超短接触旋流反应器分离腔气固分离特性的数值模拟

采用欧拉模型对超短接触旋流反应器内的气固两相流场进行了数值模拟,主要研究了分离腔内气固两相的分离过程。具体考察了导叶下部柱段与锥段分离空间以及排剂口附近固相体积分数的分布情况,评估气固两相在分离腔不同部位的分离效果,重点对比分析了固相粒径差异对流动情况以及颗粒聚集的影响规律。计算结果表明:5μm颗粒在分离腔的浓度分布规律不同于10μm和30μm颗粒,由于颗粒粒径较小易被气流携带,在分离空间以及排剂口都出现了不同程度的返混,对分离不利。     

双旋流耦合式旋流反应器内切向速度分布研究

采用RSM 湍流模型、Eulerian 多相流模型对旋流反应器内切向速度分布进行研究,并考察入口总流量、溢流比及进料比对切向速度分布的影响。研究结果表明,旋流反应器混合段内切向速度呈"双峰值"分布,分离段内切向速度呈"单峰值"分布,进一步说明旋流反应器可实现实时混合与分离。随着入口总流量变大或溢流比减小,旋流反应器切向速度增大,混合段内切向速度"双峰值"分布越明显;分离段内最大切向速度轨迹面不受操作参数影响,通过对模拟数据分析回归,建立了双旋流耦合式旋流反应器切向速度预测模型。     

旋流反应器中液滴破碎及变形的研究

对旋流反应器中湍流条件下分散相液滴破碎进行了分析,运用类似于雷诺应力比拟的方法,得到了具体位置的液滴破碎的临界流量条件。并且通过韦伯数与两相相对速度的关系,阐明了具体流量条件下,旋流场中特定区域中的液滴变形乃至完全破碎的情况。     

离子液体烷基化工艺用新型旋流反应器压降比的试验研究

在室内对离子液体烷基化工艺用旋流反应器的压降比性能进行了试验研究。结果表明:离子液体烷基化工艺用旋流反应器的压降比,随着溢流比的增大而增大,随着进料比的增大而减小,随着入口流量的增大而增大;根据试验结果,建立旋流反应器的压降比计算模型;随着压降比的增大,轻相回收率增大,重相回收率减小;旋流反应的压降比把回收率与操作参数联系起来,用于指导旋流反应器适应不同的现场工艺。     

旋流泵气液混输特性试验研究

通过旋流式模型泵的型式试验,对无叶腔中心线上设定点进行流动参数测量,得到测点静压p_s、绝对速度V、绝对速度的圆周分速度V_u、径向速度V_r和轴向速度V_z随流量增大变化规律。证明泵进口轴向运动为主流,且旋涡中心静压为负值,阐明了旋流泵的抽吸原理。在此基础上,对泵的气液混输特性进行试验研究,证明旋流泵具有气液混输功能,得到了含气量对泵流量、扬程及效率影响的变化规律,为旋流泵工程应用提供科学实践依据。     

旋流泵变转速特性试验研究

本文对旋流式模型泵进行型式试验及变转速外特性试验,对转速变化引起的性能变化进行了试验研究,得出了泵流量、扬程、轴功率、汽蚀余量及效率变化规律,并对其变化原因进行了分析。对旋流泵变转速相似定律的适用性进行了实验验证,结果证明流量、扬程、轴功率的变化规律服从相似定律,汽蚀余量的变化规律不服从相似定律,而呈相反趋势。     

弧齿锥齿轮的接触特性研究

根据弧齿锥齿轮的加工原理，建立了弧齿锥齿轮的切齿共轭方程，在考虑误差和支承刚性的条件下，对锥齿轮的接触特性进行了研究，并分析计算了误差及支承刚性对齿轮副的接触印痕和运动曲线的影响。     

