变参数下的空气喷枪涂层厚度分布建模

首先分析了影响空气喷枪涂层厚度及喷涂机器人作业过程中的可调和常变因素,然后利用BP神经网络方法对平板直行喷涂实验获得的实验数据加以拟合,建立以喷涂距离、喷枪移动速度、喷枪流量和测量点与喷枪轴线距离作为输入的喷枪喷涂模型。与传统模型相比,该模型用相对少量的实验数据就可以预测不同喷涂距离、喷枪移动速度和喷枪流量下的涂层厚度分布。实验数据表明,该模型准确、有效。     

海上盘式收油机凸缘圆盘表面油膜特性研究

为研究一种海上盘式收油机的凸缘圆盘表面成膜特性，采用数值仿真的方法，分析了凸缘圆盘与标准实心圆盘在相同条件下同位置处的膜厚对比情况；凸缘内外壁附近的油膜厚度分布情况。计算结果表明：凸缘结构有利于圆盘膜厚的增大，在凸缘位置处的膜厚增大效果最显著；凸缘内外壁附近发生了油膜堆积现象，在油膜拖出区域，外壁附近膜厚较内壁附近下降速度慢，在油膜拖入区域，内壁附近膜厚相对稳定，但外壁附近不能形成较为稳定的膜厚。     

高速电弧喷涂枪结构优化的有限元模拟

采用有限元法模拟了高速电弧喷涂枪二维气流场的分布.通过计算比较了收缩型和缩扩型喷管的流场差异,同时分析了不同的丝材夹角、丝交点离喷管出口距离等喷枪结构参数下喷枪气流场行为.结果显示,缩扩型喷管更有利于熔滴的雾化,丝交点离喷管出口距离减小至0、丝夹角为40°时更有利于熔滴的加速.基于以上模拟结果,优化设计了一种新型的高速电弧喷涂枪.喷涂粒子的形貌实验表明,新型喷枪的雾化粒子粒度比原始喷枪更细、分布更均匀.     

非正交曲线坐标系下的流场计算

利用生成贴体坐标的代数法将一梯形区域从物理平面转化到计算平面,将物理区域中的边界条件向计算区域进行了一一对应转换.运用贴体坐标转换方程对其流场控制方程进行离散和求解,生成了梯形区域物理平面的贴体网格,同时应用非正交曲线坐标系对任一角度的梯形区域的流场进行模拟计算.并在同一条件下与正交坐标系所模拟的流场进行比较,说明了非正交曲线坐标方法的正确性和可行性.     

混流式喷水推进器水动力性能的数字模拟

针对混流式喷水推进器采用数值方法研究其流体动力性能并分析内部流场特性。采用全结构化网格离散计算区域,应用k-ε和k-ω相结合的SST湍流模型来封闭控制方程,采用全隐式多区域网格耦合求解。根据流场计算结果对转速-功率,转速-扬程,转速-效率特性进行了预报,并对内流场的流线和叶片表面压力分布作了详细分析。其中,预报的转速-功率特性与厂家试验结果比较,误差在2%以内。说明研究采用的模型和计算方法具有较好的可信性和较高的计算精度。     

硫酸钙晶须在聚酯粉末涂料中的应用

以微米级硫酸钙晶须作为填料制备出硫酸钙晶须聚酯粉末涂料,检测了粉末涂料的粒径分布及力学性能,讨论了涂膜厚度的影响因素,研究了粉末涂料的热稳定性及截面形貌.结果表明:制备的粉末涂料最高使用温度达350℃,力学性能优异;粒径主要分布在120～200目,并且接近正态分布;涂膜厚度与单位面积粉末涂料用量、成膜时间及成膜温度有关;通过扫描电子显微镜(SEM)观察得出,在成膜温度为220℃、成膜时间为10 min条件下,粉末涂料的涂膜具有较好的截面形貌,硫酸钙晶须及树脂交联分布较均匀.     

