度的大小，且切向速度的变化大于轴向速度的变化；同时发现，在高压电压条件下能够减小颗粒的回带和提高颗粒的分离效率。     

基于EDEM的猴魁茶叶充填过程仿真研究

为解决猴魁茶叶包装劳动强度大、效率低等问题，课题组设计了一款适用于猴魁茶叶的自动化充填系统。运用EDEM离散元仿真软件对猴魁茶叶的充填过程进行仿真模拟，观察充填过程中茶叶姿态的变化规律，以验证设计的合理性；并以堆积角、平均速率及平均挤压力作为评价指标，探究不同结构参数对茶叶充填性能的影响规律。结果表明：载具转速对茶叶充填性能影响最为显著，转速越大，茶叶的堆积角、速度及内部挤压力越大。课题组的研究可为后续装置研究与参数化设计提供参考。     

梗签悬浮分离腔体内颗粒相运动的数值模拟研究

为了进一步降低烟梗中的含丝率,课题组根据烟丝和烟梗的密度不同,设计了悬浮分离腔体结构。首先利用流体力学中的 相关公式求解出通入悬浮分离腔体内的气压范围;再利用FLUENT软件对腔体内部的气流速度及轨迹进行模拟仿真,对比得到0.22 MPa下的负压可以达到相对理想 的分离效果;最后采用离散相模型和Euler Lagrange多相流求解的方法,在FLUENT软件中对悬浮分离腔体内烟梗的颗粒相运动进行数值模拟仿真,得到烟丝颗粒 与烟梗颗粒在腔体中的捕捉率。分离后的烟梗中的含丝率由原先的10%~20%降低到3.85%~8.53%,进一步提高了烟丝利用率。     

新型旋风分离器内颗粒的运动规律

分离效率是判定旋风分离器性能优劣最直接的一个参数,而分离效率的高低微观上由旋风分离器内颗粒的运动规律决定。采用离散颗粒模型研究了新型旋风分离器内颗粒的运动规律并估算了分离效率,结果发现:颗粒从入口不同区域进入该旋风分离器分离空间时有不同的运动轨迹,入口大致可划分为3个区域;被入口导流板碰撞分离的颗粒在发生二次分离时被再次捕集的可能性很大;分离效率实验值和模拟估算值变化趋势一致,但模拟估算值高于实验值。     

基于有限元法的高速振动排序输送机动态性能的研究

利用三维建模软件和有限元分析手段,对振动筛完成了实体建模和动力学特性——固有特性、响应行为的分析研究,获得了振动筛自身的振动行为和响应特征。振动筛挡板自身的局部动态响应行为,可对与其接触的物料施加微小的作用力和位移载荷,这些局部作用促使物料在沿筛体运动的同时,物料会发生旋转、排序。振动筛的动态力学响应行为的研究,为进一步提高振动筛的筛分和对物料的排序性能将产生积极的作用。     

振动研磨机颗粒系统的仿真试验

为了探寻偏心振动磨的最佳工艺参数，达到减小乏能区、提高研磨效率的目的，以单筒偏心振动磨为研究对象，建立偏心 振动磨内部介质运动数学模型。借助于离散元素法颗粒系统分析软件EDEM，模拟不同振幅、频率组合下研磨介质与物料的运动状态。理论与试验研究结果表明 ：系统在简谐激振力作用下，筒体以高频率连续振动，介质在磨腔内形成明确的动态回转质心，且随激振频率和振幅不同有所变化；研磨介质和物料混合过程中 ，振幅增大混合速度增加，但振幅过大时部分物料被甩到磨腔边缘，混合均匀度反而降低；当激振频率为16 Hz，振幅为10 mm时，介质运动范围较大，乏能区明 显减小，物料与研磨介质间接触力增加，研磨效率大大提高。因此，可以通过控制激振频率和振幅等参数来获得更有利的研磨效果，提高研磨效率。     

布风装置对流化床流动特性的影响

以欧拉双流体模型和颗粒动力学方法为基础,采用基于压力的PC-SIMPLE算法,标准的k-ε的分散湍流模型,数值模拟了在3种不同气体布风装置下流化床内气固两相流动,获得了其床内颗粒体积分率和速度的分布规律.相对于单层多孔板流化床,管式和凹形多孔板流化床达到稳定流化状态的时间较短.在相同的床高和径向位置处,管式和凹形多孔板流化床内颗粒体积分率随时间的变化较强烈.不同布风装置的流化床总体上在床内形成了中心区域体积分率较小,向上运动;近壁面区域体积分率较大,向下运动的"环核"结构.     

滑动摩擦系数的离散元数值模拟与分析

针对滑动摩擦的研究现状及存在的问题进行了简单叙述,将离散元理论引入滑动摩擦研究,应用基于该理论的三维颗粒流数值模拟软件(PFC3D) 建立了滑动摩擦模型,重点分析了接触压力、表面粗糙度和相对滑动速度 等因素对滑动摩擦系数的影响,模拟结果与经典摩擦理论结论进行了对比和讨论,最后给出了进一步研究的一些建议。     

基于DSP与LabVIEW仿生运动机理模型在线切换、离散化系统

仿生运动机理模型在实际的应用过程中,必须针对特定的应用场合和不同的硬件系统选择不同的控制模型和最优参数,使实际效果达到最佳。文章提出了一种基于DSP与LabVIEW,对仿生运动机理模型进行实时在线离散化的方法。该方法实现了控制模型的在线切换、参数的实时修正、模型的在线离散化、LabVIEW和DSP的实时通信。实验结果表明,该系统实时性好、运行可靠。     

