冷却风机性能试验的仿真计算方法研究

针对冷却风机在设计优化过程中存在试验成本高和效率低等缺点,课题组提出了基于CFD的风机性能试验仿真方法。冷却风机性能试验仿真以CATIA建模软件和FLUENT流体仿真软件为基础,通过CFD计算,实现对冷却风机气动性能参数的分析与研究。仿真的湍流模型采用RNG κ ε模型,旋转模型采用MRF多重参考坐标系模型,求解方法选用SIMPLE算法。通过仿真数据与试验数据的对比,得出各性能参数的仿真误差均在9%以下,仿真精度在可接受范围内。研究结果表明：冷却风机性能试验仿真的条件设置和计算方法可以满足一般工程应用;仿真模型具有一定的应用价值,可以利用其研究冷却风机的气动性能。     

基于CFD的不同搅拌组合多相流流场研究

针对在设计发酵搅拌设备过程中往往依赖经验判断传质混合效果以及能耗等的现状,课题组利用CFD技术对设计的4种搅拌模型进行气液两相流非稳态数值模拟。模拟采用了多面体网格划分物理模型以及滑移网格模型法求解,探究了其速度场、气相体积分数和功率耗损情况。结果表明：相同工况下,不同搅拌组合的流场特性差异较大;上桨采用径向流桨的搅拌组合形成的混合流场整体速度分布更均匀,能为釜内物质提供更佳的混合和传递效果;同时上桨和底桨采用6半圆叶圆盘涡轮桨的搅拌组合C气液分散性能更好;功耗方面,搅拌组合A>组合C>组合B>组合D。模拟结果及分析可为气液反应釜搅拌器的设计及优选提供重要的参考。     

基于CFD的搅拌反应罐内部流场的数值模拟

利用CFD计算流体力学软件对搅拌反应罐搅拌区流场进行模拟,实现了速度场、速度位置分布的可视化,获得了速度场的分布规律;分别对不同半径、不同结构的搅拌架和在不同搅拌转速下的浓缩罐内部流场进行详细分析,获得搅拌效果与搅拌架半径、结构以及搅拌转速之间的关系,并根据力矩分析结果给出了合理的搅拌转速区间。该研究可为冷冻浓缩罐的设计和生产提供理论依据。     

气泡泵垂直提升管内气泡运动的CFD数值模拟研究

目前对气泡泵的研究主要集中在加热功率、管径和管数对气泡泵提升量的影响,而对垂直提升管内气泡运动状 态的研究较少。文中采用VOF模型对气泡泵的双提升管和三提升管内气泡的产生和运动进行CFD数值模拟。结果表 明：在低加热功率范围内,提升管数量对气泡的产生和运动形式基本没有影响;在高加热功率时,虽然液体提升量随着提 升管数量的增加而增加,但是它并没有相应的成倍的增加;在提升管数量相同,压力为0.4 MPa时,氨水适于作为气泡泵 的工质。因此得出结论：改进气泡泵结构、选取合适的加热功率和工质将是气泡泵发展的一个趋势。     

喷气涡流纺喷孔数量对喷嘴内气流场的影响

为了研究喷孔数量对喷嘴内气流场的影响,应用FLUENT流体计算软件对喷嘴内部气流场进行数值模拟,并结合OriginPro对不同喷孔数量时喷嘴内部气流场状况进行比较和分析,深入解析喷孔数量对涡流场的影响。研究表明：喷孔数量对喷嘴内部气流场的特性影响较为明显,随着喷孔数量的增多,气流在喷嘴中形成的旋转运动增强,喷嘴入口处用以吸引纤维的负压也随之增大,对纱线的加捻特性也就越强。     

基于大涡模拟方法的旋流过滤器内流场数值模拟

旋流过滤器在设计改进过程中,缺少对旋流过滤器和传统旋流器内流场的对比分析,且多孔介质阻力对流场影响的研究也较少,针对这一问题,文章选用大涡模拟( LES)方法对传统旋流器和不同多孔介质阻力下的旋流过滤器流场进行了数值模拟。得到了不同多孔介质阻力对旋流过滤器的轴向速度、切向速度、径向速度、静压、涡量及Q值的影响规律,并与传统旋流器内流场进行对比,获得了旋流过滤器流场内丰富的流动信息。结果表明与传统旋流器相比,旋流过滤器最大切向速度和压降减小;随多孔介质区域阻力的减小,最大切向速度和压降也随之减小。旋流过滤器减弱了旋流强度,增加了过滤能力,其内流场受多孔介质区域阻力影响较大。     

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。     

溶液属性对电流体动力学喷印的影响研究

为研究电流体电喷印中流体动力黏度、表面张力及电压等参数对喷印过程的影响,在前人对电流体动力学理论分析的基础上以质量分数为10%～20%的聚氧化乙烯为模拟材料,采用多物理场耦合软件COMSOL构建电流体动力学数学模型进行仿真验证。在电场力、液体内部黏性力和表面张力的作用下泰勒锥保持平衡,当电场力大于液体表面张力和黏性力时,液体破碎喷印形成锥射流。液体表面张力和动力黏度越大,喷印所需电场力就越大,相应时间锥射流的形成也就越慢。     

基于离散元法的玉米颗粒振动筛分过程模拟研究

为了探究玉米颗粒在直线振动筛面上的运动情况,课题组以散体力学为基础,依据离散单元法分析玉米颗粒振动筛分机理。通过建立直线振动筛三维模型,分析玉米颗粒在振动筛面上的运动,应用可视化离散元模拟软件EDEM分析振动筛面在上下直线运动的情况下,玉米颗粒速度变化情况得出以玉米圆颗粒为基础模型,直线振动筛相关的一些参数的变化对筛分过程中颗粒速度和位置的影响。仿真结果表明：不同形状的筛孔、不同下落高度和不同形状颗粒都对筛分效果产生影响。课题组的研究为设计和优化直线振动筛提供了参考。     

