应用PIV技术测量封闭式水泵吸水池内部流场

在本研究中,我们在一种特定尺寸的封闭式水泵吸水池的基础上进行改进设计,即在吸水池的吸入管的底部加上一个T型台。改进的目的是为了减少并控制吸水池以及吸入管周围的旋涡。因为水泵吸水池内部的流动状态是非常复杂的,特别是在吸入管的周围,分布着十分复杂的旋涡。这些旋涡的存在对整个系统的流动状态会产生多种影响,可能会使泵站的性能恶化。为了验证这种改进型设计的实际效果以及得出改进型吸水池内部的流动状态,我们采用粒子成像测速技术（PIV）测量技术对吸入管附近的流场进行测量,并对测量结果进行分析。     

线型自由液面静电纺丝装置设计

针对目前静电装置产量低、纺丝不稳定的问题,为了实现纳米纤维大规模生产,设计了一种线型自由液面静电纺丝装置,并对其线型喷头进行静电场模拟.运用SolidWorks对自由液面静电纺丝装置进行了总体的设计,在此基础上,运用有限元分析软件COMSOL建立电纺装置模型,并进行了有限元仿真分析,结果表明,电极丝喷头的静电场分布均匀...     

水泵吸水池内流场的PIV试验分析

对一种新型封闭式吸水池及其改进设计(增加一个T形涡旋阻止器)的内部流场进行了PIV(粒子成像测速技术)试验测量,试验结果表明改进后的吸水池结构能够很好地避免和减少各种涡的发生,优化了吸水池内部的流动状态,从而提高了泵站的效率和性能。     

蜂窝夹层结构汽车吸能盒吸能特性研究

本文研究对象为低速碰撞交通事故中起吸能作用的吸能盒,通过研究汽车吸能盒的结构参数找到提升其吸能特性的合理结构,分别以六边形、类四边形和类蜂窝夹层结构填充吸能盒,运用理论分析与数值仿真相结合的方法对传统吸能盒和蜂窝填充结构汽车吸能盒进行吸能特性研究,提升传统吸能盒的吸能特性。研究结果显示：通过填充后,吸能盒的吸能特性得到大幅提升,并且类蜂窝夹层结构吸能盒还降低了传统吸能盒的碰撞力峰值,具有重要的创新性,为汽车吸能盒的发展提供了一种新的选择,同时为汽车的安全性设计提供了重要的参考依据。     

叶轮机械中吹吸对边界层结构的影响

采用边界层控制方程以及壁面有无吹吸的紊流模型，对不同吹吸条件下层流、紊流边界层进行了数值分析，从而提出了一些对工程应用有意义的结论。     

缠绕式圆筒蜂窝的结构参数对吸能特性影响研究

为研究缠绕式圆筒蜂窝的结构参数对吸能特性影响,首先建立有限元仿真模型.然后利用控制变量法,系统地研究蜂窝结构参数对蜂窝吸能特性的影响.最后进行实验,并与仿真结果做对比.结果表明:随着波纹片边长减小、波纹片厚度和平片厚度增加,可以提高蜂窝平均应力和体积比吸能;减小波纹片边长、增加波纹片厚度可提高质量比吸能,而平片厚度的增...     

光电式液面传感器设计的研究

本文通过对工程设计问题的数学化,并用计算机求解,从理论上直接给出了浸入另一种液体或固体的光电式液面传感器的最佳设计加工参数,避免了不同的使用环境进行复杂试验。其结论对该类传感器的设计具有重要的指导意义。     

导流筒的底部结构对直拉单晶硅氧含量的影响

采用STR公司研发的专业晶体生长软件CGSim,对热场内的导流筒部件的底部结构进行优化。研究了导流筒底部的两个结构：一是导流筒底部水平结构长度(X值);二是导流筒底部结构倾斜长度(Y值)。研究结果表明,通过调整导流筒底部的结构,改变了熔体内的温度分布,增大了自由液面下方的对流强度,加快了氧杂质的挥发,降低了氧杂质传输分凝到晶棒的氧含量。结果表明,随着X值增加,生长界面的氧含量就越低;随着Y值增加,生长界面的氧含量无明显变化。由此得知,导流筒底部X值是影响晶棒生长界面氧含量的关键结构;而Y值对氧含量影响作用较弱。模拟结果显示,当X值为160 mm时,氧含量最大降低0.57 ppma。     

TRB波纹管结构参数对碰撞吸能的影响

通过实体单元建立TRB波纹管碰撞吸能有限元模型,研究TRB波纹管的薄区厚度、过渡区厚度差、波纹管壁半径和过渡区长度对吸能、比吸能和初始峰值力的影响,通过正交试验设计得到试验方案,数值模拟结果发现,增加薄区厚度和过渡区厚度差能够提高波纹管吸能和比吸能,增加过渡区长度能够降低初始峰值力.     

