胶乳分离机高速转鼓内流场的数值分析

为了得到胶乳分离机高速转鼓在离心力场作用下的内部流场规律,建立胶乳物理特征、转鼓结构及转速与流场压力、速度之间的相互关系。基于FLUENT软件,对仿真建模、边界条件设置、计算方法进行了研究;选择混合多相流和层流模型,利用转鼓流场二维模型对内部流场进行了数值模拟,分析得到了流场的压力云图、速度云图以及出流区速度矢量图,定量评价了不同转速下流场压力、速度的变化,提出了一种利用特征参数验证模型的方法。分析结果表明:转鼓内流体压力、速度与流体所处半径成正比,流体速度、压力分别与转鼓转速呈一次、二次正比例关系,在工作转速下最大液体压力为10.4 MPa,重相出流区比轻相出流区存在更明显的漩涡现象,碟片间隙内液体流动状态为层流,仿真结果与理论计算值、文献压力数据及特征参数实测值较一致,验证了分析模型和分析方法的有效性。本研究为胶乳离心分离工艺、转鼓流场及结构优化提供了理论依据和分析方法。     

螺杆泵腔室内流场的数值模拟研究

在SolidWorks软件中建立了螺杆泵定子与转子模型,并成功地进行装配,运用Fluent提供的UDF功能建立描述螺杆泵转子运动的动网格;运用Fluent求解器对螺杆泵腔室内的非定常流动进行数值模拟,得到流场的速度分布、压力分布和应力场;分析流体粘度、转子转速以及螺杆泵偏心距对流场的影响。计算结果表明:当转子要离开定子的两端面时,泵内流场总会出现十分明显的涡流;粘度仅影响速度、压力和应力数值的大小,而对分布规律的影响不大;转子转速对速度分布影响比较大,流场速度随转子转速的增大而增大;此外,偏心距对流场有较大的影响,且偏心距越大流场参数变化幅度越大,这表明偏心距对螺杆泵的稳定性影响很大。     

机械密封腔流场实验和数值模拟研究进展

机械密封腔内的流场行为对机械密封的性能有重要影响,国外对机械密封腔内的流场行为进行了广泛而深入的研究.综述了国内外对机械密封腔流场的研究情况,包括实验研究和数值模拟.实验研究主要是通过PIV、LDV等试验仪器测量不同机械密封腔结构内流场的速度、压力、固体颗粒分布等参数,掌握流场流动的规律,进而改善其操作环境;数值模拟主要是使用Fluent等CFD软件对流场的各参数、固体颗粒的轨迹等进行仿真,甚至可以模拟难以测量的复杂机械密封腔结构,其模拟结果与试验结果能够很好地相符,为更深入直观地理解机械密封腔内的流场行为提供了一个有用的工具.实验研究和数值模拟的研究结果对机械密封的研究与使用具有重要指导作用.     

液力变矩器导轮叶片表面压力测量与分析

为深入理解液力变矩器这种典型旋转叶轮机械内部复杂三维流动现象,获取导轮叶片表面典型部位压力分布规律,提出一种定子叶片表面液体压力场测试方案,通过在导轮叶片压力面埋入微型动态压力传感器,对不同输入转速和速比工况下的导轮叶片表面典型部位压力进行试验测试并进行流场数值模拟对比。结果表明,测试数据与模拟结果高度吻合,较准确地描述了叶片表面压力场的变化趋势,叶片表面压力脉动频率与旋转叶轮转速及叶片数有关。这种压力测试方法不仅能对流场数值模拟进行有效性验证,同时也能为叶轮动态性能设计提供参考依据。     

动态旋叶压滤机过滤速率的影响因素及放大规律（一）

对采用动态过滤技术的旋叶压滤机室内流场分布进行研究。采用探针和激光多普勒测速（ＬＤＡ）方法，测定了滤室内不同操作参数对速度场和过滤速率影响的规律，并对过滤速率的模拟放大做了初步探讨。     

卸荷阀三维流场数值模拟与试验研究

应用在航天领域中某型号卸荷阀,是航天火箭气动控制系统的重要组成元件,其稳定性、可靠性直接影响到整个航天系统的正常运行。通过使用三维流场数值模拟技术,对某型号卸荷阀流道内的流场流态进行数值仿真,建立大活门与壳体径向间隙的压力场和速度场分布状态,通过分析不同径向间隙尺寸对流场流态及压力-速度特性的影响,确定了影响卸荷阀稳态特性的主要结构参数;经试验验证,与仿真计算结果吻合较好,试验结果验证了三维流场数值仿真的有效性,为降低试验研究成本,缩短开发周期及卸荷阀的优化设计和故障诊断提供了指导。     

