壁纸包装机烘箱温度场模拟及结构改进

目的采用有限元数值模拟方法分析壁纸包装机温度场的均匀性,以提高包装质量。方法创建包装机烘箱三维模型,通过FLUENT对工作过程温度场进行模拟分析,针对分析结果中的影响因素进行结构改进。结果得到了壁纸包装机烘箱内部温度场的分布情况,找到了影响烘箱温度场均匀性的因素,通过对壁纸包装机烘箱结构进行改进,提高了内部温度的均匀性。结论通过对烘箱内部喷风口和出风口结构进行部分改进,有效地改善了烘箱温度均匀性,提高了包装效率。     

不同回风口对空调室内机风道系统影响的研究

空调器室内机回风口形式的不同对于风道系统有着较大的影响,通过建立相关模型,设置控制方程进行数值计算,得到了两种不同回风口下的空调器室内机风道系统的流场、压力场等,分析并阐述了不同回风口形式对风道系统的影响情况,为室内机风道系统的优化提供理论依据。     

凹版印刷机YF93烘箱流体分析及参数优化

针对凹版印刷机中烘箱内热风动力学性能及烘箱结构尺寸直接影响印品干燥效果问题,应用流体力学对烘箱内热风流态进行运动学、动力学及能量分析,采用计算流体力学方法对现有烘箱进行热风动态仿真与热风量化分析。仿真结果与实验数据表明,采用计算机仿真方法对烘箱结构进行流体动力学分析切实可行。通过计算与仿真分析,可明确烘箱内部工作状态,确定并优化关键工艺参数。研究结果可为凹版印刷机烘箱结构改进及优化提供理论依据。     

包装印刷设备的风嘴流场分析及优化

目的对包装印刷设备风嘴附近流场区域进行数值仿真分析,并以此为依据对其进行外侧风嘴角度的优化。方法以计算流体力学为理论基础,按照实际设备烘箱结构进行模型构建、网格切分、数值计算、特征评估,分析流畅特性,并以承印物表面为依据确定最优参数范围。结果获取了风嘴至承印物之间的流场分布,并对承印物表面的温度场、速度场、压力场进行了全面评价,获取了均值、方差、极差等主要特征。结论风嘴排列结构的外侧风嘴角度对温度场、速度场、压力场分布有着明显影响,最佳角度为150°或120°附近,应避免出现在135°附近。     

地板送风旋流风口数值模型的比较

地板送风系统的送风口设置使人体处于风口射流区,因此对送风口的特性描述在很大程度上影响模拟的准确性。本文采用3种数值模型对旋流风口进行模拟,并就送风口附近的风速分布及轴心速度衰减等与试验数据进行对比,以确定模拟旋流风口的最优数值模型。结果表明,与采用真实的旋流风口模型相比,分别定义3个分速度入口边界条件的方法可以准确模拟旋流风口的室内流场,且网格数量大幅减少。     

SPR+UPS+UPR并联机构的逆运动学和工作空间分析

目的 获得悬浮烘箱内具有提高风场均匀性和风刀出口气流均匀性的导流板结构,完成烘箱体结构优化。方法 采用SolidWorks软件对烘箱风室的流体域进行建模,提取现场测试数据作为边界条件,利用Fluent软件完成风室稳态流场的仿真计算。根据计算结果提出结构优化方案,并将优化结果进行对比。结果 加入导流板结构后,烘箱风室风场和风刀出口处气流的均匀性均得到了提高。提出的4种结构优化方案中,加入曲线型导流板的风室风场更为均匀,各风刀出口处气流的平均速度均方差由0.25降至0.03,总体平均均匀度由80.7%提升至92.3%。结论 曲线型结构导流板的导流效果优于直角型结构的导流板,能有效提高风室风场和风刀出口气流的均匀性,保证极片烘干效果的一致性,并为烘箱体的结构优化与设计提供理论基础。     

层状通风不同回风口布置对室内污染物分布的影响数值模拟分析

针对新型通风方式-层状通风,采用RNGk-ε模型对4种不同回风口布置方式下的通风房间进行数值模拟,对4种工况室内污染物衰减结果及污染物浓度场进行分析比较,并通过示踪气体衰减方法计算室内通风效率。结果表明回风口位于房间顶部的通风效果最优。     

