循环流化床提升管内压力脉动特性

在大型循环流化床装置上,以200mm×12500mm提升管为对象,使用FCC催化剂颗粒粉料,实验测量了提升管内气固两相流的动态压力,分析了提升管内气固两相流的压力脉动特性和产生的机理。实验结果表明,提升管内气固两相流的压力脉动由两种不同成分的脉动叠加构成,一种为低频高幅值脉动,是由提升管的不稳定进料引起的;另一种为高频低幅值脉动,是颗粒簇运动、气固相互作用、气体速度脉动等多种因素耦合作用的结果。压力脉动的标准偏差分析和功率谱分析表明,压力脉动的强度随颗粒质量流率的增加而增大,但沿提升管轴向有一定程度衰减。压力脉动的量纲1和功率谱分析表明,低频高幅值的脉动在提升管轴向具有一定的相似性。     

数值模拟层叠流道结构参数对熔体压力损失的影响

利用POLYFLOW软件对聚丙烯熔体在层叠流道中的三维等温流场进行了数值模拟,研究了层叠流道结构参数对流道熔体压力损失的影响,并结合分析结果对层叠流道结构尺寸进行了优化。结果表明:熔体在层叠流道中的压力损失随流道水平流程长以及流道进、出口中心的高度差和横向偏距的增大而增大,并随着流道入口长和入口宽的增大而减小;与优化前相比,优化后的层叠流道的熔体压力损失显著降低。     

并联双通道内超临界水的脉动传热特性

在压力26～30 MPa,时均质量流速420 kg·m~(-2)·s~(-1)、热通量0～130 kW·m~(-2)工况范围内,对垂直上升并联双通道内超临界水的脉动传热特性进行了实验研究。根据实验数据分析了流量脉动对壁温的影响,脉动振幅率(A_f)和脉动频率数(Wo)对时均Nusselt数的影响,并将脉动时均Nu与超临界传热关联式进行了比较。结果表明:壁温随流量脉动而波动,脉动周期相同,相位相反,流量脉动振幅越大,壁温波动也越大;低频脉动时均Nu随脉动振幅率的增大逐渐减小,随脉动频率数的增大先减小后基本不变;高频脉动时均Nu随脉动振幅率的增大而缓慢增大,随脉动频率数的增大而减小;关联式预测的Nu较实验值普遍偏高。     

并联双通道内超临界水的脉动传热特性

在压力26~30 MPa,时均质量流速420 kg·m^-2·s^-1、热通量0~130 kW·m^-2工况范围内,对垂直上升并联双通道内超临界水的脉动传热特性进行了实验研究。根据实验数据分析了流量脉动对壁温的影响,脉动振幅率(A_f)和脉动频率数（Wo）对时均Nusselt数的影响,并将脉动时均Nu与超临界传热关联式进行了比较。结果表明：壁温随流量脉动而波动,脉动周期相同,相位相反,流量脉动振幅越大,壁温波动也越大;低频脉动时均Nu随脉动振幅率的增大逐渐减小,随脉动频率数的增大先减小后基本不变;高频脉动时均Nu随脉动振幅率的增大而缓慢增大,随脉动频率数的增大而减小;关联式预测的Nu较实验值普遍偏高。     

混流泵启动过程中的水动力瞬态特性研究

为研究混流泵启动过程中的水动力瞬态特性,通过建立混流泵三维模型进行了数值模拟,分析了在启动过程中混流泵内的压力场变化规律,采用频谱法研究了泵运行过程叶轮流道与导叶流道内流体的压力脉动变化规律。分析表明：在启动过程中,泵内的压力逐渐增加,压力最高处集中在叶轮与导叶交界处;在达到额定转速以后,泵内流体压力脉动呈周期性变化;叶轮流道压力脉动与叶轮转频、导叶叶片数有关;导叶流道压力脉动与叶轮转频、叶轮叶片数有关。     

变工况双级压缩中间压力及其对系统性能的影响

基于质量与能量守恒方程,以转子压缩机几何模型为基础,建立反映中间压力形成过程的变容量双级压缩系统压缩机动态耦合模型,并利用实验对模型进行了校核。基于模拟和实验结果,分析了中间压力随时间的变化及其变工况特性。结果表明,中间压力具有脉动特性,但脉动幅值相对于时均值较小;在影响中间压力的因素中,低高压压缩机理论输气量比的影响最为显著,冷凝温度的影响明显小于蒸发温度的影响;系统制热量随中间压力的升高近似呈线性增加,而系统制热COP随中间压力升高具有先升高后降低的趋势,且存在最优值。     

