气流喷射床反应器液体停留时间分布实验与模拟

气流喷射床反应器具有良好的传递性,减少轴向返混,相间接触时间短,气液比(气固比)调节灵活等特点。本文使用脉冲进样法测定了气流喷射床反应器液体的停留时间分布(RTD),并用Fluent软件模拟了实验,初步考察了影响停留时间分布的各因素。结果表明,随着液流量的增大,停留时间逐渐趋于稳定,而气流量对液体停留时间影响较小;Fluent软件得到的模拟值与实验值较吻合,说明模型可用。     

内燃机内甲烷喷射特性的研究

为了研究内燃机内部甲烷气体的喷射特性,采用纹影摄影技术和数字图像处理,研究了甲烷气体在不同喷射压力下的喷射贯穿距离、喷射角度,然后将获取的算法结果与实际测量和实际喷射情况进行对比.研究结果表明:在上升阶段,不同压力下的喷射距离与喷射角度均发生快速增加,而在平缓阶段,不同压力下喷射距离近似呈线性变化,而喷射角度随着压力的增大而减小,并且最终喷射角度趋于一个稳定度数.     

液液喷射混合器最佳引射角度的CFD模拟

利用CFD模拟方法,研究了液液喷射混合器中引射流体进料角度的影响行为和优化选择问题。选择7种不同引射角度为考察对象,考察了喷射器内部流体的流动特性与掺混效果。结果表明:不恰当的引射角度将导致引射流体在喷嘴外围环隙的速度和流量分配不均,进而导致流场偏移;随着引射角度的增加,压力降、喷射系数、混合段流体速度和湍流耗散率呈现出先增大后减小的变化趋势;不同引射角度下流体达到混合完全所需要的距离相同,但是质量分数存在差别。综合分析,在7种引射角中,引射流体的最佳引射角度为60°,此条件下喷射器内混合段流体速度大,喷射系数高,混合效果好,同时对管壁的冲击力小。     

基于FC-770的板翅式液冷冷板的热设计与热分析

为满足大功率机载电子设备当今越来越高的散热需求，文中设计了一种基于液冷工质FC-770的板翅式液冷冷板主动散热技术；为了强化该冷板的换热能力，在冷板工质流动的槽道增加了强化换热的翅片设计；为验证该冷板的散热能力，采用CFD数值模拟技术对所设计的板翅式液冷冷板进行了热分析计算，分别针对五种不同工质进口温度工况开展了热仿真与热模拟工作，并对数值仿真计算结果进行了有效分析。依据数值仿真计算结果的显示，针对机载大功率电子设备所设计的板翅式液冷冷板可以有效控制电子设备温度在55℃以下，温度均匀性优于3℃，满足当前机载电子设备的散热需求；文中提出的散热方案和研究结果具有工程应用价值，为大功率机载电子设备热控系统的设计和数据提供有力支撑。     

不同转速的油罐旋转喷射搅油器数值模拟

为了研究旋转喷射搅拌器旋转速度对搅拌效果的影响,本文使用ANSYS15.0实现喷射搅拌全流场数值模拟,并以密度的标准差作为搅拌效果的评价参考。在模拟计算的设置中采用了滑移网格、混合模型和湍流的标准k-?模型。数值分析得出旋转速度过大会导致系统的搅拌效果变差;密度标准差随旋转速度的增大先逐渐减小再增大,旋转速度存在最佳值或最佳取值范围。     

基于数字图像处理的甲烷喷射特性的研究

为了研究内燃机内部甲烷气体的喷射特性,采用黑白纹影摄影技术、数字图像处理及刀口自动寻焦方法,对甲烷气体在不同喷射压力下的喷射贯穿距离、喷射角度进行了研究。通过与实际测量和实际喷射情况作对比,证明了图像处理方法的可靠性。研究结果表明:甲烷气体在不同压力下的喷射过程主要分为上升阶段和平缓阶段。在上升阶段,不同压力下的喷射距离与喷射角度均快速增加;而在平缓阶段,不同压力下喷射距离近似呈线性变化,而喷射角度随着压力的增大而减小,喷射角度最终趋于一个稳定度数。     

基于ICEPAK的液冷冷板散热结构的优化设计

以某雷达T/R组件的液冷散热为研究对象,通过分析比较仿真结果,对原冷板流道结构进行优化,在流道内分别增加方柱型和圆柱型两种散热齿。利用实验对这两种方案进行验证,实验与仿真结果的误差小于2%。结果表明：散热齿的引入显著改善了冷板的散热效果,方柱型散热齿的散热效果更优于圆柱型。优化后的两种流道方案均能满足此次冷板热设计要求。综合分析,最终选择圆柱型散热齿的流道结构,方柱型散热齿可以应用于热流密度更高的电子设备热设计中。     

直流电压下基于电液耦合动力学原理的微喷试验研究

基于直流电压作用下的电液耦合微喷印系统,考察了溶液浓度和电压两个参数对喷印过程和沉积形态的影响.实验结果表明射流在收集板上沉积的宽度随溶液浓度增大而减小;浓度低时射流沉积为连续形态;浓度增大,射流沉积为液滴-细线相间或者液滴-卫星液滴相间的珠状结构;浓度增大至18 %时,产生纳米纤维,直径600 nm左右.对给定的EHD实验系统,仅当电压值在2.6 kV~4.8 kV范围内变化时可保证稳定喷射;且随着电压值增大,珠状结构的直径减小;电压值在该范围之外,无法实现稳定喷射.     

