旋流型汽水混合加热器的数值模拟

设计了一种蒸汽入口中心线与轴有偏移量的旋流型汽水混合加热器。应用CFD软件FLUENT和VOF多相流模型模拟了汽水混合加热器内的两相流动,模拟结果与实验结果基本吻合。模拟结果表明:旋流型汽水混合加热器使蒸汽在蒸汽室内形成了旋流状态,偏移量越大旋流越好,汽水混合加热器内的温差越小,质量传递系数越大。     

内加热器陶瓷保护套管的温度场和应力场数值模拟

通过内加热器保护套管的几何建模及初始边界条件的设定,采用ABAQUS有限元软件模拟了套管在金属铝液中的温度场和应力场.模拟结果表明,内加热器套管在插入熔液的瞬时,套管位于液面下(0～700 mm)的部分承受的应力集中最大(9.5×107 Pa),等效热应力最高.温度场稳定后,液面附近区域(700 mm)的热应力最大(2.6×107 Pa),也最容易在该位置失效,符合实验验证的结果.     

轮胎多性能综合评价方法的研究

针对轮胎滚动阻力系数、通过噪声、侧偏刚度、湿地抓着系数和干地抓着系数、纵向水滑系数和侧向水滑系数多项性能评价指标,采用Minitab软件和多元分析方法（包括主成分分析法和因子分析法）对轮胎多性能综合评价方法进行研究。结果表明,旋转后的因子分析更接近轮胎结构和材料属性,采用轮胎性能的关键评价指标可为轮胎的选型和评价提供便利。     

基于主成分分析的熟料生产线运行质量影响因素综合评价

主成分分析是一种多变量数据统计分析方法,用于分析变量个数较多的复杂问题研究。熟料生产线运行质量涉及的影响因素较多,想要得到全面的分析结果较为复杂,本文是基于主成分分析的方法对影响某熟料生产线运行质量的因素进行综合评价,找到了各因素之间的最佳配合点,为提高熟料生产线的运行质量提供了方法参考。     

基于主成分分析的土壤重金属污染综合评价研究

主成分分析法是环境质量综合评价的一种简单、客观的方法。本文基于主成分分析法,建立土壤重金属污染综合评价模型,并以青岛为例,根据青岛市不同功能区的土壤重金属含量调查结果,对该地区的重金属污染程度进行综合评价,并分析了产生污染的可能原因。     

江河水质的综合定量评价

本文利用主成分分析和对数中心化的方法对江河水质进行综合定量评价。     

聚合物材料火灾危险性综合评价方法研究

摘要：提出了基于锥形量热仪试验热烟毒数据和主成分分析方法的聚合物材料火灾危险性综合评价方法。应用主成分分析方法对16种塑料锥形量热仪试验数据计算出的燃烧特性指数进行了分析研究，得到判断聚合物材料火灾危险性大小的火灾危险性综合指数。在16种塑料中，火灾危险性最大的样品火灾危险性综合指数为1．056，火灾危险性最小的样品火灾危险性综合指数为-1．660，ABS、PS、PVC、PA4类样品的综合火灾危险性依次减小。     

汽车内饰注塑工艺优化、数值模拟及缺陷分析

主要介绍了聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料以及其它高分子材料的汽车内饰件的生产工艺对制件质量的影响,通过工艺优化、数值模拟和缺陷分析,设计出合理的浇注系统和冷却系统,得到最佳的加工工艺,从而提高制件的美观度、降低制件的尺寸收缩、翘曲变形、熔接痕等缺陷的产生,还对数值模拟在汽车内饰件生产工艺优化方面的发展进行了展望.     

汽车塑料件油漆性能评价

介绍了汽车塑料件涂装目的、工艺及油漆质量的相关评价项目,并对常见的失效模式进行分析.     

