立式捏合机桨叶间隙、螺旋角对搅拌扭矩和功率特性的影响

以1 L两桨叶立式捏合机为研究对象,采用CFD方法系统性地研究立式捏合机桨叶结构参数（间隙、螺旋角）对搅拌牛顿流体（玉米糖浆）的搅拌扭矩和功率消耗的影响关系。立式捏合机仿真模型与试验数据进行对比验证,确保了模型的可信度。研究结果表明,减小桨叶间隙或增大桨叶螺旋角可增大桨叶搅拌扭矩和功率消耗。减小桨叶螺旋角可增加桨叶捏合作用时间,减小桨桨间隙或增大桨叶螺旋角可增大桨叶捏合作用强度。一定范围内,桨桨间隙c₁=3.0 mm、螺旋角β_k=35°时,空心桨平均扭矩取得最小值0.046 93 N·m;桨桨间隙c₁=1.0 mm、螺旋角β_k=55°,空心桨平均扭矩取得最大值0.068 73 N·m。搅拌牛顿流体时,立式捏合机功率准数N_pM与雷诺数R_eM为线性关系,并且桨桨间隙对立式捏合机功率特性曲线的影响大于桨叶螺旋角的影响。     

基于转矩补偿的风电变桨加载系统的研究及仿真

针对风电变桨加载系统在建模及控制方法上存在的缺陷,对桨叶模拟系统的补偿转矩进行了研究分析,对加载系统中的控制方法进行了改进,提出了一种转矩闭环控制与转矩补偿优化相结合的控制方法.基于Bladed软件对2.5 MW风电机组运行进行了仿真,同时利用该模型模拟现场工况,参与平台控制并进行了加载试验,将平台试验数据与仿真结果进行了比较,两者基本一致.研究结果表明,转矩闭环控制与转矩补偿优化相结合的控制方法能真实反映桨叶在风场的工况,使变桨加载系统的控制达到最优.     

异向啮合型双螺杆捏合机转子型线演化及其混合性能

针对当前各种不同类型异向啮合型双螺杆捏合机转子型线数学模型表达不一、性能优化及对比困难等问题,建立异向啮合型双螺杆捏合机转子型线设计的统一数学模型,改变阴阳转子头数及其他设计参数,演化得到包括目前常用异向啮合型螺杆转子在内的多种转子端面型线;采用粒子示踪法对几种不同典型螺杆转子流道中的动态混合过程进行研究,对表征螺杆混合性能包括分布性混合和分散性混合的参数指标,如停留时间分布密度函数、分离尺度、拉伸速率、剪切速率等进行对比分析。研究结果表明:差速啮合型双螺杆捏合机分布性混合能力优于传统异向等速啮合型双螺杆捏合机,传统异向等速啮合型双螺杆捏合机分散性混合能力优于差速双螺杆捏合机。研究结果可为双螺杆捏合机螺杆转子的型线选择以及性能优化提供数据依据。     

直升机桨叶摆振量的全场景视觉测量及分析

直升机旋翼桨叶在高速旋转时，进行全场景桨叶摆振测量和分析，对直升机桨叶载荷设计和旋翼结构设计具有重要意义。本文设计了桨叶摆振量立体视觉测量系统，并进行摆振模式拟合分析。首先，对课题组已有立体视觉测量系统进行改进，并在风洞试验中完成不同总距及周期变距下的旋转桨叶标记点三维坐标测量；其次，解算桨毂坐标系下的桨叶摆振量；最后，采用一阶多项式对桨叶在特定时刻下的摆振模式进行拟合分析，采用复合正弦函数对桨叶旋转过程中的摆振规律进行拟合分析。风洞测量实验结果表明，在4.6 m×4.6 m场景中测量的摆振量均方根误差小于1 mm;桨叶摆振模式和规律模型拟合度好，其均方根误差小于1 mm,为直升机桨叶设计提供了数据支撑。     

现地高空短气象窗口风机桨叶拆换技术

风电桨叶通过大螺栓与叶轮连接，由风和自重产生的力、力矩使桨叶和螺栓经受变化的振幅循环荷载，在雷电、台风等恶劣自然环境中，桨叶容易受到损坏，严重时，需要对桨叶进行拆除和更换。通过单支桨叶空中拆换技术的分析，针对拆换工艺流程、质量安全控制措施进行了研究，并提出了未来有待进一步改进的方向。     

