基于空化射流的深水网箱清洗机器人设计应用

针对在网箱清洗过程中网箱清洗设备存在清洗效率较低,自动化水平不高,清洗效果差等问题,根据网箱自身的结构特点和网箱网衣附着物清洗的问题,提出基于空化射流的深水网箱清洗机器人的设计方案,并介绍两种行之有效的机器人设计方案,通过综合分析对比各方案的优缺点,最终选择功能模块集成化、高效率、节能经济型,同时清洗网衣的效果良好的基于空化射流的深水网箱清洗机器人设计方案,为更好的解决网箱网衣清洗问题提供借鉴.     

超声波清洗对铝件的空化腐蚀影响

由于具有适用范围广、高效、一致性好等优点,超声波清洗被广泛应用于机械、电子等行业。但实际的超声波清洗对零件并不是完全无损,由于空化作用,它会对一些材料的零件表面产生损伤,尤其是铝合金材料零件、表面处理零件等,更易遭受表面空化腐蚀。文中通过几种常用铝基材料的超声波清洗工艺试验,分析了超声波清洗对它们产生不同程度空化腐蚀的原因,提出在对铝合金材料零件进行超声波清洗时应合理选择超声波清洗的工艺参数或方法,以使所清洗零件免遭空化腐蚀。     

异形中心体诱发空化射流的数值模拟研究

为了产生更好的空化效果,探索空化射流应用于油罐清洗除锈的新方式,提高清洗除锈的效率和安全性。提出了将异形中心体与锥形喷嘴组合产生空化射流的思路,采Mixture多相流模型,在12 MPa的射流压力下,对含平头柱体、90°锥形柱体和半球柱体3种中心体喷嘴产生的射流流场进行数值模拟,重点对流场压力分布、轴向速度分布和空化体积进行了对比分析。研究表明:含半球柱体喷嘴比另两种异形中心体喷嘴产生更高的射流速度,且存在较大的核心区;含半球柱体喷嘴和含90°锥形柱体喷嘴比含平头柱体产生的空化区域更大,稳定性更好;含90°锥形柱体喷嘴射流产生空化泡扩散距离最长,空化体积最大。     

水力与机械联合清洗管道技术研究

为有效解决高结垢硬度管道清洗难题,重点针对水力与机械联合清洗管道技术,利用自主研制的超高压射流破岩装置,研究了压力、喷射角度、靶距等主要参数对射流破岩效果的影响规律;基于水力与机械联合清洗管道技术原理,设计了水力与机械联合清洗管道装置;研制出了专用的旋转式高压喷头,进行了参数优化设计,并完成了水力与机械联合清洗管道现场试验。结果表明,自主研制的水力与机械联合清洗管道装置可有效清洗管道内壁结垢物,清洗后管道内壁洁净。该技术为解决管壁高结垢硬度清理难题提供了可靠借鉴。     

2-丙基庚醇装置设备及管道清洗研究

根据某石化公司二期扩建2-丙基庚醇装置生产工艺及设备特点,说明了设备及管道中杂质污垢的存在对化工生产过程的影响,介绍了2-丙基庚醇装置设备及管道进行化学清洗的意义和清洗工艺过程。通过对装置设备及管道实施化学清洗,使之符合化工生产要求及化工行业的质量标准。     

以油洗油的清罐设备与技术研究

基于原油储罐清洗与回收技术,介绍了清罐设备成套技术和关键点,其中包括:以油洗油的工艺路线、清罐成套设备的技术特点、空化射流喷嘴的设计与试验研究和三维旋转喷枪油射流打击力的有效利用等。通过对喷嘴中置入喷嘴芯形成的空化射流试验证实:将传统管风琴式喷嘴的射流射程提高了20%以上,仅此一点,极大地提高了罐底油泥的破碎效率。     

一种缸体清洗装置的设计

在缸体密封测试中，由于前道工序清洗设备能力不足，导致密封面上残留细小铁屑，造成误报警甚至压痕。针对这一问题，设计了一种缸体清洗装置。介绍了这一装置的结构、原理和技术特点。这一装置利用风刀和毛刷，对残留铁屑进行二次去除，达到缸体清洗效果。     

