转筒干燥器中颗粒物料传热过程的数值仿真与实验研究

利用质量平衡方程、能量平衡方程和传热方程,建立了颗粒物料在转筒干燥器干燥过程中的传热数学模型,并使用有限元法进行了仿真研究,该模型能够较好地预测干燥过程中物料颗粒的温度变化,仿真结果与实验结果吻合良好。该仿真程序对此类问题的研究具有参考价值。     

小型制冷压缩机制冷剂流道的数学模型研究

为适应制冷系统动态特性及其仿真、最佳匹配和自动控制研究的需要,在能量平衡方程基础上对小型制冷压缩机制冷剂流道建立了数学模型;建立了模型的计算机仿真程序;并将仿真结果和试验结果比较,二者相当吻合,证明了模型的可靠性。该模型用于电冰箱制冷系统仿真与实验结果十分吻合。     

烟气余热吸附式制冷单管的传热传质模型

针对已完成的发动机排气吸附式制冷机，考虑吸附床内非平衡吸附的特点，建立了以氯化钙-氨为工质对的吸附式制冷系统吸附床传热传质数学模型，采用数值计算方法对模型进行了模拟计算，得出了吸附床的制冷性能及温度场分布，并与实验结果进行了比较。结果表明，该模型能较好的模拟吸附床内的传热传质过程，为吸附床的优化设计提供了依据。     

顶装式洗衣机动态特性分析及其仿真

在分析顶装式洗衣机结构的基础上，建立了洗衣机桶体振动模型。为研究平衡环中盐液的平衡作用和机理，提出了模拟平衡环的三球模型，用Runge-Kutta法得到了桶体振动方程的数值结果。开发了相应的分析和仿真软件系统，对实际洗衣机桶体脱水启动阶段的动态特性进行了仿真，合理地解释了平衡环的作用机理。数值结果和仿真软件对洗衣机的开发和动态优化设计具有重要的参考价值。     

多级泵平衡盘动态平衡研究与数值仿真

为合理设计多级泵平衡盘的结构参数,解决平衡盘在工作过程中轴向脉动过大而引发振动的问题,对平衡盘的动态平衡过程进行研究.基于多级泵平衡盘装置中顶隙和轴向间隙窄且长的结构特点,分别对平衡盘两间隙内的流动进行分析,利用连续方程和动量方程推导出平衡盘动态平衡力的函数表达式.进而,建立平衡盘-转子系统的运动方程,并结合实例应用此运动方程对平衡盘的工作过程进行数值仿真.仿真结果表明,平衡盘-转子系统的轴向脉动在极短的时间内达到稳定状态,呈现出周期性变化规律,这与平衡盘的实际工作过程是相符的,从而也验证了用本文分析得到的运动方程描述多级泵平衡盘动态平衡特性的可行性.     

两轮自平衡小车建模及LQR控制算法设计

为了提高两轮自平衡机器小车建模的准确性,提出了一种加入拉格朗日乘子函数精确建立两轮自平衡小车动力学模型的方法,利用拉格朗日方程推导出是否引入拉格朗日乘子函数的两轮自平衡小车系统的动力学方程.将动力学方程求解的结果数据与ADAMS模型中的仿真数据进行对比.基于LQR算法设计两轮自平衡小车的控制器,将该算法分别在ADAMS与Simulink中设计实现并对比实验数据.仿真数据比较结果表明,两个独立仿真环境下的数据结果几乎一致,验证了该建模方法的准确性以及控制算法的有效性.     

惰性粒子喷动流化床--膏状物料干燥新方法

介绍了将惰性粒子与喷动流化床相结合，用于干燥膏状物料的新方法。该装置具有较高的传热传质速率，对于膏状物料的干燥具有良好的效果。     

基于Kirchhoff动力学比拟理论的柔性管件维修可视化

为逼真模拟柔性管件在虚拟维修过程中的变形过程,提出了基于横截面假设的软管模型构建方法。将软管的变形过程转换成截面中心受力后的响应过程,结合软管的物理特性,对其进行平衡状态下的受力分析;构建了软管Kirchhoff动力学平衡方程,为便于求解,使用欧拉四元参数法对动力平衡方程进行转换;构建了基于几何约束的圆截面运动微分方程,使用有限差分法对方程进行求解;基于软管模型假设,提出了基于节点间最短距离的碰撞检测方法。最后,以天然橡胶软管为仿真对象,结合其几何特征和物理特征,对其运动过程进行数值模拟,仿真结果证明,该方法可以有效模拟橡胶软管受力后的空间形态。     

湿式摩擦元件接触性能影响因素分析

根据湿式摩擦元件接触过程的特点,应用平均雷诺方程和力平衡方程,建立了湿式摩擦元件承载压力的数学模型。分析了模型中的关键参数,建立了MATLAB／Simulink仿真模型,对湿式摩擦元件接触过程中影响油膜厚度和承载压力的参数进行了评价,得到了较好的仿真结果。     

矿用湿式多盘制动器液压系统动态性能仿真研究

以某型号防爆胶轮车的湿式多盘制动器液压系统为研究对象,介绍了液压系统工作原理,分析充液阀、制动阀的结构特点和工作原理,建立了各工作状态受力平衡方程,建立了系统及元件AMESim仿真模型,进行了充液、制动以及充液和制动联合三个过程仿真。仿真结果表明:仿真模型准确,仿真结果与设计要求基本一致,液压系统性能良好。     