混流式水轮机转轮紊流流场的计算机仿真

基于雷诺时均N-S方程和Realizablek-ε紊流模型,采用有限体积法,在拼片式块结构化网格上建立离散方程,选择二阶中心差分及二阶迎风差分格式作为空间离散格式,采用全隐式时间积分方案进行时间域离散.用全隐式多网格耦合技术求解离散方程.用CFX-TASCflow流体流动分析软件,对一个混流式模型转轮进行了三维非定常紊流计算,数值模拟了转轮内部三维紊流流场,得出了设计工况下的三维流场分布.应用计算机仿真技术对转轮进行流态分析,可以减少模型试验的次数,提高转轮的性能,从而缩短设计周期,降低成本.     

潜体水动力导数的CFD计算方法研究

操纵性是现代潜艇最重要的总体性能之一.研究潜艇的操纵性,需要对潜艇的操纵运动进行预报,因此求得所有的水动力导数值成为操纵性理论分析的前提.利用CFD技术和动网格技术数值模拟小振幅平面运动机构试验,求解了椭球体的水动力导数,并将加速度系数与理论值相比较.流场的求解基于RANS方程和RNGkEpsilon湍流模型,动网格的处理采用Hrvoje Jasak和Zeljko Tukovic的方法,压力和速度的耦合采用PIMPLE方法解耦.流场的控制方程采用有限体积法离散且分离式求解,网格运动的控制方程采用有限元方法离散,网格的分裂采用体和面同时分裂法.结果表明该方法是可行的,从而为潜艇操纵性的理论预报做出一些有益的探讨.     

大型泵站引水河道流场的数值模拟

应用正交曲线坐标系下的二维水深平均数学模型对大型泵站的引水河道流场进行了数值模拟 .采用Pois son变换生成正交网格 ,用四边形插值方法生成计算网格的底高程数据 ,并用SIMPLEC方法求解离散方程 .由该模型计算出的金口泵站引水河段的流场图及各断面垂线平均流速分布与物理模型试验的成果较为一致 .     

非正交曲线坐标系下梯形区域的流场计算

利用了生成贴体坐标的代数法将一梯形区域从物理平面转化到计算平面,将物理区域中的边界条件向计算区域进行了一一对应转换.运用贴体坐标转换方程对其流场控制方程进行离散和求解,生成了梯形区域物理平面的贴体网格,同时应用非正交曲线坐标系对任一角度的梯形区域的流场进行模拟计算,并在同一条件下与正交坐标系所模拟的流场进行比较,说明了非正交曲线坐标方法的正确性和可行性.利用非正交曲线坐标可以更准确地模拟中包内钢水流动的变化规律,从而更好地确定最佳包内钢水浇注温度.     

面向直纹组合曲面的喷涂机器人喷枪轨迹优化与算法

针对复杂自由曲面中直纹组合曲面上喷涂机器人喷枪轨迹优化及轨迹连接问题,基于曲面面片造型与智能算法理论,建立了喷枪轨迹优化数学模型,提出一种满足直纹曲面上喷枪轨迹首尾衔接的算法程序。首先,通过曲面特征定义直纹曲面,并对直纹曲面造型处理后建立复合喷涂直纹圆弧面片的喷枪数学模型;其次,选择直纹组合面片交界处的喷枪轨迹为优化对象,依据该模型对直纹曲面及直纹组合面片上的喷枪轨迹进行优化,验证了该模型的有效性;最后,依据轨迹优化模型,设计算法程序并通过仿真实验,验证了该算法程序的可行性与优越性,实现了对直纹组合曲面的连续性喷涂。     

等离子枪体内部流场和温度场的模拟分析

为改善等离子枪体结构设计，使枪体冷却系统更加完善，用ANSYS有限元分析软件对等离子枪体内部的三维流场和温度场进行了模拟计算，得到了枪体内部的三维温度场与流场分布图.在温度场分布图中，枪体高温区域在钨极弧处及其周围区域，但高温区域并不是轴对称的，而是向着喷嘴起弧点偏斜.通过对枪体内部流场的矢量分析及作特征点的流速曲线图，确定了冷却水道的两个涡流区，结合温度场分布图，得出等离子枪体工作时最薄弱处为靠近喷嘴起弧位置的水道死角.最后，提出消除或减弱冷却薄弱冷却薄弱部位的方法，以提高等离枪的使用寿命.     