基于数值模拟的汽车外饰件熔接痕分析及其优化设计

采用Moldflow软件对汽车外饰件的熔接痕进行分析,并基于该软件的二次开发原理对熔接痕结果进行量化输出,以量化后的结果作为评价指标,结合正交设计获得了1组最优工艺参数及各工艺参数对熔接痕的影响规律;最后,应用Moldflow软件对最优工艺参数进行验证。     

文丘里型气液分布器的实验与数值研究

以一种文丘里型气液分布器为对象,在直径为28 cm的冷模装置中考察了其流体力学性能。气、液流量分别在5~25 m³·h^-1、0.2~0.6 m³·h^-1范围内,使用激光粒度仪测量了液滴Sauter平均粒径（D₃₂）,并测定了其分布均匀性和抗塔板倾斜性能。结果表明：文丘里结构加强了气液混合,与泡罩型分布器相比,此分布器具有更好的液滴破碎性能;气速增大会使出口液体从伞状流变为喷射流,但仍能在直径约为出口直径10倍的区域内均匀分布;在气、液相负荷分别为10~20 m³·h^-1、0.4~0.6 m³·h^-1时,液位在进液口和进气口之间,此时分布器具有优异的抗塔板倾斜性能。采用计算流体力学软件模拟了分布器内部气液流动过程,得到了相含率和速度矢量图,所得结果有利于分布器的分析与改进。     

喷嘴雾化特性及脱硫废水蒸发数值模拟

利用相位多普勒粒度分析仪（PDA）实验台测量了双流体喷嘴出口速度与粒径分布,利用得到的速度与粒径数据对江苏某生物质电厂进行小水量脱硫废水蒸发的数值模拟,着重研究了液滴粒径以及烟气中水蒸气的体积分数对液滴蒸发过程的影响。PDA实验结果表明,该双流体喷嘴在特定气液比条件下出口粒径均小于100μm。应用离散相模型与随机轨道模型,利用Rosin-Rammler分布模拟喷雾液滴分布范围（0～100μm）。模拟结果表明,粒径低于100μm的液滴能够完全蒸发,液滴粒径越小,完全蒸发时间越短,液滴经历的平稳吸热时间越短。随着粒径的增加,液滴完全蒸发时间增幅变大。随着烟气中水蒸气体积分数增加,液滴蒸发速率变缓,液滴开始蒸发的时间延长,且体积分数越大,出口未蒸发完全的液滴直径越大,但出口液滴粒径增大的幅度在减小。     

Investigating the dynamic behaviour of fluidized bed spray granulation processes applying numerical simulation tools

Particulate processes involve different kinetic processes such as formation of nuclei, their subsequent growth and breakage. In addition, external product classification can play a significant role. A reliable prediction and thorough understanding of potential sources for instability is not only of scientific interest but also an important issue for better process design and process control.The application of these nonlinear dynamics is concerned with fluidized bed spray granulation. Self-sustained oscillations may rise in processes with external product classification.Therefore, focus of this work is on process stability which can be influenced by classifying, milling and recycling of particles and by the production of internal and external seeds.First a brief introduction to the model is given, that couples the particle population state with thermodynamic-, fluiddynamic- and granulation process for a unit with non-classifying product discharge and a screening and milling unit in the seed recycle and builds the core of the software package AVA^®FBSim^®, used for the experiments.     

T型管内油水分离特性的CFD-PBM数值模拟

目前关于T型管内油水分离特性的数值模拟大多采用Euler-Euler多相流模型,考虑管内油滴粒径分布及其对油水分离特性影响的研究工作尚未见报道。对T型管内的油水两相流动情况和分离特性进行了CFD-PBM数值模拟,并进行了室内实验以验证模拟结果的准确性。结果表明,T型管内油滴粒径随流体流动方向具有逐渐增大的趋势;增大来液中的油滴粒径分布可以有效提高油水分离效率,反之当来液中的油滴粒径较小时,油水两相在T型管内不易分离,相分配比始终与分流比几乎相同;分流比、Reynolds数等操作条件对油水分离效率的影响程度与油滴粒径密切相关,应慎重选取适当的操作条件以保证T型管的油水分离效率。     

真空探针冷冻和复温性能实验测试及数值模拟

针对现有的冷热复合治疗探针中存在的问题,设计了直径3 mm的真空探针,用电阻加热和真空层相结合的方法解决探针非工作段的低温问题,以液氮冷冻和电阻加热的方式实现探针的冷热交替过程。分别在空气、蒸馏水和离体猪肝中进行探针的性能测试实验。发现电加热与真空层结合可以提高探针非工作段的温度;在蒸馏水中探针形成轴向长度为3.6 cm,径向长度为1.8 cm的冰球;在离体猪肝中形成轴向冻结直径约为3.6 cm,化冻直径为1.2 cm的区域。使用数值计算的方法计算探针的有效治疗范围,形象直观地展示组织在冷冻和复温过程中的温度场分布,为临床手术提供数据支持。从整体效果看,探针有良好的冷冻和复温性能,促进冷热复合治疗的进一步发展。     

