入射角对吹扫喷嘴射流流场的影响

以平整机吹扫系统中三维空气吹扫喷嘴为研究对象,基于流体力学的基本方程和RNG k-ε湍流模型,建立了吹扫射流的数学模型。为了研究入射角对吹扫流场的影响,在其他参数相同的情况下,将吹扫入射角α分别设为90°、60°、45°、30°,借助流体仿真软件对4种喷嘴布置方式下射流流场进行了分析。研究表明:一定的入射角使得更多的气流向前吹,并增大了吹扫速度,但是会降低垂直于钢板的速度分量,削弱气流对钢板的冲击能力,并且会在冲击点下游出现强烈的漩涡流,通过分析可知最佳入射角取45°左右。     

冷轧平整机吹扫系统的优化

针对某冷轧平整机带钢表面平整液残留问题，分析了平整液残留的原因，根据吹扫系统吹扫位置分布以及压缩空气管路控制，采用了调整喷嘴角度、增加喷嘴数量、清理疏通气帘和导流槽以及定期检查压缩空气过虑装置等措施，基本杜绝了宽度1 800 mm以下规格带钢平整液残留缺陷，带钢表面质量得到明显提高。     

冷轧平整机吹扫系统的优化

针对某冷轧平整机带钢表面平整液残留问题，分析了平整液残留的原因，根据吹扫系统吹扫位置分布以及压缩空气管路控制，采用了调整喷嘴角度、增加喷嘴数量、清理疏通气帘和导流槽以及定期检查压缩空气过虑装置等措施，基本杜绝了宽度1 800 mm以下规格带钢平整液残留缺陷，带钢表面质量得到明显提高。     

平整机吹扫系统的改造与优化

针对济钢冷轧板厂平整机组冷轧板残存平整液斑缺陷的问题,对平整机吹扫系统的结构及存在问题进行了分析,并采取了针对性的解决措施.采用优化措施后,吹扫效果良好,带钢表面质量明显提高,平整液斑缺陷大幅度减少.     

自旋双喷嘴集成优化数值仿真

传统的CFD软件不是专门为优化而设计的,其优化功能比较弱.针对这一问题,采用改进的基于遗传算法的集成CFD优化方法,对自旋双喷嘴的设计进行了优化.结果表明:集成Gambit参数化建模、自动划分网格接口和Fluent运算器接口的方法,大大节省了设计时间和费用,喷嘴的清洗能力和流场性能有了较大的提高.     

冷轧带钢平整吹扫系统的优化改进

针对山东钢铁莱芜分公司冷轧线平整后带钢表面残留平整液斑的问题,结合现场生产实际,从压缩空气的纯净度、空气压力过程波动、吹扫强度不足等方面入手,通过采取增设储气罐、优化设计吹扫管道、改进吹扫梁等措施,大幅降低了平整液斑缺陷,提升了带钢的表面质量,减少了头尾切除量,综合成材率提高了1.65%。     

新型内吹环的设计与多喷嘴内吹环流场分析

针对车间喷嘴吹扫镀锌钢管内部多余锌粒时,出现的消耗大、喷管出口速度低、吹扫效率低等问题,设计一种新型的内吹环结构。这种结构由4个喷嘴组成,每个喷嘴的结构内轮廓为B样条曲线,喷嘴出口采用椭圆形结构。对原内吹环与新型内吹环进行流场仿真,仿真结果表明:新型内吹环的吹扫效果要高于原内吹环。并且研究了内吹环出口到管口的距离、喷嘴压力以及喷嘴出口直径对于流场的影响。其结果表明:靶距为40 mm的吹扫效果要优于20和30 mm,内吹环压力为0.6 MPa时射流速度大于压力为0.3和0.15 MPa,出口截面积越小吹扫效率越高。     

冷轧单机架平整机吹扫系统优化

摘 要：针对首钢冷轧单机架四辊平整机平整液残留问题,分析了平整机平整液系统和吹扫系统的特点,通过采取提高吹扫压力、增加喷梁、缩短可能残存平整液管路长度等措施,有效解决了平整液残留问题,大大提高了罩退产品质量,合格率由20%上升到90%。     

内吹扫悬臂的改进方案

针对钢管防腐涂层生产线中内吹扫设备上的悬臂在工作过程中存在的问题,提出了①用钢丝绳拉悬臂头,②安装万向滚子组,③安装纵横旋转装置等方案,通过对试验结果的比较,最终得出安装纵横旋转装置最合理。实现了用户的正常生产,并提高了产品的成品率。     

弧面扫光机上盘结构优化设计

针对弧面玻璃屏扫光工艺中出现的划伤、白点、台阶、未扫透等系列问题,从扫光机结构、工作原理以及现场反映问题出发,分析了导致扫光良率不高的因素。对扫光机上盘结构进行优化,同时对比原设计与优化后的上盘结构的数值计算结果。优化后,上盘最大变形量由0. 014 4 mm降低到0. 008 0 mm,且弧面玻璃屏受力变形量趋于平稳,提高了扫光盘工况下平面度;并且优化后的真空吸盘加工工艺性能提高,工序复杂度降低,加工成本降低。扫光实验数据表明:上盘结构优化后,将在一定程度上提高良品率。     

FDM型3D打印机喷嘴多目标优化设计

分析传统桌面级熔融沉积成型(FDM型)3D打印机喷嘴的结构特点,选择喷嘴流道直径、收缩角与喷嘴温度作为试验变量,进行正交仿真试验。分析喷嘴熔体压力场、速度场、黏度场、温度场以及剪切速率场的分布状态。以稳定的出口截面速度、较低的流道熔体黏度以及较高的出口压力作为提高喷嘴打印精度与确保打印过程顺畅的优化目标。通过极差分析,确定三因素分别作用下每个优化指标的变化规律,并基于遗传算法求解多目标优化问题。结果表明:出口速度方差的最显著影响因素为流道直径,流道熔体黏度与出口压力两指标的最显著影响因素为喷嘴温度;综合考量,喷嘴流道直径为1 mm、收缩角为30°且在200~210℃工作时,能够实现较优指标的聚丙烯熔体打印。     

