喷射成形液滴运动及传热的数值模拟

通过对喷射成形过程的分析,建立了喷射成形过程中金属液滴运动和传热的数学模型.利用该模型计算了喷射成形过程中雾化气体的速度、液滴速度、液滴温度、液滴的固相率等过程参量的变化过程.     

金属喷射成型过程单颗粒液滴的运动和传热研究

建立了金属喷射成型过程中单颗粒金属液滴的运动和传热数学模型，应用该模型对喷射成型过程中不同尺寸液滴的运动和传热过程进行了分析，确定了不同尺寸液滴的运动轨迹、温度变化及凝固情况．     

液滴撞击疏水球面的高速可视化实验研究

基于高速可视化成像实验平台,对液滴撞击疏水球面进行了实验研究,观测并定量表征了液滴撞击过程的动态行为,分析了液滴撞击速度和液滴-球体直径比对液滴撞击行为特征的影响。实验结果表明:撞击过程可分为铺展、回缩和振荡3个阶段;液滴在接触球面后沿接触点向四周均匀铺展,达到最大铺展后回缩,之后进行多次铺展-回缩的振荡过程,直到动能与表面能达到平衡状态,液滴在球面上趋于静止;液滴撞击速度的增加增大了液滴惯性力,促进液滴的铺展,使液滴达到平衡稳定状态所需要的时间增加;液滴-球体直径比对液滴撞击行为特征影响较小。     

金属喷射成型过程大量液滴的统计模型研究

通过概率模拟的方法,建立了金属喷射成型过程中大量金属液滴的统计模型.应用该模型对喷射成型过程中钢液的喷射过程进行了研究,给出了在喷射过程中不同尺寸液滴的分布,以及不同液滴产生的位置、初速度分布.通过大量液滴的统计,确定出整个喷射过程液滴的产生、运动情况,为进一步研究液滴在沉积面上的沉积情况提供前提和依据.     

自建气动阀式微米按需液滴喷射系统及对细胞活性的影响

为了提升气动阀控微液滴产生系统的液滴产生频率,研究了腔体结构和电磁阀控制对系统最高稳定液滴产生频率的影响.该系统主要部件包括腔体、腔体底部微米直径喷嘴、以高速电磁阀和放气管为核心的气路,以及液滴拍照装置.该系统利用高速电磁阀短暂导通在储液腔内产生气体压强脉冲,迫使储液腔内液体从喷嘴喷出,形成微液滴;气体随后经放气管排出,恢复储液腔内气压平衡.研究发现,缩小储液腔体体积和缩小电磁阀开启电压脉冲宽度,可以大幅度提高该系统最高稳定液滴产生频率.基于优化后的微液滴产生系统,研究了不同液滴产生频率下液滴速度.液滴初速度具有随液滴产生频率增加而加快的趋势,但是伴有较大的非单调涨落.随着电磁阀开启电压脉冲宽度的缩短,液滴直径有较大幅度的缩小,可有效提高该系统用于样品施加的控制精度.

     

压电喷射点胶阀的喷射性能分析及实验研究

利用压电叠堆具有较好的响应特性和输出特性的特点,提出了一种新型压电驱动式喷射点胶阀.该喷射点胶阀主要由压电叠堆、杠杆式微位移放大机构、阀杆和喷嘴组成.对胶液实现喷射的条件进行了理论分析,并利用ANSYS软件对喷嘴重胶液流场进行仿真,得到了阀杆位移、胶液黏度和驱动气压对喷射点胶的影响规律,最后通过实验验证了理论分析和仿真的正确性.当胶液的黏度为2Pa·s时,获得的胶点最小直径为0.5mm,胶点一致性误差在6％以内.为电子封装业提供了更加高效和准确的点胶方法.     

压电喷油器多次喷射对GDI汽油机颗粒物排放的影响

为了研究不同喷油策略对颗粒物排放的影响,本文基于一台单缸直喷汽油机,并使用排气粒径谱仪对压电晶体喷油器多次喷射策略下的颗粒物排放特性进行了研究。结果表明:单次喷射时颗粒物粒径分布呈一个核态峰值和两个积聚态峰值的三峰形态,而两次和三次喷射呈两个核态峰值和一个积聚态峰值的三峰形态;相对于两次喷油策略,三次喷射时两个核态峰值粒径和峰值数量有所增加,而积聚态颗粒物显著减少。同时,相比单次喷射,合理组织两次和三次喷射策略能够显著降低颗粒物总数以及两个模态的颗粒物排放,并且两次喷射对降低核态颗粒物作用显著,三次喷射对减低积聚态颗粒物作用显著。此外,多次喷射还能够减少NOx的排放。     

红外对管在测量液滴速度方面的应用

本文介绍了红外对管的工作原理及其在测量液滴速度方面的应用,描述了硬件电路的组成、工作原理、输出波形,给出了软件设计流程图,实验测试结果表明电路检测精度高,误差小.     