轮胎包络特性及冲击特性的影响因素研究

以215/55R17轮胎为研究对象,研究不同的充气压力与负荷对轮胎包络特性及冲击特性的影响。结果表明：在低速包络试验中,轮胎的径向力峰值随充气压力的增大而增大,随负荷的增大而减小,纵向力峰峰值随充气压力与负荷的增大而增大,但变化幅度不大;在冲击试验中,轮胎的径向力峰值与纵向力峰峰值随充气压力的增大而增大,径向力峰值随负荷的变化受到速度的影响但变化幅度较小,纵向力峰峰值随负荷的增大而增大。     

不同波纹夹角的人字形板式热交换器数值模拟

建立了由波纹夹角60、120°人字形板片组成的3种换热流道的主换热区模型,利用计算流体力学软件对3种流道内流体的流动和传热进行了数值模拟,分析了流道内的速度场、温度场和压力场。结果表明:人字形波纹的夹角是影响板片间流体流动形态的因素之一,流道的换热性能和压力损失均随人字形波纹夹角的增大而增大,并且波纹夹角的改变对流道压力损失的影响比换热性能更明显。     

加压二维鼓泡床气固流动特性的数值模拟

采用欧拉双流体模型模拟了加压下二维鼓泡床内的气固流动特性,结果表明:在相同的表观气速下,加压使气泡体积分数增大,气泡相与乳化相间的分解越发明显,气固两相流动、混合剧烈;同时,床层中上部颗粒轴向速度的径向分布不均匀性增强:中心区颗粒速度增加,近壁区下降;随着操作压力变大,流化床膨胀高度增大,相应地,整体气含率增大,床层下部的颗粒浓度减小,而上部颗粒浓度增加,固含率在轴向上的分布更均匀;床层压力波动主要由两种成分构成:低频率高幅值和低幅值高频率成分.压力脉动强度随床高的增加呈现先增大后迅速减小的趋势;此外,加压下床层压力脉动强度变大,即床压波动更加剧烈;而且加压下颗粒拟温度增大,即颗粒速度脉动增强.     

单环闭式循环脉动热管的动力学特性研究

为了提高脉动热管的传热效率,实现更加高效的传热效果,研究了单环闭式循环脉动热管的动力学特性。首先本文建立了弹簧-质量-阻尼模型,通过Matlab程序进行理论计算,得到了脉动热管内工质位移随时间变化的理论计算结果;然后建立仿真模拟的数值模型,计算得到了不同加热功率下液柱的位移等参数随时间的变化规律。结果表明:脉动热管内液柱的振荡频率随加热功率的增大而增大;当管内最大压力与最小压力的差值小于某一临界值时,管内工质做振荡运动,反之,工质做循环运动;脉动热管内工质的运动具有同步化现象。     

微流控芯片超声振动注射成型模具设计

针对目前微流控芯片注射成型中微通道充填困难、成型精度低等问题,研究超声振动辅助注射成型微流控芯片的方法,设计出微流控芯片超声振动模具。创新性地引入热流道系统,实现了超声振动系统与注射成型模具的有效集成;独特的流道和型腔布置实现了芯片的基片和盖片同模同时成型;改进的二次顶出机构实现了芯片的无损脱模。     

基于神经网络的液压脉振注射过程能耗分析

研究液压脉振注射成型过程中螺杆轴向振动对熔体注射充模各阶段能耗的影响,建立了振动力场作用下熔体流经圆管形流道的数学模型,推导出相应的能耗表达式.将BP神经网络引入注射过程的能耗研究中,并就振幅对能耗的影响进行仿真分析,验证了振动力场的引入使得注射过程能耗减小,及振幅存在一个使能耗最小的最佳值.     

螺杆轴向振动对熔体注射过程能耗的影响

研究了螺杆轴向振动对熔体注射过程中各个阶段能耗的影响,建立了振动力场作用下熔体流经圆锥形浇口流道和圆盘充模的物理模型和数学模型,并求得上述两个过程中功耗的解析式;通过实验验证了振动力场的引入使得注射过程能耗减小,在振动强度系数达到0．45以后,注射过程功耗减小的趋势更明显。     

动态注射成型流道系统的压力脉动分析

研究了聚合物电磁动态注射成型过程中熔体在轴向振动力场作用下在圆柱形流道中的流动情况。从理论上分析了动态熔体流动过程,为研究聚合物熔体的动态充模过程提供流道系统压力降。得出在施加了轴向振动的情况下,熔体的压力梯度有明显的降低,并且随着振动强度的增强,降低的幅度加大。     

Optimal vibration attenuation of an adhesively-bonded cantilevered single-lap joint

