一种新型微流体主动混合器的仿真与分析

针对本文设计的一种新型压电驱动的微流体主动混合器进行建模和仿真,对压电驱动振子进行模态分析,得到其固有频率和振型;以水为流体,对混合器和其内部流体进行流固耦合分析,得到压电振子对混合器内流场的扰动状况;分别在未施加激励和施加激励的情况下,对不同温度的水进行混合仿真实验,得到混合器内不同位置的混合状况。通过比较和分析仿真实验结果,验证了混合器的工作性能。     

船用柴油机SCR系统混合器仿真与试验研究

为了提高船用柴油机SCR的尿素蒸发分解速率以及与排气的混合均匀性,运用CFD手段对船机SCR系统的混合器进行优化设计,对比分析不同结构混合器对NH3分布均匀性、NOx转化效率、NH3泄漏及压力损失的影响。模拟结果表明:混合器有利于液滴的破碎,可促进尿素的蒸发及热解,同时能够提高喷雾与排气的混合均匀性;8叶片锥形混合器的混合效果最好,可使NOx转化率提高14.3%,氨泄漏降低25 ppm。对优化设计后的船机SCR系统进行柴油机D2循环排放试验,试验结果表明:在相同的催化剂体积和尿素喷射量下,安装8叶片锥形混合器后各工况点的NOx转化效率均上升约8%,NOx加权比排放从0.56 g/(k W·h)下降到0.37 g/(k W·h)。     

推进式搅拌混合器内湍流特性研究

利用计算流体力学湍流模型和多重参考系法对典型的推进式搅拌混合器内湍流特性进行分析,得到了混合器内时均速度和湍动能的分布特性。研究结果表明,随着半径的增大,时均速度数值先增大后降低,桨叶顶端附近的时均速度较大,与文献试验相吻合;叶轮下端排出区时均速度数值随着轴向位置的增加呈现先增大后急剧下降趋势,在叶轮以上区域沿轴向变化趋于一致;叶轮排出区湍动呈现非均匀性,同一轴向或径向位置各点湍动能最大相差7～9倍。推进式桨叶与45°三叶折叶桨相比具有较好的轴流特性和相对较远传输距离。     

双螺旋锥形混合器叶片结构对颗粒混合的影响

采用离散单元法（DEM）,通过数值模拟研究双螺旋锥形混合器的叶片结构对颗粒混合的影响. 研究主要考察螺径比（双螺旋叶片的螺距和螺旋直径的比例）以及螺旋直径比（较短螺杆和较长螺杆的螺旋叶片直径的比例）对混合器混合效率、设备功率、设备磨损等的影响. 结果表明,不同双螺旋锥形混合器的叶片结构对颗粒的混合、设备功率、设备磨损产生影响,但是总体而言,在不同叶片结构的混合器中,颗粒经过100 s的混合之后都能够达到完全混合状态. 当保持其他参数不变时,随着螺径比的增大,混合器混合效率基本一致,设备功率增大,而设备磨损减小;随着螺旋直径比的增大,混合器混合效率有所提升,设备功率增大,而设备磨损并没有显著的改变.     

对高效动态混合器结构的分析探讨

介绍了高效动态混合器──球穴型动态混合器主要结构参数选择的基本原则，并对其混和性能、功耗、压力降与主要结构参数之间的关系进行了分析，为动态混合器的设计提供重要依据。     

对高效动态混合器结构的分析探讨

介绍了高效动态混合器－球穴型动态混合器主要结构参数选择的基本原则，并对其混和性能。功耗，压力降下主要结构参数之间的关系进行了分析，为动态混合器的设计提供重要依据。     

冷热水混合器流动传热特性的数值模拟

目前,中央热水工程向大型自动化和人性化方向发展,工程恒温热水混合器应运而生,它是供水系统专门配套的全自动洗浴水温控制设备。运用CFD软件的RNGk-ε湍流模型对冷热水混合器进行三维数值模拟,研究其内部流场和温度场的变化情况,同时分析了入口直径、入口速度、入口热水温度等因素对混合器内的流场分布及混合效果的影响。研究结果反映了混合器内部的复杂流动,为混合器的设计和改进提供了理论依据。     