A new design of foam spray nozzle used for precise dust control in underground coal mines

In order to improve the utilization rate of foam,an arc jet nozzle was designed for precise dust control.Through theoretical analysis,the different demands of foam were compared amongst arc jets,flat jets and full cone jets when the dust source was covered identically by foam.It is proved that foam consumption was least when an arc jet was used.Foam production capability of an arc jet nozzle under different conditions was investigated through experiments.The results show that with the gas liquid ratio(GLR)increasing,the spray state of an arc jet nozzle presents successively water jet,foam jet and mist.Under a reasonable working condition range of foam production and a fixed GLR,foam production quantity increases at first,and then decreases with the increase of liquid supply quantity.When the inner diameter of the nozzle is 14 mm,the best GLR is 30 and the optimum liquid supply quantity is0.375 m~3/h.The results of field experiments show that the total dust and respirable dust suppression efficiency of arc jet nozzles is 85.8%and 82.6%respectively,which are 1.39 and 1.37 times higher than the full cone nozzles and 1.20 and 1.19 times higher than the fiat nozzles.     

抽气装置减小散热损失的方法

抽气装置贮气筒内气体与贮气筒内壁之间存在强烈的对流换热现象,通过减小贮气筒内表面积的方法可以减小贮气筒内气体的热损失,提高抽气效能.为此建立了在贮气筒容积和安装抽气装置处身管外径一定的情况下,贮气筒内表面积最小的数学模型,并给出该模型的求解方法.     

基于ANSYS平台的旋转电弧传感器焊接热过程模拟

针对旋转电弧传感器焊接的特点,对平板M IG焊接,建立了适当的有限元计算模型,利用ANSYS软件的APDL语言编写了程序,解决了呈高斯函数分布且旋转移动的焊接热源的施加的问题,实现了焊接温度场的三维动态模拟,并将计算量控制在可接受的范围内.研究了旋转电弧传感器自身的特性对焊缝质量的影响作用,并通过实验验证了模拟的可靠性.     

面向大曲率组合曲面的喷涂机器人喷枪轨迹组合与连接问题研究

摘要：针对喷涂机器人在大曲率组合曲面的面片上喷枪轨迹间的组合与连接问题,结合曲面拟合理论与喷枪建模方法,建立喷枪轨迹优化模型,提出一种满足大曲率组合曲面上喷枪轨迹首尾衔接的算法程序。首先,基于曲面拟合理论将大曲率组合曲面转换为自然二次曲面面片组合,建立涂层增长模型,对组合曲面上不同类型自然二次曲面面片交界处的喷枪轨迹进行优化;其次,基于该模型运用交换子和交换序列的思想,设计出实现喷涂大曲率组合曲面的喷枪轨迹组合与连接的新算法,并编写相应的算法程序,实现喷涂轨迹的全局优化;最后,通过某一种汽车外壳的喷涂实验,验证了模型的有效性和算法程序的可行性,实现了对大曲率组合曲面的连续性喷涂。     

大型双曲冷却塔内表面风荷载的数值模拟

为了获得大型冷却塔的内表面风压,应用CFD数值模拟方法进行计算,分别采用可实现的κ-ε湍流模型和多相流模型计算由外风场作用和冷热空气自循环系统产生的内压,并分析这2种内压沿高度和纬度的分布规律,进行2种内压的合成计算,最后给出冷却塔内压的建议值.计算结果表明:外风场作用产生的内压随高度和纬度变化明显,自循环系统产生的内...     

新型电弧喷涂设备的研制

新型电弧喷涂设备吸收了国外新一代电孤喷涂设备的长处,考虑了我国的实际情况研制而成。喷枪采用了双重雾化喷咀,使用推丝送丝,减低了枪的重量(1.2kg)。送丝具有电磁制动。电源特性专为电弧喷涂而设计。该设备喷涂质量高,喷涂生产率高(喷钢时达15kg/h),耗能低。     

大型电瓷套管坯件数控喷釉装置速度控制研究

本文对大型高压电瓷套管坯件数控自动喷釉装置的工作原理和利用软件方法实现变速控制的数学模型、控制算法及控制程序进行了分析研究,给出了一个实用的解决方法。