基于LES方法的壁面旋转旋流分离器内流特性的研究

针对旋流器在井下油水分离的应用过程中,壁面随螺杆泵旋转这一问题,本文基于大涡模拟(LES)方法对壁面旋转旋流分离器内部流场进行数值模拟,并通过LDV测试结果验证了模型的可靠性,得到了壁面旋转旋流分离器内部流场的分布规律。结果表明,正转时,外涡流区的切向速度逐渐增加,内涡流区切向速度增加不明显,轴向速度的变化梯度增大,反转时,影响趋势则正好相反。且旋转效应对不同轴向位置截面的影响并不相同,轴向速度有较明显的差异。     

大型钢丝滚道球轴承的接触特性研究

将大型钢丝滚道球轴承中球-滚道之间的接触问题视为非协调性接触问题,采用Hertz理论分析了其非线性特性。理论分析结果表明,轴承组件的几何尺寸不影响接触特性,但其几何非线性依赖于材料的抗拉强度及硬度。采用螺旋电感测微仪对钢球-钢丝滚道和Si3N4陶瓷球-钢丝滚道两种接触方式进行了实验测试,通过对比发现,理论接触刚度均比实验测试值稍大,且相同条件下混合式的接触刚度比全钢式的接触刚度高,其主要原因是经典Hertz理论的假设忽略了库仑摩擦力的作用以及接触体弹性变形时往往伴随塑性变形的发生。理论和实验结果均表明接触体的材料非线性对接触问题影响显著。研究结果为大型钢丝滚道球轴承的预紧研究和工程应用提供了理论指导。     

角接触球轴承动态接触特性有限元分析

利用有限元软件ANSYS,建立了高速精密角接触球轴承接触分析的三维有限元动态分析模型,对角接触球轴承在实际工况条件下的应力应变状况进行了有限元仿真分析,直观再现了轴承在工况条件下接触区的应力、应变状况。实例计算表明,有限元分析结果与解析计算结果吻合良好,从而验证了三维接触模型的网格划分、接触算法及边界条件的正确性。同时表明,有限元理论在处理接触问题时是有效的,为进一步研究角接触球轴承的使用性能提供了可靠基础数据。     

磁力旋流器分离性能试验研究

目前常采用磁种混凝工艺处理污水,常用设备有高梯度磁选机,但高梯度磁选机回收磁种子存在投资大、能耗高、操作弹性小、回收率低等一系列问题。采用磁力旋流器进行絮体中磁种子的回收作业,具有操作简单,回收率高,处理量大的优点。本文研究了进料压力、底流口直径、磁场位置、磁场强度对磁力旋流器分离效果的影响规律。结果表明,磁力旋流器较普通旋流器磁种子回收率显著提高,适当增大电流强度、增大底流口直径、增大进料压力、选取磁场最佳位置均可以提高磁种子回收率,但过大会使磁种子回收率下降。研究成果实现了磁混凝污水处理工艺中磁种子的低成本回收,具有广阔的市场应用前景。     

旋流器内气相时均流场的试验研究

采用多普勒激光测速仪对旋流分离器内三维湍流的时均流场进行了测量,考察了导叶导角和流量变化对时均流场的影响.测量结果表明:在分离空间,切向速度分布呈现典型的Rankin涡结构,切向速度沿轴向衰减不明显,轴向速度是由外围的下行流与内部的上行流结构,轴向速度沿轴向衰减.最大切向速度面与轴向LZVV面呈现与筒体相似的管锥形.对环形空间和集液槽内时均流场的结构也进行了分析.     

基于热湿传递耦合特性提高热质传递性能的方法研究

在对液体除湿空调热湿传递耦合特性分析的基础上,提出了基于该特性的提高热质传递性能的方法,并建立了液体除湿空调系统和实验测量系统.该系统采用逆流式填料塔,并在填料塔设置中间换热器,采用排风进行再生.实验采用氯化锂作为除湿剂,重点研究了再生传热传质过程,分析了各种进口参数以及中间加热器对再生传质效果的影响.     