长喉部喷射式汽汽混合器性能的研究

应用流体计算软件Fluent建立喷射式汽汽混合器的喉部模型,并结合现场使用的混合器结构尺寸进行模拟计算,获得混合器喉部的流场;进而分析喉部结构的变化对其流场内参数的影响,提出改进长喉部喷射式汽汽混合器性能的措施,研究表明:用长喉部结构取代短喉部可提高混合器效能,此结果可用于指导混合器的设计和在实际应用中的改造.     

低速桨叶翼型设计与气动特性分析

针对飞行器桨叶翼型设计,运用计算机辅助设计方法进行分析。在翼型气动特性及桨叶扭转设计上充分考虑桨叶气动性能的影响因素,借助气动力分析方法进行桨叶翼型气动力特性影响分析,结果表明:提高了翼型设计的准确性、缩短设计周期。     

碳纤维复合材料螺旋桨铺层角度研究

与传统的金属螺旋桨相比,碳纤维复合材料螺旋桨具有低振动、低噪音、轻质高效、耐海水腐蚀和易维修等特点。然而由于复合材料各向异性,碳纤维复合材料螺旋桨铺层角度对其性能有较大影响,因此,首先在Fluent中对螺旋桨进行桨叶压力分析,得到在设计工况下螺旋桨桨叶表面压力;其次对碳纤维复合材料螺旋桨进行铺层设计,得到了几种铺层方案,求解分析得到了铺层角度与碳纤维复合材料螺旋桨桨叶最大位移的关系;最后考虑到螺旋桨几何特征,对设计铺层方案的主铺层角进行了修正,修正作用使桨叶变形范围更大,为复合材料螺旋桨铺层角度设计提供了参考。     

风力机复合材料叶片流固耦合分析

为了给风力机叶片优化设计及研发工作提供准确的数据,减少成品的开发周期,降低成本,并保证风力机的安全运行,提出一种针对铺层后风力机风轮及叶片并利用ANSYS Workbench进行单向流固耦合分析的方法.主要在传统翼型NACA4412模型下进行叶片建模改进,应用铺层设计把叶梢、叶根、展向等改成渐变式厚度并进行流固耦合分析.数值模拟结果表明:叶片在风速13 m/s时叶尖部分压力最大,此时叶片弦长及其厚度处于最小状态,叶片中部靠近叶片前缘的位置为应力最大处.     

碎茬刀有限元分析模型建立及机械性能分析

根据东北地区常用的两种L型碎茬刀的结构参数,使用有限元分析软件Abaqus建立三维仿真模型,通过在主切削面施加相同的面载荷的方法,计算得出其应力应变结果,结果表明应力集中出现在刀片的弯折部位和第二个安装孔,短型刀片的受力较均匀,弯折处最大应力及最大应变均比长型刀小.由此说明,在L型刀片的设计过程中,应对易损耗位置结构做适当调整.     

随动式动态混合器掺稀混合性能研究

针对稠油掺稀过程中原混合器混合效果不佳的问题,选择满面式螺旋叶片作为混合元件,增加动力叶轮,以增强叶片对流体的剪切能力和转动频率.基于CFD仿真软件,对影响动态混合器混合效果的叶片螺距和动力叶轮两参数进行数值模拟分析,并以管内稀油体积分布情况作为评价标准,研究混合过程中混合元件几何结构的变化对混合器性能的影响规律.结果...     

