基于AdvantEdge的表面微织构刀具切削性能仿真研究

表面微织构的刀具与无微织构刀具的切削性能不同,为了研究前刀面带有沟槽微织构的硬质合金刀具的切削性能,通过三维绘图软件绘制织构刀具的二维简化图导入Advant Edge中,利用有限元软件Advant Edge构建切削过程的二维仿真模型,在相同条件下,运用单一变量法对微织构和无微织构刀具进行二维切削仿真,通过对比发现织构刀具在应力、切屑形态方面都有积极的改善作用,刀具表面微织构能够降低切削力、切削温度。     

Brookfield粘度计测定微生物多糖发酵液流体特性参数

以典型的假塑性流体黄原胶和威伦胶为测试标样,通过Brookfield粘度计测量流体在不同转速下的粘度,结合推导的数学公式,求得非牛顿流体的流变特性参数.建立的方法可以用于测定发酵液的流变特性参数 n和浓度系数k ,并建立了流变学参数与多糖浓度的函数关系,根据计算结果推导出的模型能够评价流体的流变性能,所采用的数据处理方法及所获得的结论对非牛顿流体的研究具有一定的意义.     

葛根淀粉的酶法水解及其水解产物的流变学特性研究

采用α－淀粉酶水解葛根淀粉，制备水溶性麦芽糊精，研究了影响葛根淀粉水解度（DE值）的因素，探讨了DE值与麦芽糊精溶解度的关系，并对麦芽糊精的流变特性进行表征。结果表明：随着酶用量增加，水解速度加快，DE值增加。在一定温度范围内，随温度的升高，水解速度加快，DE值增加。DE值越大，麦芽糊精的溶解度越大。DE＝11．52和DE＝20．21两种麦芽糊精的水溶液均为牛顿流体，前者放置1h后转变为胀塑性流体，后者则稳定不变。该研究结果为扩大葛根淀粉的用途，提供了理论依据和实际参考。     

冷榨亚麻籽油的流变特性研究

通过低温压榨亚麻籽获得冷榨亚麻籽油（cold—pressed flaxseed oil,CFO）,并分析其主要理化指标,着重研究CFO的静态、动态流变特性,同时分别采用Casson、Herschel-Bulkley和Bingham模型对其流体行为进行拟合,并采用Arrhenius方程分析其粘度热动力学参数。研究结果表明：在剪切速率为0．1～200s“下,CFO由非牛顿流体逐渐转化为牛顿流体;当剪切速率大于10s^-1时,CFO呈牛顿流体;同时分析得出CFO的粘度活化能为3095．4cal／mol;CFO的粘度、剪切应力、损耗模量、塑性稠度系数、高剪切极限粘度和稠度系数随着温度升高而降低,但是温度变化对CFO的贮能模量影响不显著;另外通过比较3个流变模型得出Bingham模型适用于CFO。     

EVOH的流变性能

为研制新型PET/EVOH复合吸湿纤维,确定合理的复合纺丝工艺参数,对芯层组分EVOH熔体的流动性能进行了系统研究.结果表明,EVOH属假塑性流体,非牛顿指数小于1,表观黏度随温度的升高或剪切速率的增加呈下降趋势.与加工温度为250、260℃时相比,当EVOH在加工温度为240℃进行挤出时,非牛顿指数为0.712,最接近牛顿流体.在240、250、260℃进行挤出时,EVOH的黏流活化能在400～500 J/mol之间,且黏流活化能随剪切速率增加而增加.     

生物柴油流变学性能的研究

利用AR–G2流变仪,研究了三种生物柴油的流变学性能及相关影响困素。结果表明:温度和剪切速率影响生物柴油的流变学性能。三种生物柴油的黏度在冷滤点(CFPP)左右会急剧升高,导致黏温曲线出现转折点,并且该折点温度接近但高于生物柴油的CFPP;三种生物柴油在低剪切速率下均呈现非牛顿流体特征,而高剪切速率下呈现牛顿流体特征,并且三种生物柴油流体均出现了剪切变稀的现象,高温下这种剪切变稀现象比低温下更为明显;在CFPP温度以上,三种生物柴油均表现为塑性流体的特性,采用宾汉姆模型拟合能较好地表征生物柴油的的流变性能。     