基于FLUENT的管壳换热器壳程流场数值模拟与分析

通过简化管壳式换热器模型,采用非结构网格划分,选用κε湍流模型,应用CFD软件FLUENT对壳程流体流动和传热过程进行了数值模拟,得到了不同折流板间距情况下壳程流体温度场、压力场以及速度场的分布情况。分析了折流板间距对壳程流体流场分布、换热器传热速率以及压力损失的影响,并得出了进口流速与传热量和压力损失之间的关系。模拟结果与理论研究结果相符合,对管壳式换热器的设计和改进有一定的参考价值。     

基于CFD流场分析的反应釜搅拌器结构改进

承压反应釜在固液混合过程中往往伴随强烈的热传递效应,而密度较低的粉末状固相介质与液体混合的难度相 对较大,投料溶入效果不佳和物料结团漂浮等问题较常见。针对此类反应釜的搅拌不充分等问题,采用CFD技术指导 反应釜内搅拌器结构进行设计和改进,对反应釜内的固液搅拌混合过程进行了三维数值模拟。数值计算采用多重参考 系法( MRF),K-ε湍流模式以及Mixture多相流模型,模拟了反应釜中的流场形态,通过混合过程的两相流计算得到固相 体积分数的分布情况和变化规律,并在此基础上预测了混合时间。结果表明：改进后的搅拌器效果明显增强,该混合过 程的CFD模拟可得到相对准确的流场分布及各项特性参数预测结果,可为该类反应釜搅拌器的设计和优化提供参考     

基于旋转导叶的离心风机气动流场仿真

为了改善离心风机的气动音质,课题组设计了一种带旋转导叶的离心风机,采用多重参考系（multi reference frame, MRF）方法,实现带旋转导叶的离心风机流场仿真,分析了添加与不添加旋转导叶情况下旋转导叶数和旋转导叶型线对离心风机流场的影响。结果表明：旋转导叶能有效地均匀离心风机的流场,为离心风机气动音质的改善创造了有利条件;存在最佳的旋转导叶数,使得在流场分布较为均匀时离心风机做功效率最高;旋转导叶型线为反S形时离心风机流场的均匀性明显优于正S形型线。工程应用结果与仿真结果一致。     

基于CFD的蒸气箱分区结构流场数值模拟

针对蒸气箱在开发改进过程中,缺少对内部蒸气流动特性的理论分析和有效开发手段而过于依赖设计经验的问 题,建立了基于计算流体动力学( CFD)的蒸气可压缩流动模型,采用了FLUENT的SST k-ω模型对蒸气箱内部分区结构 进行蒸气流动数值模拟：改变不同的输入条件,探索了蒸气箱内部的缓冲区、阻流区、主流区和扩散板等结构对蒸气喷射 稳定性、均匀性和热量损失的影响。研究表明：缓冲区与阻流区阶梯连接会产生较强的蒸气湍流,迅速降低喷射速度;阻 流板在降低流速,分散蒸气流动的同时,加剧蒸气湍流,影响蒸气输出速度和流量分布;扩散孔的形状分布直接影响了蒸 气喷射速度、流量和加热区域均匀蒸气层的形成     

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．     

“写作即翻译”与同伴反馈法结合之实证研究

同伴反馈法在英语写作教学中有着不可替代的作用,但是自身也有其局限性,为了弥补其重技巧、轻能力、指导性的不足,本文基于"同伴反馈"与"写作即翻译"教学法的结合,对学生进行了一次系统的问卷调查,并通过定量统计与定性分析,以期从现象与本质两方面了解学生对两种教学法结合的态度。结论表明:总体上学生对该教学手段持肯定态度,部分学生提出了建议,少数学生持否定或中立态度。此实验为本教学法的后期改进与完善提供了理论与数据上的参考。     

试析“限塑令”后包装设计的发展趋势

今年6月1日起实施的"限塑令",在社会中掀起了一场又一场的激烈讨论.从防止乱丢弃塑料袋的角度来讲,这可能意味着一场新的革命.人们的行为习惯要为此而改变,人们在生活中许多的陋习要因此收敛.由于人的行为习惯与生活方式的改变,进而导致包装设计的用料、方法、形式都要进行改变,以及由此引发的包装设计内涵与道德标准的转变是值得人们深思的.     

等离子弧焊接电弧的温度场和流场研究现状

等离子体电弧温度场和流场的研究对其在工业生产中的应用具有重要的意义。文章分析了等离子弧温度场以 及流场检测和计算的研究现状。在等离子弧温度场的检测中,现今光谱诊断法最为方便,所测得的结果较其他检测方法 而言精确度更高;在等离子弧流场的检测中,运用粒子成像测速技术的方法可以检测得到流场分布。在等离子弧温度场 和流场的计算中,数理解析法计算繁琐,需要大量时间。数值模拟的方法更为经济、有效。     

微小螺钉输送和拧紧装置

针对目前电子电器类产品的微小螺钉装配时存在装配精度和速度上的不足,提出一种新型微小螺钉输送和拧紧 装置,设计了输送和拧紧装置的组成结构,介绍了装置中主要部件的工作原理,并分析了输送过程中输送轨道的倾斜角 度和输送管道的弯曲程度,采用机械振动和气动传输相结合以实现微小螺钉的排序和输送。该装置可以实现微小螺钉 装配的自动化,与传统的手工装配或半自动化装配相比,具有工作效率高、产品装配质量高和装配成本低等特点,主要用 于工业生产流水线上微小螺钉的自动化装配过程中。