某液冷冷板换热特性实验研究

针对电子设备冷却用液冷冷板设计,选用了3种新型的锯齿型翅片作为冷板内芯。为了验证新型冷板的换热特性,应用稳态电加热法,分别对内芯为矩形、梯形和侧向梯形锯齿型翅片的3种冷板以蒸馏水为介质的换热特性进行了实验研究,分别获得了在一定雷诺数范围内的换热无量纲准则式,并对液冷冷板的换热特性进行了比较。结果表明,在小流量区域,3种冷板换热系数差别不大;随着流量增大,侧向梯形锯齿型翅片对冷板通道内的扰动更强,换热性能更好。本实验为液冷冷板设计提供了参考。     

机电作动器产热与传热特性实验研究

针对用于多电飞机的机电作动器,通过实验研究的方法,明确机电作动器在不同工况下的产热特性,并测定各工况温度以获得机电作动器的热量传输特性。结果表明:机电作动器的主要热源为永磁电机,"高作动速度、大出力"的工况是机电作动器面临的最恶劣工况,仅凭自然对流换热无法将热量有效散出。通过实验阐明了机电作动器在典型工况下的产热与传热规律,为机电作动器散热方法与技术的研究指明方向。     

随机粗糙微通道内部流动与传质特性

为了研究微通道壁面随机粗糙度对流体流动和传质特性的影响,采用随机排布准则构建具有典型粗糙元类型的随机粗糙微通道壁面,利用有限元方法分析壁面随机粗糙度对流速、压降、流动阻力和传质性能的影响,并给出粗糙微通道内部Poiseuille数和分子传质扩散的近似变化规律。结果表明,流体在粗糙微通道近壁面区域和主流区的流速差异较大,近壁面区域流动分离现象明显;与光滑微通道相比,粗糙微通道内部各位置的压降和Poiseuille数沿着流动方向呈近似线性增大趋势;微通道壁面粗糙度的存在可以强化流体分子的传质扩散速率,但受粗糙度类型和相对粗糙度的影响较大。     

Experimental Study on Metal Transfer and Welding Spatter Characteristics of Cellulose Electrode

Welding spatter cause many problems during the welding process and this issue is particularly important for cellulose electrode welding.The hot flying spatter balls often deteriorate the working environment,and decrease the welding efficiency.Many factors affect the welding spatter,and metal transfer behavior is one of the main factors.Many studies concerning the spatter mechanism in arc welding process were made;most of them focused on the solid wire welding and the study on cellulose electrode is rarely reported.In this paper the metal transfer behavior and the weld spatter characteristics of three commercial cellulose electrodes were studied experimentally by using a high speed camera for visually capturing the metal transfer.The relationship between the metal transfer and the welding spatter was analyzed experimentally by comparing the spatter loss coefficient,which is for quantitative evaluation of welding spatter,with the statistical analysis of the large droplet transfer mode.The results showed that short circuiting transfer,large droplet spray transfer,fine droplet spray transfer and explosive transfer govern the metal transfer modes in cellulose electrode welding.Weld spatter occurred mainly in the deflection of large droplet process,explosive transfer process and fine droplet spraying process.Different metal transfer modes lead to different spatter.The deflection of large droplet and explosive transfer are the main factors of the spatter formation.Minimizing the droplet size and reducing the deflection of large droplet and explosive transfer leads to the reduction the amount of spatter in cellulose electrode welding.     

煤矿井下空调蒸发器对流传热特性试验

对恒定控制制冷剂R407C工作温度为9℃、额定制冷量为45k W条件下的蒸发器进行了模拟矿井条件湿空气的对流传热试验。研究结果表明:蒸发器的制冷量随进口空气温度的升高而增加,随进口空气相对湿度的增加而增加;出口空气温降随进口空气温度的升高而增加,随进口空气相对湿度的增加而缓慢降低;对流传热的Nu数随Re数的增加而增加,随进口空气相对湿度的增加而降低。