板料辊式冲孔机结构分析与优化

在实际生产的基础上,提出板料辊式冲孔机的设计理念,对辊式冲孔机的结构进行了研究分析,使它能在板料冲孔上实现高速连续的工作,满足实际生产的需求。同时,因为冲头是在辊子旋转过程中不断的冲孔,对冲头的形状优化也进行了初步探讨。     

水射流切割喷嘴结构参数数值模拟优化

应用FLUENT模拟软件对影响喷嘴射流切割特性的喷嘴圆锥段收缩角、圆柱段出口直径及长径比进行了数值模拟研究。结果表明：出口直径为2 mm、长径比为2、收缩角为10°的喷嘴轴向速度和射流冲击能量最大,切割能力最好;射流轴向速度在喷嘴圆锥收缩段急剧增加,在圆柱段先增加后减小;射流冲击切割能量的最大值不是分布在冲击面上喷嘴对应的轴心处,而是在其半径方向的某一圆周上。     

强化研磨中喷头的优化设计

为了使强化研磨过程中研磨料经过喷头时能量损失最小,需要设计合理的喷头锥度。采用Pro/E建立5种不同锥度的CAD模型,导入ANSYS数值模拟分析5种不同锥度的喷头在相同的初始条件下的压力云图和速度云图。结果表明:当锥度c=0.1时,压力和速度损失最小,从而得出喷头锥度的最优值为c=0.1。     

喷嘴入口压力控制系统仿真及动态特性分析

以先导式比例溢流阀作为压力控制元件,压力传感器作为压力反馈元件,形成闭环控制系统,实现对喷嘴入口处的压力进行精确的控制.推导出了该系统的动态响应数学模型,介绍了控制系统的工作原理,对系统的动态特性进行分析.将理论分析结果与实际系统的测试结果进行了比较,其实际控制精度可达0.02MPa.     

17-4PH沉淀硬化不锈钢轧机导槽的精密铸造

轧机导槽是高速线材轧机上的易损部件,采用17-4PH沉淀硬化不锈钢熔模铸造而成。该部件结构复杂、壁厚相差大,易产生缩孔、缩松缺陷;浇口处在热处理时易出现裂纹,制造工艺难度大。根据导槽零件的结构特点,优化模具设计、使用石蜡硬脂酸低温蜡制模,有效防止蜡模的变形,保证了铸件的尺寸精度和表面光洁度;通过浇注系统的优化,解决了导槽铸件的缩孔和热处理过程中的开裂缺陷,批量生产出了合格的导槽铸件。     

强化研磨中喷头的改进及优化设计

在强化研磨过程中,为了能对轴承内沟道进行喷射处理,将喷头出口处设计为弯型,同时为使研磨料经过弯型喷头时能量损失最小,需设计合理的弯道半径及弯管角度。运用Pro/E建立15种不同弯道半径及弯管角度情况下的CAD模型,然后导入ANSYS数值模拟分析相同初始条件下各个喷头PROE模型的内部流场压力云图。结果表明:最优值即弯角θ=20°,弯管的曲率半径R=30 mm时能量损失最小。     

重油催化裂化进料雾化喷嘴出口结构对喷嘴性能的影响研究

采用Fluent软件,基于欧拉-欧拉方法的VOF多相流模型对喷嘴的内部流场进行仿真分析,研究喷嘴出口段结构参数对喷嘴性能的影响;在确定喷嘴出口段最优结构的基础上,应用基于欧拉-拉格朗日方法的DPM模型对喷嘴的外部雾化射流区域进行了雾化状态分析,并探究了喷嘴的雾化机制.结果表明:出口锥角θ=51°时喷嘴的性能最优,平均速度为101.19 m/s,湍流强度为2141.1％,达到最大值;出口长度L2=20 mm时喷嘴的性能最优,速度为101.03 m/s,湍流强度为2121％;出口直径d2=25 mm时喷嘴性能最优,平均速度为101.49 m/s,湍流强度为2101％,且出口直径d2对喷嘴的雾化性能影响最大.并根据优化后的结构尺寸进行了5:1比例缩小的实验,对喷嘴内部液相流动状态呈四点分布进行了验证,同时喷嘴外部雾化液滴分布锥角与仿真结果误差为3.81％,雾化液滴粒径最大误差为3.67％.     

50kJ液压模锻锤打击能量仿真研究

在建立了50kJ液压模锻锤打击能量的数学模型的基础上,经过仿真分析,得出了在一定充气压力及装模高度下的打击行程与打击能量的关系曲线,并对仿真计算结果进行了实验验证.通过分析对比,确定了这一数学模型可以用于液压模锻锤打击能量的数据控制,为液压模锻锤的程序控制提供了依据.     

纯高压水射流除锈喷嘴的数值模拟及优化试验研究

利用FLUENT对3种目前常用于工业管道内壁高压水射流除锈的锥形、圆柱形和锥直形喷嘴的水射流流场进行数值模拟分析,然后对射流流场特性最好的喷嘴型式采用正交试验得出其最佳结构尺寸。结果表明:锥直型喷嘴的水射流流场特性最好,流体速度在喷嘴收缩段迅速增加,在水平过渡段出现等速流核区,在半径方向上的径向速度无明显波动,更利于除锈;喷嘴锥直形长度L为17 mm,水平过渡段长度l为6 mm,喷嘴直径d为1 mm,收缩角α为16°除锈效果最优。