气力输送系统T形盲管长度的优化

采用双流体模型，对气力输送系统中T形盲管弯头的3维气固两相流场进行了数值模拟。计算分析结果表明，管道直径和颗粒直径越小，入口速度和固相体积浓度越大，流场压力损失越大。颗粒直径、固相体积浓度、气流入口速度越大，盲管长度△L与管道直径D的比值H应选取较大；H值的选取范围为0．5-3，不同管道直径的压力损失有着相同的变化趋势以及同样的H值。     

微注塑成形中壁面滑移对熔体充模流动影响的研究

分析了微尺度下熔体壁面滑移机理，研究了微注塑成形中壁面滑移对熔体充模流动行为的影响。利用有限元方法进行数值模拟，确定了不同特征尺寸微通道中熔体的滑移系数，分析了入口剪切速率和长径比与滑移速度之间的关系。研究结果表明：壁面滑移使熔体速度曲线趋于平滑；当熔体入口速率一定时，其壁面滑移速度随微通道特征尺寸的减小而减小；入口剪切应力相同时，壁面滑移速度随微通道的长径比的增大而增大。     

粉煤灰管道气力输送特性的研究

对浓相粉煤灰气力输送系统三维流场进行了数值模拟,给出了流场特性,分析了颗粒对气相的影响,描述了颗粒沉降的具体过程。研究表明单位长度压力损失与速度平方、体积浓度成正比,而与管道长度无关;颗粒直径越大,压力损失就越小;颗粒的沉降与运动速度、颗粒直径和管道长度有关。     

基于Fluent的新型空气净化窗设计仿真分析

目前我国现有建筑安装的窗户大多为几年前甚至几十年前的产品，雾霾天气时PM2.5颗粒可轻易通过窗户缝隙进入室内从而影响居民的身体健康。从健康环保角度对现有窗户进行更新设计，提出一种有效阻止PM2.5颗粒从室外进入室内的新型空气净化窗的经济型装置设计方法，通过对比选用高效滤材，使得新型空气净化窗具有优质的过滤效果，应用Fluent软件将新型空气净化窗对PM2.5颗粒的过滤效果进行模拟验证。结果表明：涤纶、丙纶可满足过滤效率高、使用寿命长、容尘量大的使用需求；仿真图像显示PM2.5颗粒从室外向室内流动时被大量阻隔在新型空气净化窗外；颗粒入口速度的设定对净化窗的过滤效率有一定影响，在输入相同PM2.5颗粒数条件下，穿透过滤媒介的颗粒比例在不同空气质量等级时均不超过万分之三。     

摩擦对大型等通道转角压最大挤压载荷的影响

采用Deform-3D有限元软件对大型等通道转角压(Equal channel angular pressing,ECAP)进行动态计算仿真模拟,并进行试验研究,重点考察变形体与模具间摩擦因数和模具水平通道扩口直径对挤压载荷的影响。模拟结果表明,剪切摩擦模型适合用于ECAP变形仿真模拟计算,摩擦因数对大型ECAP的最大挤压载荷具有很大影响,随着摩擦因数的增加,最大挤压载荷急剧增加;摩擦因数μ=0.6(近似于铝和钢干摩擦)时的挤压载荷是摩擦因数为0时挤压载荷的5.1倍;增加出口通道扩口端的直径,当μ<0.6时,对最大挤压载荷几乎没有影响,而当μ>0.6时,可以明显降低最大载荷值,但也不是出口通道扩口直径越大其对应的挤压载荷就越小。试验研究表明,大型ECAP必须想办法降低摩擦才能实现批量化生产,试验和仿真的最大挤压载荷吻合。     

三角形与梯形凹槽微通道流动换热特性试验研究

为研究壁面凹槽对微通道热沉流动和传热性能的影响，设计了两种侧壁具有不同凹槽结构的微通道热沉模型，以去离子水作为流体介质展开试验，并通过综合进出口压降、摩擦因子、加热面温度、努塞尔数和综合传热因子评价侧壁凹槽结构对流动换热特性的影响。结果表明，当凹槽开口长度同为1 mm、开口倾角同为25°时，三角形凹槽微通道的压降相对于梯形凹槽最高提高了9.36%；当加热功率同为240 W、入口温度同为20℃时，三角形凹槽微通道散热能力始终大于梯形凹槽微通道；当通道内雷诺数处于试验设定的500～3 500区间时，三角形凹槽微通道的流动与传热综合性能始终优于梯形凹槽微通道；设计微通道热沉侧壁凹槽结构应优先考虑三角形凹槽结构。     