捏合机的使用与维护

通过研究NH-2500C型捏合机的结构特征和工作原理,结合多年来生产现场使用与维护保养工作的宝贵经验。总结了该型捏合机的日常使用与维护保养的方法。     

双螺杆捏合机转子型线设计与数值模拟

利用曲面共轭原理建立双螺杆捏合机转子型线设计与螺杆转子共轭曲面啮合方程的数学模型,提出一种可对高黏度物料进行输送、混合及塑化作用的新型双螺杆捏合机螺杆转子型线,给出转子螺旋副组成齿型线参数方程,进行转子结构设计.建立双螺杆捏合机流场数值仿真模型,依据计算流体动力学理论,对非牛顿流体流动进行三维、等温稳态有限元数值分析,研究其在不同转速及中心距条件下流场压力场分布、速度场分布、最大切应力、物料流动速率等特性;依据流固耦合理论,求解捏合机内部流体和双螺杆转子结构耦合方程,研究不同工况下流体压力和扭矩对螺杆转子应力和变形影响的变化规律.研究结果为双螺杆捏合机转子型线、结构参数的设计以及工艺参数的合理设定提供理论依据.     

变桨驱动电机低频输出的恒压频比优化控制研究

针对风电机组现场轮毂桨叶吊装困难的问题,对轮毂变桨系统的控制技术、变桨电机等方面进行了研究,提出了一种专供风电机组轮毂现场吊装桨叶的拼桨系统,采用低频输出的恒压频比控制技术,优化恒压频比控制方式和合理设置参变量。利用matlab/simulink对2.0 MW风电机组轮毂拼桨系统进行建模、仿真,同时利用该模型的控制方式和控制参变量进行了测试。研究结果表明,采用低频输出的恒压频比控制技术,优化配置和合理调节控制系统的转矩补偿量、中间电压和中间频率,既能保证变桨驱动电机的安全,又能充分发挥变桨驱动电机的最佳输出特性,使现场轮毂桨叶安装工作方便、经济、高效。     

Modbus Plus网络在大型捏合机控制系统中的应用

介绍了Modbus Plus工业控制网络系统的结构和通讯协议，以及由工控机和PLC组成的Modbus Plus网络在大型捏合机控制系统中的应用，阐述了MB＋网内各节点的寻址方法、节点之间的信号传递和数据通信方法。     

捏合机有关问题的分析与研究

捏合机属于一种搅拌机械设备,主要是利用搅拌桨,对设备内部的介质进行周向和径向的搅拌和研磨,使介质达到相关工艺的标准和要求。对捏合机的工作原理、使用分析及日常维护等,进行了简要的分析和阐述。     

SSK型静态混合器和SX型静态混合器的数值模拟及对比

采用计算流体动力学(CFD)的方法,以双螺旋静态混合器以及瑞士苏尔寿SX型静态混合器为主要对比分析模型,以甲醇、PVA、NaOH溶液为介质分析了二者的内部流场,通过仿真模拟计算和后处理分析,显示了物料通过两种不同叶片被动搅拌之后,在出口截面上各组分浓度分布的差异性,为今后的静态混合器的结构优化及选型提供有利的参考依据。     

车用SCR混合器内流场数值模拟

针对某公司新开发的SCR混合器,利用ANSYS 14.0软件中的fluent模块对其内部流动特征进行了详细的分析.从仿真结果可以得出：新型SCR混合器的内流动特性相比传统陶瓷蜂窝结构有了明显的改善,不但压力损失降低了很多,而且其内部速度分布和温度分布也比较理想.     

