油水两相流管内相分隔技术数值模拟及实验研究

描述一种管内油水两相流体相分隔的方法,对不同形式的旋流器和不同来流参数的油水两相流进行数值模拟,并通过实验加以验证。结果表明:最优化的旋流器的旋流片角度为45°,在油相表观速度低于0.20 m/s、水相表观速度在0.25～0.8 m/s内,能够将不同流型下的油水两相流转换为理想的"油核-水环"流,通过旋流器可以成功实现相分隔。该技术为分水除油、井水回注、原油集输、油水在线测量等提供了一种新的解决方案。     

利用两相流模模拟射砂过程的进展

近年来,利用两相流理论对射砂过程进行数值模拟已经受到国内、国外研究者的重视,并取得了一些进展;在回顾利用方法对射砂过程进行模拟的基础上,详细介绍了两相流理论的发展,包括稀疏两相流理论以及稠密两相流理论;还介绍了利用两相流理论来模拟射砂过程的研究进展以及重点研究方向。     

基于Fluent多相流液压滑阀阀芯摩擦力仿真分析

采用Euler多相流模型、扩展的k-ε湍流模型和SIMPLE算法,基于Fluent软件对滑阀间隙密封内固液两相颗粒湍流进行了数值分析,分析了不同直径和体积浓度的污染颗粒对滑阀阀芯摩擦力的影响。研究结果表明:摩擦力随着颗粒体积浓度增大而近似线性增大;随着颗粒直径的变大,摩擦力先增大后减小,直径与间隙厚度很接近的颗粒即"敏感颗粒",会使阀芯表面产生最大的摩擦力,"敏感颗粒"直径为0.012 mm左右;在液压系统中采用合适尺度的过滤网或过滤芯将"敏感颗粒"附近尺寸的颗粒过滤掉以达到减小阀芯摩擦磨损,提高液压滑阀换向性能,进而提高整个液压系统的使用性能。     

基于CFD的液氮消防喷嘴两相流数值分析

为了研究液氮消防喷嘴的射流特性,对氮气和水混合喷射的两相流喷嘴建立数学模型和几何模型,利用计算流体力学的方法对气液两相流射流流场的速度、压力、密度等物性参数进行数值模拟仿真分析。并改变喷嘴的入口、出口以及总长度等参数进行仿真,对比不同参数时的射流速度,从而得到喷嘴的最佳尺寸参数。压力仿真云图的结果表明,喷嘴弯折处易出现负压,因此在设计时应将喷嘴设计成曲线型。     

冰水两相流管道冲蚀磨损影响与防护

目的研究低温条件下冰晶颗粒随水流进入弯管并对弯管造成的冲蚀磨损,确定弯管关键防护区域。方法通过欧拉-拉格朗日双向耦合法,研究了冰晶颗粒的斯托克斯数、流速、粒径、质量流率以及管道弯径比对磨损特性的影响。结果冰晶颗粒的斯托克斯数会显著影响最大磨损率区域变化,当斯托克斯数由2.8增大至5.84时,最大磨损率区域由弯头内侧拱壁向弯头外拱壁与出口管道连接处转移,斯托克斯数高出或低于该范围时,最大磨损率位置不再发生变化,斯托克斯数的增加在一定范围内对最大磨损率没有绝对性影响。流速、粒径和质量流率的增大会使得最大磨损率不断升高,粒径和流速的变化会改变最大冲蚀磨损区域,而质量流率的改变对最大冲蚀磨损区域没有明显影响。弯径比的增大也会使得最大冲蚀磨损区域由弯头内拱壁向外拱壁与直管连接处转移,并降低最大磨损率。结论冰水两相流弯管的最大冲蚀磨损区域主要集中在弯头内拱壁、弯头外拱壁与出口直管连接处、靠近弯头侧壁三处,且大弯径比的管道可实现减磨防护。     

气液两相流腐蚀管道流固耦合特性分析

为研究气液两相流对腐蚀管道力学性能的影响,考虑到管道腐蚀宽度的不同,建立了3种不同工况下气液两相流的输流腐蚀管道有限元模型,并在Ansys-Workbench中分别进行了单双向流固耦合分析以及模态分析.结果 表明:双向流固耦合作用下,腐蚀管道底部最大主应力大于管道顶部,且随着腐蚀宽度的增加,管道最大主应力逐渐减小,管顶...     

冶金过程中的气液两相流模拟

冶金过程是一个涉及高温、多相流动和复杂物理变化及化学反应的多个反应单元体串联和并联的冶炼过程。目前由于单元反应器现场条件的复杂性和测量观测手段的限制,数值模拟和物理模拟相结合的研究方法已成为重现和解析其物理现象及传输机理不可或缺的手段。在洁净钢的冶炼中,由于气相的参与,形成了复杂多变的气液两相流,对反应器内的传输行为产生重要影响。两相流模拟的核心在相界面上,相间动量传递模型和相间作用力模型的精确性是准确预报不同两相流体系中气相分布的关键。本文综述了冶金过程中基于Euler体系模拟气液两相流动的几种基本模型,以及相间作用力模型和湍流模型。总结了不同冶金过程和反应器内(转炉炼钢、电炉炼钢、精炼、中间包、结晶器)气液两相流动传输行为数值和物理模拟的应用和发展趋势。     

应用两相流模型模拟压铸充型过程的卷气现象

通过对压铸充型过程中卷气缺陷形成机理的分析,认为型腔中空气的流动以及与金属液之间的相互作用是形成卷气现象的主要原因.为了考虑型腔中空气的流动,采用了一种不可压缩两相流数学模型来模拟压铸充型过程的卷气现象.通过计算流体力学中的两个基准算例,较为全面地验证了该模型的准确性和可靠性.在此基础上,设计了专门针对压铸充型过程的高速水模拟实验,通过对可视化实验结果与两相流模拟结果的比较,证实二者吻合较好,说明了该模型能够较好地模拟液体的充填行为和卷入其中的气泡.     