圆轴承三维温度场的研究

联立求解了广义雷诺方程、三维能量方程、三维固体热传导方程及载荷平衡方程 ,并考虑粘度随温度及压力、密度随粘度及压力的变化 ,在油膜与轴瓦界面使用热流连续性边界条件 ,得到了圆轴承油膜及轴瓦的三维温度场。结果表明最高温度并不出现在油膜与轴瓦交界面 ,不同圆周位置沿膜厚方向的最高温度出现位置不同。证实了考虑三维温度得到的轴承的润滑性能与考虑二维温度得到的轴承润滑性能有很大的差异。采用 Newton- Raphson法求解广义雷诺方程和载荷平衡方程 ,采用快速扫描法求解由有限差分离散的能量方程和热传导方程 ,在计算中发现所使用的算法收敛速度快 ,大大节约了计算时间     

Sheathed probe thermal gas mass flow meter heat transfer analysis

The thermal gas mass flow meter is an important meter used in industrial measurement. When the environmental temperature changes, the measured gas physical parameters change correspondingly and the thermal gas mass flow meter output signal is affected, causing large measurement error. The influence of gas temperature on the sheathed probe measurements is analyzed in this paper based on experiments and heat transfer theory using a three dimensional probe and gas heat transfer mathematical model based on the heat conduction equation. The probe heat transfer process is analyzed under convection heat transfer coupling conditions. The experimental data were analyzed and compared against the theoretical results, with a maximum average relative error of only 4.56%. The rationality of the theoretical method is thus verified.     

Thermal performance analysis of heat exchanger for closed wet cooling tower using heat and mass transfer analogy

In closed wet cooling towers, the heat transfer between the air and external tube surfaces can be composed of the sensible heat transfer and the latent heat transfer. The heat transfer coefficient can be obtained from the equation for external heat transfer of tube banks. According to experimental data, the mass transfer coefficient was affected by the air velocity and spray water flow rate. This study provides the correlation equation for mass transfer coefficient based on the analogy of the heat and mass transfer and the experimental data. The results from this correlation equation showed fairly good agreement with experimental data. The cooling capacity and thermal efficiency of the closed wet cooling tower were calculated from the correlation equation to analyze the performance of heat exchanger for the tower.     

基于瞬态传热的含裂缝环形锻件传热模型

针对目前热态锻件存在的裂缝问题,提出了一种基于传热理论的含裂缝锻件传热模型。首先,基于微元体的传热特性,推导满足微元体热平衡关系的导热微分方程,并以瞬时热流量为中介变量,对传热系数、热导率进行了修正。其次,设定环形锻件内外环境边界条件、裂缝有限空间自然对流边界条件,进而建立了多边界条件下含裂缝的热态环形锻件传热模型,利用分离变量法求解该传热模型。最后,应用有限元软件对含不同尺寸裂缝的环形锻件传热模型进行模拟,通过试验验证了仿真分析及传热模型的可行性。     

逆流冷凝塔热泵系统热质交换过程数值模拟研究

冷凝塔作为冷凝式热泵系统的重要组成部分,其热质交换过程对于降低能耗及热泵系统设计具有重要意义.以逆流冷凝塔热泵系统形式为基础,通过建立冷凝塔内热质交换过程的数学模型,推导出热质交换过程的通用计算方程组,并以贵阳地区的气象参数为参考,对不同工况下塔内热质交换情况进行模拟计算及具体分析.研究结果表明,不同入口空气参数对溶液...     

Numerical analysis of turbulent flow and heat transfer in a square sectioned U-bend duct by elliptic-blending second moment closure

A second moment turbulence closure using the elliptic-blending equation is introduced to analyze the turbulence and heat transfer in a square sectioned U-bend duct flow. The turbulent heat flux model based on the elliptic concept satisfies the near-wall balance between viscous diffusion, viscous dissipation and temperature-pressure gradient correlation, and also has the characteristics of approaching its respective conventional high Reynolds number model far away from the wall. Also, the traditional GGDH heat flux model is compared with the present elliptic concept-based heat flux model. The turbulent heat flux models are closely linked to the ellipticblending second moment closure which is used for the prediction of Reynolds stresses. The predicted results show their reasonable agreement with experimental data for a square sectioned U-bend duct flow field adopted in the present study.     

气膜冷却壁面温度的计算方法和计算曲线

用作图法求解了气膜冷却壁面的热平衡方程。计算方法中引用了本文作者最近做出的绝热壁面恢复温度的有效温比实验公式。算出了气膜冷却壁面的辐射热流量、气膜冷却热流量,外壁对流冷却和外壁辐射散热等。并用作图法求出了气膜冷却壁面的平衡温度和气膜冷却效率。有效温比、换热系数、气体黑度系数等都可用本文提供的图表直接查找。     

旋转机械传动系统连续扭振动力学建模与仿真

在考虑传动系统连续分布质量的基础上,采用拉格朗日方程建立了旋转机械传动系统的连续动力学模型。通过传递函数法推导出任意轴上的扭振响应公式,并得到了存在间隙时传动系统的连续动力学模型。该连续模型能更精确地求解传动系统的固有频率,同时可有效减小传动系统自由度数量的变化对系统基频的影响。仿真结果表明,该连续模型能更丰富地反映出传动系统的扭振特性,为分析旋转机械传动系统扭振问题提供了一种新的途径。     

诺西肽发酵过程中的混合建模

本文提出了一种发酵过程混合建模方法。该模型由基于质量平衡的发酵过程机理方程与基于数据的支持向量机模型2部分组成。机理方程作为描述过程的动态行为的整体框架，支持向量机模型用来进行模型参数的估计。并且提出了一种在线修正策略，增强了模型的实用性。将所建立的混合模型应用于诺西肽发酵过程中，结果表明，混合建模方法具有很好的估计性能。