非磁性微粒的负磁泳-惯性组合分选研究

为了分选颗粒直径十分接近的非磁性颗粒,数值计算了负磁泳耦合的惯性分选器在不同磁场强度、微通道结构参数、入口速度和速度比情况下3μm、4μm、5μm的三种颗粒的侧向偏移,结果表明：颗粒的侧向迁移随磁场强度和颗粒尺寸的增大而增大;颗粒的分离效率随着入口流速的减小和入口流速比的增大而提高;越小的微通道结构参数Ha/Hb和越大的扩张区扩张比,都有利于颗粒分离。计算结果部分得到了激光诱导荧光图像实验的验证,证明了数值模型的有效性。     

CO2在微通道内高速流动特性的研究

随着科技水平的提高，微尺度流动和传热研究在电子器件研究领域具有广阔的工程应用背景。采用理论计算的方法对CO₂气体高速通过矩形微通道制冷器的流动特性进行研究。微通道进口处CO₂气体根据压力分为5个不同工况，入口温度均为14℃,在绝热流动与非绝热流动的假设下，选取适当的摩擦因数关联式对上述工况进行理论计算。将微通道分段后估计第1管段的出口流体密度，由关联式可计算得到出口压力与比焓，根据热物性表查得新的出口流体密度并将其与估值进行对比，误差过大时重新估值。对第2管段重复上述计算即可得到其出口参数，以此类推得到所有管段出口流动参数。用同样的方法将相关实验的流动参数代入理论计算，与实验测得数据进行对比分析。结果表明：理论计算结果与实验数据十分吻合，质量流量相同时，进口压力越小，温降越大。     

天然气集输管道90°弯头冲蚀磨损规律研究

针对输气管道中90°弯头冲蚀磨损失效的问题,依据现场实际工况,利用CFD仿真软件建立相应的模型,探究集输管道输送气固两相流介质时固体颗粒冲击弯头壁面的冲蚀磨损规律。采用RNG k-ε湍流模型、DPM模型和E/CRC冲蚀磨损模型研究集输压力、不同重力方向、集输流速、集输管径以及颗粒大小对弯头冲蚀磨损的影响。结果表明:集输压力越大,弯头冲蚀磨损程度减轻,且磨损区域呈现由中部向出口、由外侧向内侧凹曲面移动的现象;重力会影响弯头冲蚀磨损程度以及磨损区域,重力场和气相主流场趋势相同时会加剧磨损;当气流速度超过临界集输流速时,冲蚀磨损情况加剧且最大磨损率出现区域后移;集输管径越小、颗粒直径越大时,冲蚀磨损越严重。     

两相流磁流体发电机的性能研究

通过分析三维磁流体动力学与电磁场方程,对气液两相流磁流体发电机等截面直方通道内的流体流动现象进行数值模拟,分别研究了通道截面尺寸、空泡率、磁场强度、入口速度、负载系数、工质对对磁流体发电机的性能影响。数值模拟结果表明,当负载系数为0.5时输出功率达到最大,输出功率与磁场强度、流动速度和工质对中混合导电率成正比关系,同时输出功率与空泡率成反比关系。磁流体发电通道尺寸越大输出功率越大,但输出效率与发电通道尺寸形状密切相关,笔者研究的两个尺寸模型,较小模型由于边界层射流增强及电流聚集的存在使其效率较高。     

水玻璃砂的环保优势

成功开发了多重变性水玻璃,并提出物理一体化联合再生法,从而很好解决了水玻璃砂因溃散性差而引起的“硅尘污染”和因砂再生困难而导致的“碱性污染”,水玻璃砂将率先实现无公害化和清洁生产,相反,湿型砂和树脂砂除了已知的黑色污染和化学污染,发现它们还是二恶英和呋喃的污染源,在21世纪初,从环境保护的角度来说,水玻璃砂应是首选的型砂。     