有叶片整体式粒子分离器三维两相流数值模拟

以有叶片整体式粒子分离器为研究对象,考虑了一定长度的进气道和预旋叶片的影响,利用FLUENT计算软件对其进行三维气固两相流动的数值模拟.计算中采用标准k-ε模型,得到了不同粒径的粒子的分离效率及Ac粗尘和C规范砂的分离效率.结果表明:随着粒径的增大,分离效率也随之增大;有了进气道和预旋叶片的影响,粒子受到气流的作用会增大,粒径较小的粒子容易被气流带入主气流流路,粒径较大的粒子因为气流对其影响,并且惯性也较大.从而进入清除流流路被分离出去.     

液压实验中动态流量测试技术的现状与展望

本文简要介绍了国内外液压实验中普遍使用的动态流量测试方法以及各自的原理与特点。并着重分析了国内一些最新的发展动态以及尚且存在的问题，最后对今后动态流量计的发展趋势进行了展望。     

精密轴系的制造技术研究

分析主轴轴系的技术要求,综合运用热处理、工艺参数、尺寸链计算、工装夹具等方案,开发了一套精密主轴轴系的制造方案,保证了主轴轴系的高精度要求。     

闭式液压系统冲洗流量的确定方法研究

闭式液压系统冲洗流量影响泵马达的冷却均衡,从保证泵马达冷却更加均衡的角度出发,研究了闭式液压系统冲洗流量的确定方法,结果表明:在额定转速下,定量马达系统、变量马达系统中冲洗流量分别约为补油泵理论输出流量的14.6%~31.5%、9.6%~29.4%,或者分别约为主泵理论输出流量的2.88%~7.39%、1.88%~6.89%;初始设计时定量马达系统、变量马达系统冲洗流量可分别选为补油泵理论输出流量的23%、19.5%,或者分别选为额定转速下主泵理论输出流量的5.1%、4.4%。通过样机测试间接验证了所用冲洗流量确定方法的正确性。     

电化学光整加工极间流场特性研究思路的探讨

电化学光整加工技术与其他加工技术相比,在提高零件使用性能方面具有优势,因而受到关注并得到广泛应用。影响电化学光整加工整平效果的因素很多,其中极间流场是重要因素之一,但是近年来在极间间隙流场特性方面还缺乏研究。分析了电化学光整加工中极间间隙流场的特性,结合气、液两相流在国内外的研究现状,提出了极间电解液流场的研究思路,为极间流场的进一步深入研究提供参考。     

基于电增压协同的液力变矩器流量输出研究

液力变矩器受到内部流场影响很难选择正确参数,导致输出结果误差较大。针对该问题,提出采用电增压协同技术来分配或规划电动涡轮机的功率,以协调发动机独立工作时的抛物线负载和恒力矩负载,从而得到液力变矩器输出流量精确结果,即通过分配或规划电动涡轮机功率,使车辆发动机的动力性能最优。与普通增压技术的对比实验结果表明：采用电增压协同技术,变矩器输出流量与理想情况下数值最大误差仅为0.01 m3/s,输出结果准确,能够为汽车稳定、高效行驶提供技术支持。     

恒压变流量供油注塑机液压系统的研究

低能耗是注塑机液压系统的一个发展趋势,而目前注塑机液压系统采用的定量泵供油导致系统能耗非常大。介绍了注塑机的定量泵供油与恒压力变流量液压泵供油系统的工作原理,并建立恒压力变流量液压泵供油系统的仿真模型,分析其能量消耗的过程,实现注塑机低能耗工作。     

应用计算机技术进行选矿工艺流程计算的研究

从模拟选矿厂实际生产角度出发,根据选矿作业设备的技术条件与选矿效果确定矿石走向,应用计算机技术,设计一种新型的选矿工艺流程计算方法,发挥计算机运算速度快的特点,经多次循环计算,达到流程的最终平衡.     

基于负载敏感控制的压差液压系统流量特性研究

在介绍负载敏感控制技术的工作原理和运行特性的基础上,建立压差液压系统的数学模型,针对压差液压控制系统进行了AMESim软件仿真分析。结果表明:负载敏感控制系统在系统流量足够的情况下,即使负载变化较大也可以保证各执行机构的流量需求,随着执行机构流量需求的不断增大,各执行机构的运动规律依然保持一定的协调,即使在负载最大的时候执行机构的运行规律依然有序,这为工程机械液压系统的设计提供了理论依据。     

基于二次调节技术的液压绞车系统分析及性能研究

建立了由限压式变量泵供油、蓄能器储能、电液比例伺服阀控变量液压马达的液压绞车容积调速系统。利用AMESim软件,建立了液压绞车比例伺服控制系统仿真模型,利用该模型对系统的性能进行仿真研究。结果表明:该调速系统具有很好的速度跟踪特性、较高的速度控制精度以及较好的系统工作稳定性,同时具有显著的节能效果。