In this study the three-dimensional transient vibration attenuation of an adhesively-bonded cantilevered single-lap joint was controlled using actuators. First, the vibration attenuation of the adhesive joint, which was disturbed by applying a concentrated load to the free edge of the lower adherend, was determined without a control force. In order to reduce displacement level and vibration attenuation time, a variable transverse control force was applied to a point on the lower adherend surface using an actuator. The transient variation of the control force was expressed by a periodic function so that the damped vibration of the adhesive joint was decreased. The optimal transient variation of the control force applied by the actuator is an optimization problem requiring the minimization of the objective function including the total elastic strain and kinetic energies, and the actuator work. In addition, the optimum placement of the actuator on the surface of the lower adherend is the second optimization problem. Optimal transient control force history and optimal actuator position were determined using the Open Loop Control Approach and Genetic Algorithm. The peak displacement reduced by 69.6% and the attenuation time decreased by 33%. In addition, the control performance of two actuators was investigated. Thus, the first actuator was located at the optimal position of a single actuator case, and then the optimal transient variations of the control forces applied by both actuators and the optimal position of the second actuator were determined. An additional decrease of 30% in the total energy of the adhesive joint and in the total work of both actuators in comparison to the single actuator case was found, whereas the difference in the vibration attenuation time of the adhesive joint was minor.     

微流控芯片注射成型流动平衡数值模拟分析

针对微流控芯片模内键合的动作要求,设计了浇注系统,并进行了微流控芯片流动平衡的充填仿真研究,对模具的浇注系统的尺寸进行了优化,研究结果表明:盖片的浇口尺寸对流动平衡的影响非常小,基片分流道高度对流动平衡影响较显著。随着基片分流道高度的减小,基片与盖片的充填时间越来越接近,当基片分流道高度降至1.5mm时,基片与盖片的充填时间只相差0.003 1 s,流动不平衡率仅有2.5%。     

Determination of Structural Damping and Optimal Vibration Control of an Adhesively-Bonded Double Containment Cantilever Joint

In this study, the loss factors of an adhesively-bonded double containment cantilever joint were determined for different plate and support lengths. The response of the adhesive joint subjected to a transverse excitation force was measured with a contactless eddy-current sensor and the first bending natural frequency was determined using the Fast Fourier Transform method. The loss factor was calculated using the half-power bandwidth method based on the power spectrum of the joint vibration. After an excitation force was applied to the joint, the damped free vibration analysis was carried out using the finite element method and its measured loss factor. The transverse vibration attenuation was actively controlled with different numbers of actuators located on the top surface of the plate. The optimal control of the vibration attenuation was achieved based on a performance index by considering the strain energy, the kinetic energy, the work done on the adhesive joint by the actuators as well as the vibration attenuation time. Genetic Algorithm was implemented to this optimization problem in which the optimal control force histories, the optimal locations and the optimal numbers of the actuators were searched. Eight actuators exhibited the best control force history minimizing the performance index to 3.34 × 10^–2. Thus, the attenuation time was reduced from 16 s to 0.15 s and the absolute displacement was decreased from 13.1 mm to 17.15 × 10^–3 mm for 0.15 s. In addition, the modal strain energy and kinetic energy were found to be at lowest levels. As the actuator number was increased only a minor decrease in the performance index was observed after four actuators.     

CAE在汽车仪表板浇注系统设计中的应用

利用CAE技术,结合某汽车仪表板的开发,基于流变学理论设计浇注系统,并对该仪表板浇注系统的原始设计方案和优化设计方案进行重点模拟分析,成功地设计出符合实际生产需要的浇注系统,从而提高了注塑产品的质量缩,短了开发周期降,低了生产成本。     

克75撬装往复式压缩机管线振动的原因分析

往复式压缩机的管道振动主要是由于气流脉动引起的,尤其是当压缩机的激振频率接近管道固有频率时,管线系统会发生共振,严重影响管道的安全运行。新疆油田公司采气一厂的克75天然气处理站有3台压缩机的管道自安装运行后一直存在较为严重的振动问题。本文首先对克75往复压缩机撬的管线振动情况进行了测量,获得了管道振动危险点的振幅值和振动频率。然后建立了管线的CAESAR Ⅱ模型,计算了往复压缩机管线的固有频率,分析了产生振动的原因主要是由共振引起的。然后本文并提出切实可行的改进措施,通过改变支撑的位置和刚度,调整管线系统的固有频率消除共振。改造后的振动测量表明,减振措施取得了良好的效果,消除了装置运行的一大隐患,为同类型装置振动问题的解决提供了可以参考借鉴的方案。     

水表PMMA字轮盒热流道注塑模具设计

通过对水表PMMA字轮盒的结构和成型工艺分析，设计了其热流道注塑模具的总体结构。并详细介绍了热流道系统的结构和先复位机构。采用该模具成功实现了以热流道形式对字轮盒进行大批量自动化生产。