气流柔软整理机喷射结构数值优化研究

为了研究纺织面料气流柔软整理机结构的关键几何参数对流道喷射结构气流场及面料的影响,基于ANSYS Workbench有限元分析软件,借助正交试验法获取不同几何参数的喷射结构,建立喷射结构气流场的数值分析模型,采用流固耦合计算模型和重整化群k-ε(RNG k-ε)湍流模型开展不同喷射结构的内部流场及面料受力情况分析。结果表明:面料表面的平均压力及气流平均速度基本与喷嘴距离面料的高度及喷嘴间距成反比关系,与喷嘴数成正比关系。气流柔软机喷射结构对面料处理效果最佳的工艺参数为:出口射流倾斜角度10°、布宽4 m、喷嘴数4个、气腔喷嘴大小100 mm、喷嘴距离面料高度50 mm、喷嘴间距500 mm。     

双叶片离心泵自吸过程的气液流态及振动特性

泵的自吸过程包含着复杂的气液两相流动结构,这种不稳定的两相流动结构会诱发振动和噪声,不利于泵的稳定运行。目前,针对泵自吸过程的研究主要集中于泵的自吸机理及气液流态的演变规律,很少涉及自吸过程的振动特性。为了揭示离心泵自吸过程的振动诱导机制,通过搭建离心泵自吸性能试验装置,以双叶片离心泵为研究对象,采用高速摄影技术和振动测试技术开展自吸过程泵内气液流态及振动特性的试验研究。同时,设计5种不同位置的回流孔,研究回流孔位置对自吸性能及振动性能的影响规律。研究结果表明：自吸过程中,叶轮内部气液流动的剧烈变化加剧了叶轮转子系不稳定径向载荷,导致振动强度的增加;自吸过程中,振动激励频率分布在700 Hz～1 200 Hz的中频段,并以宽频振动为主,叶轮内部存在一个明显气泡带;自吸过程结束时,首要激励频率为叶片通过频率,激励频率集中在25 Hz～400 Hz的低频段;回流孔位置对自吸时间影响显著,但是对振动强度影响较小。     

自吸泵内能量损失及非定常流动特性研究

自吸泵由于其特有的气液分离腔和回流孔结构使得其内部流动更为复杂,本文针对自吸泵内能量损失及非定常流动特性开展实验和数值研究。通过开展模型泵水力性能实验,发现数值计算结果与实验结果具有较好一致性。利用熵产理论和Q准则定量分析了不同工况下自吸泵内不同区域的能量损失特性及涡核分布特征,结果表明:泵内熵产分布特征与水力损失分布特征基本一致,叶轮、蜗壳和气液分离腔是自吸泵内能量损失的主要区域。蜗壳内部的压力脉动强度在靠近隔舌区域较大,蜗壳中段处变弱,蜗壳出口扩散段处又进一步增强。在小流量工况下,叶轮和蜗壳内部涡核分布面积较大,涡核主要分布在叶轮的进口处和出口处。