基于CFD的自激振动空化射流喷嘴结构参数 影响研究

随着海洋结构物水下清洗技术的发展,具有高效、安全、节能、环保等特点的新型空化射流清洗技术也开始新兴于水下清洗作业当中。自激振动空化射流则结合了空化射流和脉冲射流的特点,可以达到更好的空化效果,从而实现快速清洗、切割等功能。本文以传统赫姆霍兹喷嘴为研究对象,结合相关文献,在喷嘴出口处添加可以增强空化效果的扩张管结构,同时,分别以喷嘴谐振腔高度、谐振腔宽度、扩张管角度和泵额定压力为研究变量,通过计算流体动力学软件(CFD)对新型赫姆霍兹喷嘴展开数值仿真,结合仿真结果,分析不同变量对于空化射流效果的影响。本文研究成果既可以为作者今后的实验研究做好理论基础,同时,也可以为赫姆霍兹喷嘴的优化设计提供一些参考。     

双腔室自激振荡脉冲喷嘴空化射流外部流场的数值模拟

以单腔室自激振荡脉冲喷嘴为基础,采用串联方式建立双腔室自激振荡脉冲喷嘴,应用FLUENT软件对其外部流场进行数值模拟,分析入射压力、靶距、腔长比、腔径比的改变对外部流场的影响。结果表明:当入射压力在1.1 MPa～4.4 MPa间变化时,空化程度随着压力增大而减小,同时压力每增加一倍时,靶面处最大速度增长约20～76 m/s;当靶距在100 mm～400 mm范围内变化时,空化程度随靶距增大而增大,但当靶距达到400 mm时,会因靶距太远气泡在空中溃灭空化程度骤减;当腔长比为0.67时或腔径比为1.2时,腔室内的涡环结构对称性好,有利于脉冲和空化的产生;同时具有较高的动能,当腔长与腔径同时取最佳值时,脉冲性最佳具有较好的清洗效果。     

双腔室自振脉冲喷嘴空化射流数值模拟

以风琴管喷嘴为基础,串联一个谐振腔形成双腔室自激振荡脉冲喷嘴,利用Fluent对其流场进行数值模拟,分析射流靶距、二级谐振腔腔长比、腔径比的变化对空化射流流场的影响。结果表明：谐振腔尺寸过大或过小均会影响涡环结构的形成,进而影响空化效果。当谐振腔腔长比为0.77、腔径比为2.6时,谐振腔内涡环结构对称性好,轴向含气率高,射流速度较高,该结构利于清洗效率的提高。靶面滞止压力可对空化效果产生影响。当射流靶距较小时,在滞止压力的作用下二级谐振腔无涡环结构产生,轴向含气率较低。当靶距增加到18 mm时滞止压力产生的影响减小,轴向含气率明显提高,因此清洗靶距应至少为18 mm。但靶距的增加会降低射流到达靶面的动能,因此最佳靶距应取18 mm。     

新型无源输油管道清管器的可行性研究

采用机械除蜡装置进行输油管道清管时,由于管道的弯曲、扭曲及蜡层较厚等原因,发生清管器的卡堵是一种普遍现象.文中提出了一种新型的防卡堵装置设计方案,包括尺寸、滚刀、流道、皮碗及排屑的设计,对高效清理作了验证,并进行了清管器可行性的理论分析.新型无源输油管道清管器能够满足防卡堵和高效清理的要求.     

