水滴迷宫式调节阀空化特性计算与结构改进

针对超(超)临界机组中水滴迷宫式调节阀在高温高压工况下引起的严重气蚀问题,基于计算流体力学理论和空化机理,选用标准k-ε湍流模型、Mixture模型和Schnerr-Sauer空化模型,比较了改进前后调节阀在典型开度下的压力、速度、气相体积分数等结构性能。计算结果表明:原始碟片结构压降大,最大可至19.95 MPa,流速高,最高可达237 m/s,从而导致了严重的空化现象,气相体积分数甚至高达1;增加围堰后,碟片流道内最大压降降低了52.5%,最大速度减小了38.8%,最大气相体积分数降低至0.18;证明增加围堰可有效控制阀内压降和流速,减小气蚀破坏程度。此外,适当增加围堰高度有利于抑制空化发生,但高度过大会使空化区域向围堰处转移,同时形成不稳定流场影响阀门启闭特性。     

基于PLC的小型灌封装平台研制

针对我国当前大型灌装设备无法应用于中小企业的中小批量灌装生产问题,研制一种基于PLC的小型可移动式灌封装平台。通过对灌封装平台进行总体方案设计,确定工作流程,重点解决灌装在线称重、旋盖伺服扭力PID控制等问题。在系统硬件方面,进行了气动控制原理设计与选型、电气控制原理设计与选型、PLC型号选择、I/O接口分配及接线图设计;在控制系统软件方面,在GXWork2环境下,对作为主控制器的PLC进行了逻辑控制程序的编写、扭矩闭环控制设计,并在Visual Studio 2015里进行人机交互界面设计;最后在上位机编译实现人机交互,实验平台开机运行调试。实验结果表明：整个验证平台实现了某白酒瓶的灌装、旋盖、喷码和检测工序全自动,其中灌装误差小于0.3%,效率达到600~800瓶/h,满足工业生产要求。     

全自动绕线机机械设计与运动学分析

针对环形电感生产过程中出现的生产效率低等问题,应用虚拟样机技术设计一款能够实现磁环上料、铜线上料、磁环绕线、铜线断料、成品下料、不合格铜线下料的验证平台。采用SolidWorks软件对各个部分进行三维建模、虚拟装配,再采用SolidWorks Motion插件中运动学算法对绕线机关键部件锥形轮安装座、磁环推杆上料和铜线断料进行运动学分析。结果表明：各个部分加速度为线性变化,位移与速度无突变发生,机构的运动曲线无大幅变动。整体机构在运行过程中平稳,设计合理,满足工厂对自动绕线机的需求。     

高原地区多因素耦合作用下橡胶沥青性能评价

为提高沥青路面在高原地区多因素耦合作用下的服役寿命,以橡胶沥青为主要试验原料,将实地采集的青海格尔木地区气象数据应用于自主研发的可程式恒温恒湿阳光试验机中模拟高原地区多因素耦合作用下沥青结合料劣化过程.以针入度、软化点、延度、弹性恢复、布氏黏度(180℃)、抗剪强度(25℃)和弯曲梁流变特性(BBR)等指标研究沥青性能随多因素耦合作用龄期的变化规律;在此基础上,借助荧光显微镜(FM)、扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)等手段,进一步探究高原地区多因素耦合作用下橡胶沥青性能演化机理.研究结果表明:高原地区多因素耦合作用持续劣化沥青胶结料性能;与基质沥青相比,橡胶沥青在高寒地区的适用性及使用效果具有明显优越性;TOR改性橡胶沥青(TAR)低温蠕变速率与劲度模量比值(m/S)高至基质沥青3.7倍与橡胶沥青1.2倍,均匀分散的TOR连接剂形成的交联结构更利于提高橡胶沥青的稳定性及耐久性.     

盐蚀条件下沥青混合料路用性能研究

盐蚀环境对沥青路面耐久性的劣化作用具有普遍性和直接性.采用车辙试验、小梁低温弯曲试验和冻融劈裂试验研究了不同浓度盐溶液短期浸泡条件下沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性与水稳定性;采用干湿循环加速试验,进一步探究了沥青混合料在不同浓度硫酸盐与氯盐溶液介质中的耐久性能变化规律,并构建了相应的Logistic模型;借助扫描电镜(SEM)微观分析手段,探讨盐蚀条件下沥青混合料性能劣化机理.结果表明:随盐溶液浓度增大,沥青混合料路用性能损伤程度亦随之增大;相较于盐水浸泡环境,干湿循环条件下沥青混合料的强度损失大大增加,尤以硫酸盐劣化效果较为显著;盐溶液渗入沥青混合料空隙和裂缝中发生的结晶型侵蚀是导致沥青混合料性能劣化的主要诱因;Logistic模型能较好反映出沥青混合料耐久性变化规律.研究成果可为富盐地区沥青混合料材料组成设计提供有益参考.