撞击流反应器流场数值模拟及其混合性能优化

利用数值模拟方法分析多喷嘴对称撞击流反应器内部流场以优化反应器结构。研究不同喷嘴数和进料条件对撞击流反应器内速度场、湍流特性及混合效果的影响。结果表明,不同喷嘴数撞击流反应器内流速分布为双峰型,等流速工况下速度梯度随喷嘴数增加而减小,高剪切力分布范围随喷嘴数增加先增大后减小。通过分析湍流尺度分布发现小尺度涡旋主要集中在撞击区,而大尺度涡旋主要集中在发展区,且四喷嘴撞击流反应器平均剪切应力及涡旋尺寸梯度最大,四喷嘴结构更有利于增强流体湍动强度并强化混合。撞击流反应器内平均湍动能随喷嘴数增加先增大后减小,其中四喷嘴撞击流反应器内平均湍动能最大。当撞击流反应器为四喷嘴结构时,其混合效果最好,完全混合时间最短为22 s。在本研究工况内四喷嘴结构为撞击流反应器混合的最优结构。     

微通道结构数值模拟及实验性能评价

Fluent软件的数值模拟结果显示伞形微通道结构比U形直线形微通道结构具有更加高效的混合效率,但该结构也存在流动死区,结合优化方向提出一种压降更小、混合效率较优更适用于液-液非均相反应的菱形微通道结构。同时,本文利用前述3种不同微通道结构反应器及常规反应器开展丙烯酸十四酯的合成评价对比实验,红外光谱及核磁谱图对反应产物的分析表征均证明了丙烯酸十四酯的生成。常规反应器和微反应器在相似工艺条件下,丙烯酸十四酯的收率仅为82%,停留时间更是长达300min,而微反应器中收率均达到90%以上,停留时间不超过3.5min,且菱形微通道结构反应器比U形直线形和伞形微通道结构反应器所得丙烯酸十四酯的收率都大,达到97%,说明菱形微通道结构更加有利于物料间的充分混合反应,这与菱形微通道结构数值模拟显示的结果是一致的,从而验证了数值模拟结果的可靠性。     

An evaluation of an automotive clear coat performance exposed to bird droppings under different testing approaches

In this study, the effects of two types of biological materials, i.e. natural bird droppings and pancreatin, on properties of an automotive acrylic melamine clear coat were studied. In addition, two different testing approaches including pre-aging and post-aging were utilized to investigate the biological resistance. To this end, effects of these biological materials on clear coat surface properties and appearance were investigated by different techniques including digital camera, SEM, AFM, optical microscopy and a gloss meter. In addition the mechanical properties of clear coats were evaluated by micro Vickers measurement and DMTA analysis. For further investigation FTIR analysis was utilized to have a more understanding of the failure mechanism.Results showed that the biological materials have an extremely vital effect on the appearance of the coatings. Decreasing of t_g and hardness of the films made by pancreatin and bird droppings were observed and were attributed to the chemical alterations as proved by FTIR analysis. It was also found that the biological degradation occurred on the samples experienced the post-aged testing method was more severe than the samples exposed to pre-aged testing. On the other hands, although bird droppings and pancreatin revealed a same failure mechanism, the effect of the former was more severe. In addition, it has been shown that the enzymatic structure of biological materials is responsible for the catalyzing the hydrolytic degradation of clear coat at neutral pH. Therefore, the biological degradation mechanism may be regarded as an enzymatically induced hydrolytic cleavage.     

多点卸料浅筒仓力学性能检测

结合实际工程，通过现场测试和实验分析结果，结合原型的数值模拟逆解验算，确定多点卸料特大型浅筒仓的负荷大小及分布，提供了力学参量的现场检测分析结果和长期的监测技术研究成果。此项成果填补了国内外多点卸料浅筒仓研究的空白。