非圆变截面管道流场的数值仿真

管流式动海水腐蚀试验装置主要用于模拟材料长时间浸泡在海水中,受海水冲刷的腐蚀情况。若其过渡段的形状、尺寸设计不合理将会严重影响试验数据的准确性和可靠度,且极易导致试验装置管壁发生空化气蚀现象,缩短试验装置的使用寿命。运用计算流体力学软件Fluent对非圆变截面管道内流场进行了数值仿真和研究。结果表明,过渡段的长度对管道内介质流速影响不大,而对管道接口处气蚀现象影响较大。将分析结果应用于某企业管流式动海水腐蚀试验装置的设计生产中,取得了良好的使用效果。     

自激振荡腔空化特性的数值仿真及试验研究

针对空化效应的剧烈程度，采用亥姆霍兹自振腔喷嘴结构，通过引入3项无量纲结构参数比值，探究了一种恒空化强度下自激振荡腔空化器的结构设计方法。基于Fluent对自激振荡腔进行空化数值仿真研究，重点考察3项无量纲结构参数比值对空化的影响，最后通过试验进行验证，并与多孔孔板空化器进行对比。结果表明：自激振荡腔内明显发生剧烈空化，且在入口压力为1 MPa时，结构参数配比为d2/d1=2，D/d2=5~6，D/L=2，空化效果较好。试验结果与仿真结果较为吻合，且在同一等效通流直径下，该自激振荡空化器比多孔孔板空化器的空化效果好，该研究对自激振荡空化器结构的设计与优化提供一定的借鉴。     

一种管内壁自动清淤器磁转子的特性

物料传输管道的结垢一直是有色冶金行业突出的问题，影响了生产工艺要求和生产过程的自动检测。采用非接触的磁力驱动技术能实现对关键管路内壁进行高效螺旋清洗。围绕研制的一种新型自动清淤器，以设计出一种高性能磁力驱动转子为目标，对内外磁转子结构参数进行了优化，并以磁场的有限元分析为基础对磁转子的磁路、转矩和耦合机理等特性进行分析，为自动清淤器设计提供理论依据。     

用于矩形通风管道的集成清洁机器人

为了解决大型中央空调的矩形通风管道清理,设计了一种专用的管道清洁机器人。机器人的行走方式采用轮式,将清扫机构、吹灰扇、监控摄像头机构等工作所需工具安装在一台小车上,其中清扫装置设计分为主刷头和辅助刷头2个部分,2个辅助刷头设计为可开合式以适应不同宽度的矩形管道的。在硬件部分,采用STM32单片机作为主控板,将空调管道的清洁、监控等工作集成于一体。结果表明,相比较传统的人工清洁,该管道机器人在提高清洁效率的同时降低了人工成本。     

PLC在清洗光盘MASK铝黏附层中的应用

针对光盘Mask上铝黏附层的清洗问题，以PLC为控制核心设计了一套自动清洗设备，以取代当前的手工操作，本文对光盘制作工作，超声波原理以及该清洗设备的系统组成，工作流程等作了详细介绍，试验结果表明，该设备能获得较好的清洗效果。     

Cavitation effect on flow resistance of sleeve regulating valve

Sleeve regulating valve is the key component of the industrial system. As the main cause of vibration and noise inside the sleeve regulating valve, cavitation also increases the energy loss when fluid flows through the valve. In this paper, in order to quantitatively analyze the influence of cavitation in the sleeve regulating valve, the effects of throttling windows number, pressure difference, valve opening and flow direction on the resistance coefficient are investigated with the application of cavitation model. By defining the cavitation influencing factor of the resistance coefficient, the calculation formula of the resistance coefficient when cavitation occurs in the sleeve regulating valve is proposed. The results show that when the fluid flows forward and the aggravation degree of cavitation increases, the energy loss also increases. And in the backward flow, the effect of cavitation on the resistance coefficient is related to the valve opening and the throttling windows number. This work is of significance for the optimization and design of sleeve regulating valve and pipeline system.     

纵轴流风筛式清选装置多因素试验研究

为了改善纵轴流水稻收获机清选装置的清选性能,在自行研制了纵轴流风筛式清选装置试验台的基础上进行正交旋转试验研究,分析了清选装置的曲柄转速、离心风机转速、离心风机倾角三个参数对功耗、含杂率、损失率的影响.利用各性能指标的回归方程,采用主目标函数法,用MATLAB进行优化求解,综合评定后得到优化参数为:曲柄转速为235r/min,离心风机转速为764r/min,风机倾角为28°,通过验证试验后,所得到的性能指标均满足要求.通过研究,可为清选装置的设计、制造和使用提供可借鉴的依据.