基于Fluent的双卧轴搅拌器数值模拟研究

针对一种PVA纤维双卧轴搅拌器,利用Fluent软件对其内部流场进行数值模拟,分析了在梯形搅拌叶片作用下搅拌器内流场的湍流强度以及速度分布情况,对比分析了不同搅拌转速对流场分布规律的影响。结果表明,减小搅拌叶片间距和减小搅拌轴轴距均可增大流场的湍流强度,有助于纤维的分散;搅拌转速在650 r/min左右时,搅拌器分散效率最高。为纤维分散的流场特性研究及搅拌结构的优化提供一定参考价值。     

低比转速双吸泵叶轮的几何参数对外特性的影响

对某比转速为56的双吸离心泵叶轮进行改进,并利用CFD软件分析不同的改进方案对水泵外特性的影响。具体是通过改变叶轮进口直径Dj、出口直径D2、出口宽度b2、叶片出口角β2以及叶片数Z等参数设计了6个方案,采用SSTk-ω湍流模型对各方案进行不同工况下的定常数值模拟。模拟得到各方案的外特性曲线,并对扬程、效率进行比较分析,同时分析泵内部流场的压力和速度分布规律。     

动静压耦合效应下气体轴承流场特性分析

为研究静压气体轴承的动静压耦合效应机制及其对流场压力分布、承载力等特性的影响,以高速静压气体轴承为研究对象,采用CFD数值仿真方法,在不同偏心率及转速条件下对流场特性、动静压耦合效应机制、承载力以及偏心角进行分析研究。研究表明:转速和偏心率变化导致的气体黏性力、压差流和气体可压缩性变化,影响流场动静压耦合效应的强度,且造成流场的周向压力分布不对称,进而导致承载力及偏心角的变化;在相同偏心率下,承载力随转速升高而单调递增,偏心角随转速升高呈现非线性变化规律;在相同转速下,当转子保持在低速范围内时,偏心角随偏心率增大而增大,高速时则相反。     

大型贯流泵水润滑导轴承数值模拟

利用Fluent软件对某大型贯流泵水润滑导轴承内部流场进行数值模拟,研究了不同转速下轴承水膜压力场分布情况,并分析了相关参数对轴承润滑水量及其静态性能的影响.结果表明:轴承水膜在高低转速下压力分布差异较大;动压效应显著时,轴承内部会产生倒流现象从而降低润滑水量;降低半径间隙、增大转速及供水压力能提高轴承承载力及刚度;降低转速、增大供水压力及半径间隙能提高轴承润滑水量.     

基于ANSYS的旋转床转鼓系统动力学分析

旋转床转鼓系统的动力学性能影响旋转床的运行效果,是旋转床设计的重要技术指标。应用ANSYS软件建立旋转床转鼓系统的三维有限元模型,在转鼓系统静力学分析的基础上进行动力学分析。通过静态和动态两种状态下转鼓系统固有频率和振型的对比,研究转速对旋转床转鼓系统固有频率的影响。结果表明,转速使得转鼓系统的固有频率减小;在一定范围内,可能导致转鼓的强烈振动,需要提高转鼓系统的刚度。为旋转床转鼓系统动态设计提供依据。     

叶片式水力旋流器操作参数优选

采用CFD软件中基于各相异性的雷诺应力湍流模型,应用PC-SIMPLEC算法,对叶片式旋流分离器内部流场进行了全面深入的三维数值模拟,得到了旋流器内部流场的压力分布特性和油相体积分数分布特性。通过数值模拟和试验研究,对旋流器的操作参数进行了优化,分析了不同分流比和流量对分离效率的影响,并最终优选出最佳分流比和最佳操作流量。     

基于Fluent的纤维过滤器内部流场数值模拟

为了研究滤层结构和滤速对纤维过滤器过滤效果的影响,针对不同工况,运用计算流体动力学软件Fluent中的多孔介质模型对纤维过滤器滤层的边界条件和计算参数进行设置,对过滤器内部压力场和速度场进行数值模拟,对计算结果进行分析与讨论。以圆柱形滤层结构为研究对象,详细分析半径、厚度及滤速对过滤器内部流场的影响规律。结果表明,压力损失随滤速和厚度的增大而增大,近似呈线性关系;滤层上部滤速稳定,中下部速度波动大,半径对滤层压力损失和速度的影响较小。     