旋转导向钻井惯导平台动力学分析与运动研究

将受到井下复杂扰动力矩作用的惯导伺服平台稳定控制在某一特定方位角度,是推靠式全旋转导向钻井系统实现准确导向的关键,但该平台对作用力矩非常敏感,小的扰动即可使其振荡失稳甚至单向旋转。通过对平台主要作用力矩的分析,建立一个考虑摩擦、水力冲击、质量分布偏心、安装误差偏心和涡轮电动机电磁作用等作用力矩的非线性动力学模型。基于该模型,仿真分析平台在无扰动和复杂扰动下的运动,得出了平台结构和扰动作用参数对平台运动影响的一般规律,水力驱动下的力矩测试试验验证了动力学分析的合理性。这些工作为改进系统机械设计和平台控制方法研究奠定了基础。     

Drag Torque Prediction Model for the Wet Clutches

Reduction of drag torque in disengaged wet clutch is one of important potentials for vehicle transmission improvement. The flow of the oil film in clutch clearance is investigated. A three-dimension Navier-Stokes(N-S) equation based on laminar flow is presented to model the drag torque. Pressure and speed distribution in radial and circumferential directions are deduced. The theoretical analysis reveals that oil flow acceleration in radial direction caused by centrifugal force is the key reason for the shrinking of oil film as constant feeding flow rate. The peak drag torque occurs at the beginning of oil film shrinking. A variable is introduced to describe effective oil film area and drag torque after oil film shrinking is well evaluated with the variable. Under the working condition, tests were made to obtain drag torque curves at different clutch speed and oil viscosity. The tests confirm that simulation results agree with test data. The model performs well in the prediction of drag torque and lays a theoretical foundation to reduce it.     

沥青混合料转运车性能试验研究

在分析沥青混合料转运车的工作原理及作用的基础上,通过理论分析螺旋搅料器搅拌输送沥青混合料的运动特性,并通过模型试验,研究了螺旋的螺距S、半径r对改善沥青混合料离析程度的影响,揭示了评价搅拌输送效能、质量的重要指标——离析系数及其随螺旋分料器结构参数、运动参数变化的依存关系,得出了螺距及螺旋半径之间的最佳关系,为沥青混合料转运车的设计开发提供科学可靠的依据.     

混合体锥度对油气混合器性能的影响

根据一种新的油气混合原理,在混合腔体中加入一个锥形体,设计了一种新型油气混合器,并利用FLUENT对三种不同混合体锥度的油气混合器内流场进行了仿真分析。仿真实验结果显示：锥体锥度对油气两相环状流的形成和周向分布均匀性有一定影响;选择合理的锥度有利于提高混合器性能。     

限矩型液力偶合器内部两相流动数值模拟

限矩型液力偶合器内部存在着复杂的气液两相流动,为掌握限矩型液力偶合器内部流场分布及转矩特性变化,分别采用VOF(Volume of fluid)与Mixture两相流模型对偶合器内部流场进行模拟计算,并对其转矩特性进行监测。通过VOF模型获得的偶合器内部气液两相分布情况和通过Mixture模型得到的其内部压力速度分布图能够较好地反映偶合器内部流场变化情况。仿真结果表明：VOF模型能够较好地模拟出偶合器因流态转变而造成的转矩跌落情况,Mixture模型不能模拟出该效果,但在高、低转速比工况下模拟的转矩值仍具有一定参考意义。     

考虑热效应影响的液黏调速离合器流体剪切转矩预测研究

为了更准确地对液黏调速离合器流体剪切转矩进行预测,以液黏调速离合器摩擦副间的流体为研究对象,建立了考虑热效应影响的三维CFD模型,并考虑了黏温特性的影响,应用计算流体力学软件CFD ACE+对流场进行求解,得到了摩擦副间流体的压力和温度分布以及流体剪切转矩的数值解;通过实验研究对比分析了不同转速和油膜厚度下的流体剪切转矩。结果表明：影响温度分布的主要因素是流体剪切线速度;热效应对摩擦副间流体的压力分布有较小的影响;由于流体温度对黏度的影响,流体剪切转矩随着转速差的增加而缓慢增大。因此,通过与实验数据对比分析,考虑热效应影响的三维CFD模型能够更为准确地对转矩进行预测。     

基于内流场分析的液力变矩器改型设计

为了提高液力变矩器的外特性,使其与发动机匹配良好,利用CFD软件对液力变矩器内流场进行三元流场数值计算和分析,在此基础上根据性能要求对原有变矩器作改型设计,改进了叶型进出口角、骨线形状和厚度分布等参数,以期得到分布合理的内流场,从而使改型后的变矩器具有符合要求的更优的外特性。改型后的液力变矩器具有更高的效率和与发动机匹配更优的泵轮容量系数,试验结果与计算结果非常吻合,改型设计效果良好。