水锤波速不定性对水锤压力的影响

针对水锤波速存在不定性，本文采用特征线法，以简单管为例，分析了波速不定性对正水锤压力、负水锤压力及管路沿线水锤压力分布的影响     

多孔介质内流体压降的数值模拟

在实验研究的基础上,应用流体力学分析软件Fluent 6.3对多孔介质孔道内流体流动进行了模拟。研究了进口气速、多孔介质长度、多孔介质孔隙率对孔道进出口压降的影响规律。研究结果表明,多孔介质长度较小时,压降与进口气速成直线关系,长度超过一定值,成二次函数关系;气速较小时,压降与多孔介质长度成直线关系,气速超过一定值,成二次函数关系;压降随孔隙率增大而降低,两者成三次函数关系;模拟值与实验值吻合良好,但模拟值普遍略低于实验值。     

燃气蒸汽式弹射的改进模型与仿真

弹射是导弹发射技术中一种先进技术,其模型的研究对提高导弹发射能力有着重要意义。本文针对导弹燃气蒸汽式弹射发射过程提出了一个改进的数学模型。从模型整体上考虑,建立了改进的能量方程,同时对水室中燃气蒸汽生成模型作了初步探讨。改进模型在VC++6.0上作了计算仿真,算例结果与实际数据基本一致。     

防护堤对爆炸空气冲击波防护效果的数值分析

根据美国国防部相关标准设计了不同坡度的防护堤,采用任意拉格朗日-欧拉算法(arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE),仿真了凝聚炸药的爆炸及其产生的空气冲击波的传播过程,重点分析了不同坡度的防护堤对空气冲击波的防护能力。仿真结果表明:防护堤的设置在空气冲击波的防护过程中起着显著作用,其能够有效地减弱空气冲击波峰值超压对被防护对象的危害,防护能力由防护堤正后方向两边呈减弱趋势,同时防护堤坡度明显影响其对爆炸空气冲击波的防护能力。     

板式换热器单相换热和压降数值模拟

建立了板式换热器水侧单流道CFD仿真计算模型,并通过与实验点的对比验证了该模型的精确性.基于数值模拟结果,拟合得到板式换热器水侧换热系数和摩擦因子计算关联式,为板式换热器的优化设计提供了依据.     

基于压电陶瓷的轮胎压力监测系统设计

该文介绍了基于压电陶瓷发电的无源轮胎压力监测系统。它采用Freescale低功耗MC9S08QG8为处理器、SP12作为轮胎压力检测传感器、无线收发芯片MAX1472和MAX1473完成检测结果的数据传输,而整个轮胎内压力监测模块由微功率压电陶瓷发电模块提供电能,从而淘汰了电池,提高了监测模块数据发射的密度。经实验表明,轮胎内压力监测模块由微功率压电陶瓷发电模块提供电能是可行的。     

高速铁路地下三岔口隧道压力变化数值模拟

为了研究高速铁路地下三岔口隧道内的空气动力学压力场,给出列车穿越地下车站时压力变化的三维黏性流场数值模拟过程.研究结果表明:列车从双线隧道过渡到单线隧道时,双线隧道内同一个测点的最大压力要大于列车从单线隧道过渡到双线隧道时产生的压力;而列车从双线隧道过渡到单线隧道时单线隧道内同一个测点的最大压力要小于列车从单线隧道过渡到双线隧道时产生的压力.其次,在过渡段内,隧道横断面越大,最大压力值越小,且与列车的运行方向无关.当列车会车于过渡段中部时,隧道内压力变化的最大值明显比单线隧道穿越过渡段时的要大很多,但不会达到2倍.     

钢管混凝土柱对爆炸冲击波影响的数值模拟研究

通过LS-DYNA软件对两种截面的钢管混凝土柱在爆炸荷载下爆炸冲击波的传播过程进行了三维数值模拟。混凝土采用HJC模型,钢管采用了考虑应变率的随动硬化塑形模型,炸药采用TNT炸药,使用LS-DYNA程序中的高能炸药爆轰产物压力-体积关系的JWL状态方程分析了爆炸冲击波的传播过程,得到了在不同比例距离下爆炸冲击波在通过两种截面柱子时超压峰值的衰减及增大规律。     

树脂与水帽对床层阻力的影响

根据流体力学原理,对水帽及水帽加树脂在水处理设备中的水力学特性进行了探讨,并在试验台上测量了5种水帽及水帽加树脂的流量与阻力之间的关系．     

环流式旋风除尘器内压力分布与压降

测定了环流式旋风除尘器的压降和器内的压力分布。实验所用设备 : 42 6 mm、 1 50 mm的环流式旋风除尘器 ,常规型、B型高效旋风除尘器。实验物系为空气 ,入口气速 1 6～ 3 0 m· s- 1。实验结果表明 :与常规型、B型高效旋风除尘器相比 ,该新型环流式旋风除尘器的压降仅为常规型、B型高效旋风除尘器的 1 / 3～ 1 / 2 ,且随直径增大 ,压降增大不显著 ;压力分布的规律为 :压力基本呈轴对称分布 ;径向位置上 ,在一次分离区内 ,压力变化不大 ;轴向位置上 ,随轴向自下而上 ,压力先增大后减小 ,然后基本趋于稳定 ,入口处的压力变化较大