超声波辅助提取米渣蛋白的仿真模拟

为直观表达超声波在辅助提取米渣蛋白过程中物理场的变化,本研究采用仿真模拟软件对物理场的变化进行了模拟,建立了声场和流体场的仿真模型;并对声压分布、流体速度和压力分布进行了计算。结果表明:由于声波的不断反射,声压没有因为传播距离的增加而迅速衰减;由于声波的传播,流体速度和压强发生改变,并伴有循环流动的发生。在一定的声压范围内,基于声压与提取率成正比的关系,利用仿真模拟对超声波辅助提取米渣蛋白进行结果预测,实验验证该预测模型的可靠性。     

玉米直链淀粉糊流变特性研究

以玉米直链淀粉为研究对象,以AR500流变仪为研究设备,考察玉米直链淀粉糊的流变学特性以及质量分数、温度和加热时间对其流体性能的影响。结果表明,玉米直链淀粉糊基本属于剪切稀化型非牛顿流体,其流体行为受质量分数、温度和加热时间的影响。质量分数增加可导致淀粉糊黏度增加,温度升高和加热时间延长均可导致淀粉糊黏度下降。在低剪切速率时（0.01～0.06 s^-1）,淀粉糊为胀流性流体,随着剪切速率的增加（0.07～100 s^-1）,淀粉糊剪切稀化现象显著。     

低密度聚乙烯的毛细管流变性能

为研制低密度聚乙烯(LDPE)纤维,确定合理的纺丝工艺参数,利用毛细管流变仪研究LDPE材料的流变性能.研究结果表明:LDPE剪切黏度随剪切速率的增大而降低,随温度的升高而降低,非牛顿指数n小于1,随温度的升高而变大;当LDPE纺丝在加工温度为205℃时,非牛顿指数n为0.498,最接近牛顿流体.在150～250℃温度范围内,LDPE的黏流活化能在10 ～13 J/mol之间,且黏流活化能随剪切速率增加而降低,稠度系数K随温度升高而降低,属于假塑性流体,在纺丝过程中可以通过调节温度和剪切速率来改变LDPE熔体的可纺性.     

基于微流体水分散失的茶叶杀青研究

针对茶叶粗加工中杀青等工艺存在的失水机理不明确的问题,提出一种基于微观流体的水分散失模型。利用FLUENT软件构建了茶叶单细胞和多细胞的失水模型,对其失水过程做了仿真研究。结合热风滚筒杀青设备,将热风滚筒杀青机的进风口风帽由内凹改成外凸。仿真结果表明:在一定范围内,温度升高对细胞内部的水流速度有略微的影响,但流动速度加快不显著;优化后的进风口结构有利于杀青质量的提高。从微观角度对茶叶鲜叶中水分的流动进行分析,可为茶叶杀青等相关干燥失水设备的研发提供研究基础。     

纸机干燥部稀油润滑油箱内油水分离效率数值模拟研究

针对目前纸机干燥部传统稀油润滑系统油箱内除水效率低的问题,本课题采用二维简化模型,利用Fluent软件对传统油箱内的油水分离过程进行仿真模拟。通过对油品流动速度和两相体积分数分析,设计了几种不同的挡板来改善油品的流动状态。本课题分别从挡板的数量和角度进行数值模拟,找出最适合简化后二维模型的挡板位置和角度,有效提高了油和水两相分离效率。     

涂布损纸对涂布原纸层间结合力的影响

涂布损纸由于含有白色树脂,导致成纸纤维结合力和纸页层间结合力的降低,在轮转印刷中发生分层现象。研究了淀粉酶对涂布损纸中白色树脂的影响,比较了用滑石粉处理涂布损纸对成纸层间结合力的影响。研究发现,淀粉酶处理涂布损纸的最适条件为:pH值7.5,处理时间40min,温度60℃,用量为0.15μL/g绝干浆。滑石粉能去除部分白色树脂,但是去除效果不如淀粉酶,成纸层间结合力增加幅度不大。经过淀粉酶处理后的涂布损纸,与未经过任何处理的涂布损纸相比,成纸层间结合力增加了18.72%。     

粘性非牛顿流体在管道中流动时最小停留时间的估计

主要研究粘性非牛顿流体在固定管道中的流动特性, 从而得出最大流速与平均流速之比, 这一结果可用于估算非牛顿流体在管道中最小停留时间, 从而使流体保持最有效的巴氏灭菌时间具有重要的意义。     