强吹除雪气固两相流流场数值模拟分析

为研究和分析机场强吹除雪气固两相流流场的压力、速度和雪粒运移规律,依据离散粒子模型建立了强吹除雪气固两相流方程,并采用计算流体力学数值分析方法,对机场强吹除雪的气固两相流流场进行数值模拟分析,得到了气固两相流流场的压力、速度分布曲线和不同时刻下的雪粒分布规律．数值分析结果表明,气固两相流场发展过程迅速,速度分布符合射流理论,湍流强度变化剧烈．数值模拟得到强风强吹除雪的吹雪时间为2．5s．     

90°细弯管内稀疏气固两相流动数值研究

为了研究细弯管内稀疏气固流动条件下颗粒的分布特性,采用离散相模型( DPM)追踪颗粒行为,利用雷诺应力 模型( RSM)模拟气相的湍流流动,考虑了流体一颗粒间的双向耦合作用。通过对颗粒和气体流动行为的分析,得到了气 体压力、速度及颗粒浓度等的分布,研究了细弯管内颗粒流动行为的形成机理。结果表明：细弯管内气相压力沿流动方 向逐渐降低;弯管段内气相最大速度沿管外壁分布;水平段颗粒作下沉运动,弯管段颗粒浓度先分两束,后成单束贴壁流 动,最终杂乱分束,在竖直段彻底弥散化,这是由于各管段不同主要作用力所导致。     

流态化速冻装置布风板实验研究

针对目前流态化速冻装置在速冻过程中速度分布和压力分布不均匀导致食品流化状态与冻结效果不佳等缺点,课题组从布风板孔隙形状（正方形、三角形和圆形）、孔隙率和孔隙分布3个角度出发,设计出16种布风板,以提高装置对不同种类食品的适应性要求,提高装置能效比从而达到节能的目的。文中研究设计的布风板可改善流态化速冻装置在冻结过程中的流化程度与冻结效果,同时不同孔隙形状的设计也满足食品颗粒形状的多样性需求。     

喷孔锥度对喷气织机辅助喷嘴喷射性能的影响

为探究喷孔锥度对喷气织机多圆孔辅助喷嘴喷射性能的影响规律,课题组设计了3类等大中心环形分布喷孔辅助喷嘴,研究其流场特性。分别建立了不同喷孔锥度时3类辅助喷嘴的流场模型;利用FLUENT软件对上述流场模型进行数值模拟,得到供气压力0.3 MPa时各辅助喷嘴对称面上速度云图、出口流速中心线上速度衰减曲线图及距喷嘴出口不同距离处截面速度分布图;提取截面上速度分布数据点得到了3类多圆孔辅助喷嘴0°和10°时距出口不同距离处截面速度径向分布图。结果表明：随喷孔锥度增大,各多圆孔辅助喷嘴的喷射性能明显增强;喷孔锥度大于0°时,喷孔锥度越大各型喷嘴出口处射流速度也随之增大。课题组既分析了喷孔锥度和孔心距各自单一因素对喷嘴喷射性能的影响,又考虑了喷孔锥度和孔心距双因素对喷嘴喷射性能的影响,结果表明喷孔锥度对辅助喷嘴整体喷射性能的影响较孔心距的影响更为显著。     

基于离散选择的技术扩散元胞自动机模型

传统的基于Bass模型的各类技术扩散模型簇并没有有效地刻画采用者收入因素等个人特质的影响,也无法描述消费者中途放弃采用情形下的扩散规律。为此,将离散选择模型引入到创新扩散研究领域,用以研究消费者个人特质对技术扩散进程的影响,并将其与元胞自动机相结合,建立了一个创新扩散混合模型。运用太阳能热水器（SWH）在我国农村地区的扩散情况进行仿真分析,发现模型能够较好地拟合SWH的实际扩散状况并且很好地解释了收入水平等个人特质对扩散进程的影响路径。此外,与传统理论不同,研究还发现扩散进程并不与口头交流信息量呈简单的直线相关关系,而是存在着一个临界值,超过该值后,口头交流对扩散进程的影响力将日益减弱。     

高雷诺数层流管道中颗粒惯性聚集力学成因的数值研究

根据高雷诺数和低雷诺数层流管道中颗粒不同的聚集情况，课题组根据“相对运动原理”并结合CFD技术，建立了“相对运动模型”。采用数值模拟研究了在圆形截面通道高雷诺数层流中颗粒所受惯性升力的空间分布特征；探究了颗粒惯性聚集现象在高雷诺数层流管道中所出现的内部聚集圆环的力学成因和影响因素。研究结果表明：颗粒在高雷诺数工况下所受的惯性升力的空间分布规律与低雷诺数工况完全不同；在靠近通道中心处出现了新的升力零点，是形成颗粒内环聚集区域的力学成因。这种现象的产生和颗粒表面的剪切应力分布及压力分布有关，其中剪切应力分布的变化占主导作用。     

中国农村城市化模式的需求分析

文章从需求方面研究农村城市化的模式。以对农村转移劳动力的调查资料为基础,对就地转移劳动力和异地转移劳动力的迁移趋向进行了统计分析,建立了关于农村劳动力迁移目标选择的多元离散选择模型。对农村转移劳动力的人口特征和城市化迁移选择行为二者之间的关系进行了分析,揭示出影响当前农村转移劳动力迁移行为与迁移决策的人口特征因素,得出了中国农村城市化的模式不能以小城镇为主等重要结论。