屏蔽电泵用永磁测速装置的设计与试验验证

主要介绍一种新型全封闭永磁测速装置,应用在某核用高温高压屏蔽电泵上作为测速元件。它采用磁电式测量原理,磁体转动在线圈中产生感应信号,利用感应信号频率与转速良好线性关系,通过测量感应信号的频率得到转速;同时,根据其使用环境的特殊性,对其应用环境下的技术难点进行攻关,包括结构设计,关键技术,试验验证等。     

球塞泵配流轴动静压支撑规律研究

对球塞泵在稳态工作过程中配流副的油膜支撑规律进行研究。建立配流副的流场模型并通过液阻网络的方法对其静压分布进行求解,得到径向不平衡力,综合配流轴密封带上的动压支撑力,建立配流轴的动力学模型,通过数值迭代计算得到配流轴相对缸体在不同工作压力下的位置变化关系。结果表明,配流轴在稳态工况下可以被有效支撑,且具有较大的稳定裕量;稳定工作状态时的配流轴偏心率随压力的升高而升高,随转速的升高而降低,因此在低速重载时配流轴偏心率较大,容易发生磨损。     

连续注排式气体离心密封的性能分析

针对普通离心密封用于气体场合下存在的问题,提出一种带有连续注排密封液结构的新型离心密封,介绍该密封的工作原理及特点。基于VOF方法,利用Fluent软件对离心密封内的气液两相流进行数值模拟,求得密封液流量、气液交界面位置以及压力折减系数等密封特性参数,研究操作参数和结构参数对密封性能的影响。结果表明:该密封适用于高转速下的气体密封,在一定的密封间隙范围内,增加转轴转速会减少密封液的流量,而在密封液进口处设置环形积水槽会增加密封液的流量;增加密封液的注入压力,减小密封间隙有助于降低环形漩涡的影响。     

卧螺离心机转鼓主要参数对其模态的影响

研究清楚离心机转鼓参数与转鼓应力、变形的关系，是保证其在安全的工作状态下，对转鼓进行参数优化的基础。在诸多参数中，对转鼓3个主要参数：转速、转鼓壁厚和液池深度进行分析研究。结果表明，各种载荷下转鼓的最大径向位移均与转速的二次方成比例，且随着转速的增加，会导致转鼓径向变形增大；正常工况（Fw＋Pc）下的应力SINT（SINT为第三强度理论的等效应力）最大值随着转鼓壁厚的减小而增大，但增大的幅度较小；转鼓的总径向位移最大值和物料离心压力引起的径向位移的最大值均随着液池深度的增加而增大，但增长速度缓慢；转鼓自身质量离心力产生的径向位移与转鼓的液池深度无关。这些数据将为己有的卧螺离心机的改造优化和工程实际应用提供设计依据。     

基于SimulationX的挖掘机高压斗杆缸缓冲装置的仿真与试验研究

为研究高压油缸的行程末端缓冲装置的缓冲性能,获得油缸缓冲行程阶段的压力、流量等参数,以一款国产挖掘机高压斗杆缸作为研究对象,将计算机仿真技术应用到实际工程研究中。基于SimulationX仿真软件搭建了挖掘机工作装置液压系统的仿真模型(特别是缓冲模型),开展了液压-机械多体动力学联合仿真;在典型工况下对液压挖掘机斗杆缸的压力、流量等参数进行了试验,通过比对仿真结果,对控掘机液压系统仿真的准确性进行了评价。结果表明,所建立的仿真模型是合理的、科学的,该仿真技术在工程领域更进一步的推广是可行的。     

T形支管凸缘旋拉成型工艺

介绍了采用专用的旋拉设备加工管道T形支管凸缘成型新工艺，确定了预制孔的加工形状，并给出其简化的工艺尺寸参数计算公式，分析了旋拉设备主轴转速要求、进给量参数及采用温拉时加热温度的确定方法，旋拉支管凸缘的金属性能等。     

闭式液压驱动飞机牵引车行车制动系统试验研究

以某型新研制的闭式液压驱动飞机牵引车为研究对象,分析了液压系统作为车辆行车制动系统的性能特点及存在的问题,通过对几种典型制动工况下车辆实际制动距离的比较,以及对转速、压力等系统参数的在线测试,进一步掌握了液压系统制动、鼓式制动及多片式制动作为车辆行车制动系统时的制动效果和工作参数,同时验证了飞机牵引车行车制动系统设计的有效性.