PIV测量用模型泵的设计及测量中的误差分析

PIV(Particle Image Velocimetry)是进行离心泵内部流场研究的重要手段.为了研究离心泵内部流动情况,在参考现有离心泵结构的基础上,设计了一台PIV测量用有机玻璃模型泵,并对模型泵的可拍摄性能和水力性能进行了分析,表明模型泵适用于PIV测量,且水力性能满足要求.同时,介绍了模型泵、片光和CCD相机的布置及流场拍摄方法,分析了利用PIV测量离心泵内部流场过程中的主要误差:系统误差、示踪粒子跟随性导致的误差和光折射导致的误差,并对减小或消除误差的方法进行了探讨.     

离心泵的叶片进口几何形状对泵汽蚀性能的影响

为了改善离心泵内的汽蚀性能,以ZA150 -315石油化工离心泵为研究对象,在离心叶轮基本外尺寸和设计转速相同的情况下,以3种不同厚度变化规律构造3种离心泵叶轮,运用FLUENT软件进行数值模拟计算,得到了汽蚀发生时泵内部气-液两相分布规律和压力分布规律.分析表明:叶片进口段的形状影响泵的汽蚀性能.叶片进口段形状越接近流线型泵的抗汽蚀性能越好,加大叶片进口段曲率半径可以降低泵的汽蚀余量,改善泵的汽蚀性能.     

地面驱动螺杆泵抽油杆旋转效应的研究

为了探寻抽油杆旋转效应对偏心环空中流体流动规律的影响,利用激光粒子测速技术(PIV)测试了抽油杆不同转速状态下偏心环空中流体的流场,使用差压变送器测量了在不同排量、不同抽油杆旋转速度条件下,偏心环空的流体压降.测试结果表明,当流量恒定时,偏心环空中聚合物溶液的轴向速度和径向速度随着抽油杆转速的增加而增大.模拟地面驱动螺杆泵采油中,随着抽油杆转速的增加,聚合物溶液的压力梯度先减小后增大,当抽油杆转速为17.5r/min时,其压力梯度最小.     

进口压力对往复式计量泵的影响

通过对往复式计量泵的进口压力（高压、低压）对泵影响的分析，得出一些影响泵的性能的因素，简要的给出解决问题的方法。     

型腔充填过程三维自由表面的数值模拟

开发了铸件充型过程三维数值模拟软件 ,采用了一种改进的 VOF方法处理三维自由表面 ,包括自由表面网格中流体方位的确定、自由表面的推进及边界条件施加等 ,并利用一个方形板腔的压铸水模拟实验结果对程序进行了验证 ,表明了程序具有处理复杂自由表面的能力。     

水泵吸水管和进水池内三维湍流的数值模拟

建立了泵站中水泵吸水管和进水池内部三维湍流流场的数学模型,针对泵站中布置了多台机组的多个吸水管和进水池中三维流场的计算边界条件作了深入分析,提出了合理的边界条件。根据分区划分网格的思想,构造了任意形状的水泵吸水管和进水池的贴体计算网格,在任意坐标系中对三维湍流流场的控制方程进行离散,编制了水泵吸水管和进水池内部三维湍流流场数值模拟的计算程序。数值模拟计算了泵站中水泵吸水管和进水池内部三维湍流流场。在数值模拟基础上,可对泵站中水泵吸水管和进水池内部流态进行评估。     

不同润滑状态下游离水对点接触油润滑润滑性能的影响*

为研究水污染对润滑油性能的影响,通过点接触光干涉试验得到充分供油、轻微乏油及严重乏油3种润滑状态下的油膜光干涉图和膜厚形状曲线,研究游离水对接触区油润滑润滑性能的影响。结果表明:在充分供油条件下,游离水对点接触润滑油膜厚度的影响不大,主要影响中心膜厚;在乏油润滑状态下,游离水对点接触润滑油膜厚度有增益效果;但3种润滑状态下,游离水都会使气穴区边界变得模糊不清,提高了油润滑的弹流润滑性能。     

基于CFD水泵单元进出口流道优化设计

进出口流道的大小和形状是决定水泵单元能否稳定运行的重要因素。流体流道形状和方向的突然变化都可能产生回流漩涡,使得流体内部的压强波动增加,产生振动和噪声。应用CFD仿真分析软件Ansys Fluent的分析结果,对不同大小和形状的水泵进出口结构形式进行仿真,与当前结构形式进行对比,并考虑现有安装空间的限制,得出优化设计方案,从而解决水泵单元存在的振动和噪声问题。     

淮阴第二抽水站轴流泵模型装置的试验研究

试验研究了南水北调东线工程淮阴第二抽水站用轴流泵模型装置,得出了泵模型装置及泵原型装置的综合特性曲线。试验结果为该站的建设、使用和维护提供了重要依据,并对同类工程具有参考价值。     

一种基于能量法的自由曲面展开算法

提出了一种基于能量法的自由曲面展开算法,适用于任意复杂自由曲面的展开.根据建立的曲面能量模型,采用映射法进行曲面的Delaunay三角网格划分,并计算空间网格三角形点的变形能,然后进行变形能的释放,得到自由曲面展开后的二维平面.能量法不拘于问题的形式,可以用来求解一般的问题,该算法具有一定的通用性,适用于CAD/CAM中的曲面展开问题.