云溪环保型砂铸造性能的研究

云溪环保型砂用于砂型铸造,能有效减少铸件的粘砂、夹砂、砂眼、气孔等缺陷,提高铸件的内在和外表质量;同时具备绿色环保、循环应用、优质高效的综合优势。通过系统的测试研究云溪环保型砂的湿压强度、透气性、热湿拉强度、发气性、高温热膨胀性能、高温热压强度,以及高温形态和示差扫描量热-热重分析(Differential scanning calorimetryThermogravimetric analysis,DSC-TG)曲线,并和传统的煤粉湿型砂进行对比,进一步认识云溪环保型砂的特点,进一步认识型砂性能对铸件缺陷和铸件质量的影响。研究表明,云溪环保型砂与煤粉湿型砂的湿压强度、透气性、高温热膨胀性能基本相似,而云溪环保型砂的热湿拉强度、高温热压强度、发气性等性能远远优于煤粉湿型砂,这些性能优势能有效减少铸件缺陷,保证铸件质量。研究工作对进一步提高铸件的品质和推行云溪环保型砂这一绿色环保铸造生产工艺具有基础性的指导作用。     

A30气缸体夹砂废品的产生原因及控制对策

对A30气缸体夹砂废品产生的原因,即型砂性能、铸件结构、浇注速度、浇注系统的布置等方面的要素进行了分析。采取了调整型砂配比、提高型砂性能,控制浇注速度及改善铸件结构和浇注系统等措施,解决了A30气缸体的夹砂问题,取得了良好的效果。     

CO_2水玻璃再生砂应用工艺研究

对CO_2法硬化的水玻璃砂再生砂而言,造成再生砂制备的型砂性能恶化的主要原因是残留碳酸钠盐类的晶体及其碎片.JZ添加剂的作用在于缓解残留钠盐对硬化作用的有害影响.     

基于旋流机理的防砂抽油泵研究

针对抽油泵砂卡问题以及现有防砂抽油泵的不足,提出了基于旋流机理的防砂抽油泵方案。该抽油泵由泵筒、柱塞、固定凡尔组件、游动凡尔组件、旋流器等组成。旋流器位于游动凡尔组件上端,当含砂原油通过旋流器时,由于砂粒密度大于原油密度,在离心力作用下,砂粒上升速度增加,避免了砂粒沉降引起的砂卡。此外,抽油泵内设有刮砂块和沉砂环空,柱塞周围极其细小量砂粒被刮除并沉降到环形空间,从而防止砂卡。现场应用表明,该泵具有良好的防砂效果。     

3D打印砂模的结构优化设计方法研究

砂模3D打印是一种快速发展的砂模智能制造技术,能够对任意复杂形体进行几何造型。在实际应用中,砂模造型设计仍沿用传统设计思想,尚未充分发挥3D打印所带来的技术优势。由于传统砂模几何形体中存在冗余结构,直接影响打印效率,因此有必要结合3D打印技术优势对砂模结构进行设计优化,以提高生产效率、节约生产成本。在新工艺环境下,本文建立了一种砂模结构优化设计方法及其设计流程;以砂模壁厚作为优化参数,依据力学性能要求,建立了砂模结构优化设计模型;最终基于某厂铸造试验件进行了范例设计与仿真校核。优化设计后的试验件砂模在满足力学性能要求的前提下,体积优化率达到42.6%,有效提升3D打印砂模的生产效率与经济性。     

粘土砂高压造型型砂控制要点

随着我国铸造产业的国际化，一些国际先进的铸造工艺和铸造不断取代我们传统的手工造型和机械化造型。其中粘土砂高压造型工艺由于其生产效率高，产品适应性强，铸件品质好，非常适合大规模流水线作业。为使型砂很好的适应粘土砂高压造型设备，应有针对性的选择原辅材料，控制型砂性能，选择砂处理工艺。     

XC-HS60混砂车输砂系统常见故障判断与处理

通过对XC-HS60混砂车输砂系统中出现的问题进行分析,提出了对输砂系统液压油温过高以及液压马达、电磁线圈等常见故障的解决方法,介绍了混砂车输砂系统使用和改造的一些经验。     

潜油电泵在出砂油井中的破坏形式及防砂技术

描述和分析了磨损对潜油电泵机组的破坏特征,并根据油井的先期防砂和出砂情况,对潜油电泵的防砂技术进行初步研究,通过对出砂油井中电泵机组的解剖分析,认为砂粒对离心泵的磨损是造成机组破坏的主要原因.     

混砂车输砂系统设计与研究

针对石油混砂车输砂系统的技术现状与存在的缺点,设计出一种带减速机的输砂系统,即通过液压泵、液压马达和减速机的方案。通过试验验证,有效的解决了输砂系统在低速时的发卡故障,为进一步优化混砂车输砂系统提供参考。