基于Davenport谱风机叶片旋转状态下的应力分析

为了确保风力机叶片安全可靠运行,对其进行了旋转工况下的应力分析.以UG建立的叶片实体模型为研究对象,运用更加贴近实际工况的Davenport风谱建立了近海风场,利用Newmark法求解了结构运动方程,并在与文献试验结果对比的基础上,数值模拟了叶片应力分布.研究结果表明,风力机叶片的位移响应与应力响应幅值均随来流风速的增加而增加,旋转速度和来流风速均对叶片在相对弦长和相对翼展方向上的最大mises应力变化趋势有明显影响,该结果可以为风力机叶片优化设计提供参考.     

差速搅拌捏合机搅拌轴临界转速的有限元分析

采用有限元法计算差速搅拌捏合机搅拌轴的临界转速,并与理论公式的计算结果作了比较。研究表明,当发生共振现象时,搅拌轴最大危险部位多发生在搅拌轴中部附近。这为差速搅拌捏合机搅拌轴的结构设计及进一步的系统动力分析提供了理论依据。     

差速搅拌捏合机搅拌轴螺棱的谐响应分析

采用有限元方法对搅拌轴螺棱进行谐响应分析,得出搅拌轴螺棱的动力特性及动力响应,为差速搅拌捏合机搅拌轴的结构设计及进一步的系统动力分析提供了理论依据。     

污泥资源化关键装置的构造设计

为解决城市生活污水处理后的副产品污泥的二次污染问题,提出将有害的污泥变成有用资源的机械设计模型。基于污泥脱水后与煤粉颗粒混合、成型形成可燃烧燃料的功能规划,在研究分析机构混合送进腔型和湿固体颗粒体物料受力运动之间的相互牵连关系的基础上,以进出物料总量的平衡和湿固体颗粒体物料在机构中充分混合的运动特性为理论依据,建立了以曲线外壁、变螺距螺旋叶片腔型的结构模型,经试验验证,获得污泥资源化关键装置结构模型的参数与约束关系,由此为自主研制开发新型高效的现代污水处理装置的关键设备提供理论基础。     

Influence of Using Parameters on Stirring Uniformity of Mixer

Stirring uniformity of mixture depends not only on structural parameters of the mixer, motion parameters, but also to a large extent on the using parameters. Based on the analysis of the structure and working principle of mixer, these factors that affecting mixer performance was studied. The mathematical model of mixer performance characteristics was established by theoretical analysis, which associated with the mechanical structure, motion parameters and using parameters. According to the mathematical mode...     

4WS、4WH 和6WI转子密炼机流固耦合特性对比分析

以4WS、4WH 和6WI型转子为研究对象,依据流固耦合理论,建立密炼机流固耦合有限元分析模型,求解密炼机内部物料流体与转子固体的耦合方程,研究不恒定功率情况下,转速对转子的应力与变形以及混合效果的影响规律。结果表明,转子的变形与应力是扭矩与流体载荷耦合作用引起的,其中扭矩是产生变形与应力的主要因素;随着转速的提高,物料的混合效率有明显提高;随着转速变化引起的扭矩与流体载荷的变化导致转子间隙的变化,转子间隙对混合效率有显著影响,6WI转子有更高的混合效率。研究结果为密炼机转子的合理设计与性能预测提供了理论依据。     

大断面小净距公路隧道施工影响分析

以佛羊岭隧道工程为研究背景,采用上下台阶法进行施工,以FLAC3D有限元软件为计算平台,建立大断面小净距公路隧道有限元模型,对隧道模型进行数值模拟分析。研究地表沉降、围岩与衬砌结构应力,并提出相应的监控和加固对策。数值分析结果表明:先行隧洞上部地表沉降比后行隧洞大,后行隧洞的施工会增大先行隧洞竖向位移,使先行洞的最大主应力和最小主应力出现不同幅度的增加,隧道衬砌结构应力集中于拱腰至拱脚范围区域,先行洞支护结构对于后行洞开挖起到稳定岩体的作用,后行隧道的开挖会使中夹岩柱出现应力集中,在施工时应注意对隧道围岩采取加固措施。分析结果能够为大断面小净距公路隧道的设计和施工提供科学依据。