锂电池涂布烘箱风嘴射流压强分布优化研究

目的烘箱射流风嘴对极片烘干的均匀性和一致性具有重要影响,拟改善干燥过程中由于射流压强分布不均导致的极片烘干质量不良问题。方法利用SolidWorks软件对射流风嘴与极片间的空气流体域进行建模,基于k-ε湍流方程完成热风流场的数值仿真计算,根据流体仿真结果对射流风嘴结构进行优化设计,最后通过实验对数值仿真计算结果进行验证与完善。结果经数值仿真优化后的极片与风嘴间压强分布较改进前有较大提升,在相同的测量位置处,仿真得到的压强差由20 Pa下降到了8 Pa,实验得到的压强差由21 Pa下降到11 Pa,在误差允许范围内,实验结果与仿真结果基本保持一致。结论优化后的射流风嘴完善了射流压强分布,数值仿真研究对风嘴结构的优化设计具有重要的指导意义。     

薄板式油汀取暖器散热效果的仿真研究

采用计算机仿真分析的方法,应用流体力学计算软件Fluent,基于VOF自由液面模型和k-ε双方程模型,对油汀取暖器散热进行数值仿真,得到取暖器内部的温度分布、板面温度分布以及内部流场分布。在油汀取暖器原始环形流道结构的基础上,对取暖器的内部流道进行改进优化,设计出竖向环形流道和横竖向环形流道结构的油汀取暖器,并进行数值仿真。对比分析三种不同流道结构在相同加热功率下内部流场流动均匀性和对外换热性能,得出横竖向环形流道结构的取暖器有最佳换热性能的结论,确定为优化设计方案。目前,桑普电器已将横竖向环形流道结构的油汀取暖器推出市场。     

基于非结构自适应网格技术的高超声速流动数值模拟

发展了一种基于非结构网格的自适应方法,对高超声速无粘流场进行了数值模拟。根据流场参数的变化梯度确定加密边,由加密准则进行自适应网格剖分后得到分布合理的较密网格。通过预先生成的初始极密表面网格将边界的加密点投影到边界上,使得边界保持初始外形。通过求解三维Euler 方程,对三维双椭球高超声速绕流问题进行了数值模拟,计算结果和实验数据相吻合,表明了该文所建立方法的正确性和可靠性。     

印刷机进风系统的结构分析与优化

目的研究凹印机烘箱进风管道的结构,以减少管道内的涡流,提高热风流动均匀性。方法建立烘箱结构的三维模型和进风管道的流体域,确定进风系统管道结构数值模拟的可行性研究方案。设计制作烘箱管道结构的实验模型。验证理论研究和数值模拟结果的正确性。结果实验结果表明,流场的速度及压力特性与数值模拟的特征结果具有较好的一致性。结论通过三维结构建模、仿真分析和实验验证,提高了管道的热风效率,节约能耗效果显著。     

冷藏车冷风导流系统的设计及热流场分析

目的 为了使冷藏车在运输过程中冷风分布更均匀,提高对货物的冷却效果。方法 设计一种冷藏车冷风导流系统,建立其三维几何模型及冷藏车制冷时的热物理模型。利用计算仿真的方式分析了冷藏车在运输苹果过程中车厢内冷风流向及温度场随时间变化情况,分析了冷风导流系统及其气孔直径、气孔间隔、导流槽尺寸、回风道宽度、入口风速等关键参数对运输过程中冷却效果的影响。通过分析的结果确定了冷风导流系统的关键尺寸。结果 发现设计的冷风导流系统可将运输过程中货物温度最大值降低5.9 K,回风道宽度在150 mm左右为宜。结论 文中设计的冷藏车冷风导流系统可有效提高冷却效果,相关的方法可为冷藏车设计提供一定的参考。     