纸板涂布机的发展现状

纸板涂布机在近20年中发展很快,传统的计量棒涂布加气刀涂布已不能满足日益提高的涂布纸板的印刷质量要求。Combi-Blade组合刮刀涂布和Vari-Bar可调刮棒涂布的开发成功,纸板涂布工艺也从二次涂布增加到三次涂布,大大改善了涂布纸板的质量。     

纸板涂布机的发展现状

纸板涂布机在近20年发展很快,传统的计量棒涂布加气刀涂布不能满足日益提高的涂布纸板的刷质量要求。Combi-Blade组合刮刀涂布和Vari-Bar可调刮棒涂布的开发成功,纸板涂布工艺也从二次涂布增加到三次涂布,大大改善了涂布纸板的质量。     

改进型INTER-MIG桨搅拌槽内流场的PIV实验研究

针对二维粒子图像测速技术(particle image velocimetry,PIV)的局限性,利用三维粒子成像测速技术(PIV)对改进型INTER-MIG桨搅拌槽流的轴向速度、径向速度、切向速度的分布进行研究,介绍了三维PIV系统的结构组成,再利用二维PIV对流场进行流线分析。结果表明:无挡板时,槽内的流体受到了较强的剪切作用,而轴向速度与径向速度相对较小,整体的混合效果较差;有挡板时,流体的轴向和径向速度明显提高,增加了流体湍动效应。挡板破坏了流体内部的有序流动,桨叶前端的涡流也明显减弱。     

高分子稀溶液极限减阻热入口段长度的求解

在忽略黏性耗散影响的基础上,通过将减阻流体极限减阻时的速度分布和温度分布应用于湍流热边界层方程,推导出了湍流热边界层厚度的微分方程和热入口段长度的解析表达式.热入口段长度与管道半径成线性比例关系的结论,不仅反映出相比牛顿流体热入口段长度的增大,而且也为工程上估算高分子极限减阻的热入口段长度提供了理论依据.     

基于空间变换的全成形毛衫三维虚拟展示

全成形毛衫的三维虚拟展示是针织物CAD软件开发与研究中至关重要的一部分。为在针织物CAD软件中展示全成形毛衫的三维仿真效果，促进针织物CAD技术的发展，以女式平肩V领背心为例，研究了从二维板片到三维模型的空间变换方法。通过建立工艺数学模型与二维板片相结合制作二维纹理样板，并分别建立二维板片模型与三维服装模型，以获得其中的三角形面片顶点信息；使用矩阵实现了从二维板片到三维模型间的空间变换，对纹理样板应用相同矩阵，从而通过使用三维图形引擎库Three.js完成对全成形毛衫的三维虚拟展示；比较了粒子间距、管道截面边数、管道段数等参数对仿真效果与速度的影响。结果表明：粒子间距为10 mm,管道截面边数为8,管道段数为16时，所得到的仿真模型兼具较好的效果及较快的速度。使用该方法可实现全成形毛衫的三维虚拟展示，有助于针织物CAD软件的开发，从而使服装从业者能直观、快速地观察到各款式全成形毛衫的三维效果。     

二醋酸纤维素纤维纺丝溶液流变性能

为研究二醋酸纤维素纤维纺丝成形工艺,采用Physica MCR101流变仪测试二醋酸纤维素纤维纺丝溶液的质量分数、温度与剪切速率之间的变化关系,得到纺丝溶液的流动曲线.在此基础上,模拟分析出纺丝溶液的非牛顿指数、结构黏度指数和黏流活化能等流变参数.结果表明:二醋酸纤维素纤维纺丝溶液为切力变稀非牛顿流体,随着溶液温度的升高,溶液的表观黏度和结构黏度指数减小,非牛顿指数增加;随着溶液质量分数的增加,溶液的表观黏度和结构黏度指数呈现增大趋势,而非牛顿指数和黏流活化能逐渐减小.     

水溶性米糠蛋白的溶液流变学性能研究

以脱脂米糠为原料,提取、分离水溶性米糠蛋白,以动态流变仪为主要实验仪器,研究了水溶性米糠蛋白的流体力学性能和相关影响因素.研究结果表明,米糠水溶性蛋白溶液是典型的非牛顿流体,表现为剪切稀化的流体性能,蛋白浓度越高,溶液剪切稀化现象越严重.同时其蛋白溶液的流体性能还受体系温度、剪切速率、剪切时间等因素的影响.