气调包装机气体置换结构优化与内部三维流场模拟

目的 针对现有的气体置换装置存在工作过程中气体置换精度不高、置换率低、内部流场复杂紊乱等问题,对DF-520型气调包装机气体置换装置结构进行了改进以及内部流场数值模拟。方法 运用FLUENT软件在进口压力为20 kPa,混配O2体积分数为2%、CO2体积分数为28%、N2体积分数为70%的边界条件下对新旧2种换气装置进行数值模拟和对比分析,进一步通过样机试验对比分析2种模型的气体置换率和气体置换精度。结果 数值模拟结果表明,与旧构型相比,新构型置换腔内部气体流速较平均、强流区面积小、漩涡区少、气体流向一致性高、气体置换速度快;样机试验结果表明,新旧构型气体置换装置平均气体置换率分别为99.2%和95.6%,新构型目标气体体积分数标准差、平均相对偏差以及变异系数更小。结论 本研究表明,优化后的气体置换装置气流分布更稳定,置换精度达到设计要求,工作效率更高,适用于气调包装机的包装工作,能为后续研究提供思路。     

空调器送风参数对房间速度场和温度影响的计算模拟和试验研究

本文对天花板嵌入式空调器工作的房间,建立了空气流动的三维紊流数学模型,对不同送风参数下的流场和温度场做了计算.并对计算结果进行分析,总结出送风参数对空调房间的气流流动与温度分布的影响规律.又搭建试验台,对不同送风参数下空调房间的温度场和速度场进行试验研究.用小尺度实体模型试验的方法,首次把PIV新技术运用到空调房间流场的测量上.测试结果与计算结果吻合较好,验证了建立的数字模型的正确性,也验证了PIV技术可以运用到大空间的流场测量上.最后利用气流理论对嵌入式空调器不同送风参数下的房间温度场和流场进行了评价.     

基于CFD的YJ17卷烟机风室流场分析与优化设计

目的 针对ZJ17卷接机YJ17供丝系统中烟丝堵塞、竹节烟和烟支标偏大的现象进行改进。方法 采用流体仿真分析软件Solidworks Simulation模拟分析、正交实验及试验验证的方法,设计优化YJ17供丝系统的风室装置,通过模拟仿真不同正压风入口形状、数量、位置对设备运行效率、产品质量的影响,找到三者最优的参数组合。模拟分析发现,在正压风入口形状为圆形,正压风入口数量为3个,正压风入口距离气室边缘的距离为15 mm时,风室气流分布更均匀,同时烟丝在离开抛丝辊后受到的下吹风力最大,可使烟丝快速到达吸丝带。结果 气室经改进后烟丝堵塞次数降低了39.3%,SD值(20支烟支质量标偏)降低了25%,有效提升了设备的运行效率和卷烟产品的质量。结论 基于仿真及正交实验结果,优化了风速出风口位置和直径,气室的流场分析结果可为烟丝吸丝成型及风室结构优化提供一定技术支持。     

新型转轮式红酒包装结构设计及其跌落有限元分析

针对目前市场上单一的红酒包装结构,提出了一种新型转轮式包装结构。通过计算得到了转轮式包装结构尺寸,并采用Pro/ E 软件对其进行了三维建模,导入到ANSYS/ LS-DYNA 环境中进行了跌落状态仿真模拟。通过仿真模拟结果与产品脆值的对比分析,对转轮包装结构进行了优化。     

间冷冰箱回风道的优化除霜设计

间冷冰箱蒸发器霜层分布对除霜加热器除霜热量分布的不一致性会导致除霜时间增加和除霜效率的降低,因此,本文提出一种间冷式冰箱回风道的优化除霜设计方法。首先通过实验测量除霜加热器表面温度分布,确定除霜加热器除霜热量分布,进而确定与除霜热量相匹配的蒸发器结霜分布;然后基于蒸发器结霜分布确定回风道出口的最优风量分布;最后基于最优的风量分布设计回风道,使蒸发器上霜层分布与除霜加热器除霜热量分布相一致,达到优化除霜的目的。通过某间冷冰箱回风道的优化设计案例表明,优化后的回风道可实现出口风量分布与除霜加热器除霜热量分布相匹配,除霜时间缩短了38.9%,同时使冰箱的制冷量增加了3.43%。