缩合反应喷射混合器的数值模拟与验证

采用Fluent软件数值模拟缩合反应制多胺系统的喷射混合器,根据不同几何尺寸喷射器内的速度、压力、组分浓度分布情况,提出优化的喷射器设计并中试装置验证,表明物料的混合效果良好,喷射器压力变化的实验值与模拟值几乎相符,本文所建模型可为工业规模的喷射混合器设计、放大提供依据和参考.     

汽车燃油喷射系统用磁致伸缩驱动构件的 建模与特性研究

针对传统发动机喷射系统存在的非无级控制及喷射量难于精确最小化的问题,论文提出一种利用磁致伸缩致动器直接驱动喷嘴针控制燃油喷射过程的磁致伸缩喷射系统.通过调整磁致伸缩材料变形量以快速无级控制喷射器开合尺寸及喷射量.以基于多值函数算子现象学方法的磁滞理论为基础,结合对致动器系统的动力学特性分析,建立了包含磁滞损耗特性的位移模型.结果表明,模型可较准确描述磁致伸缩驱动构件的位移幅值及频率特性,位移预测平均相对误差约为5.6%;系统一阶谐振频率和位移峰值分别为380 Hz和50μm.研究结果为改善喷射系统性能提供一种新方法.     

不同前车车型对后车前端进气的影响

针对尾随行驶过程中前车对后车发动机舱冷却性能产生影响的问题,以轿车、皮卡车、面包车和城市公交客车作为前车车型,以轿车作为后车车型,分析不同车距下后车发动机舱进气质量流量比以及冷凝器入口的速度分布和流场.结果表明,当前车为轿车时对后车前端进气影响较小;当前车为皮卡车时后车前端进气随着车距的增加会先减少后增多,在车距为1倍后车车长时减少约7%;当前车为面包车或城市公交客车时对后车发动机舱的进气影响的变化规律一致,当车距为0.2倍后车车长时减少约13%.     

不同结构三通内冷热水混流特性的数值仿真

针对三通管中冷热水混流形成的热波动现象容易诱发管道的热疲劳,进而导致部件失效的问题,研究不同结构对三通管冷热水混流特性的影响.利用大涡模拟（Large Eddy Simulation,LES）方法对不同管径比和不同支管角度模型进行数值仿真.结果表明：支管入流在主管流动压迫下发生折转,从而在支管背流面上部形成涡旋,造成上壁面热波动较下壁面明显;当管径比增大时,在涡旋下通道主管流体流动有效面积减小,冷热流体混流后的热波动程度减弱,需要的掺混区域变长;当支管角度减小时,涡旋逐渐减小,冷热流体混流后的热波动程度减弱,需要的掺混区域同样变长.     

Computational study of effect of tabs on a jet in a cross flow

A three-dimensional viscous flow analysis is performed using a time-marching Reynolds-averaged Navier-Stokes code for the case of a jet in a cross flow with a delta tab placed on the windward side of the jet to inhibit mixing for film cooling applications. The flow configuration which was previously studied experimentally, involved a jet discharging normally from the floor of the wind tunnel test section into the cross flow with a momentum ratio (jet/cross-flow) of 36. The computed results are compared with the experimental data which include streamwise velocity and vorticity distributions at various axial locations downstream of the jet. The computational results show reasonably good agreement with the experimental data.     

Waterways structural optimum design of electric car radiator

Thermal resistance was composed by thermal resistance of Aluminum substrate,thermal resistance of convective heat transfer and the thermal resistance of the cooling liquid.The change rule was studied through the calculation on Aluminum plate thermal resistance,thermal resistance of convective heat transfer and the thermal resistance of the cooling liquid.Its change regularity was simulated by toolbox In the MATLAB,and it was found that thermal resistance of convective heat transfer effect on the efficiency was most obvious in a certain amount of the heat and flow for thermal resistance of the Pin-fin radiator under the premise.The structural parameters of radiator were related to the size of thermal resistance.     

PZT厚膜的电射流沉积研究

制备了锆钛酸铅( PZT)悬浮液,采用电射流沉积( EJD)技术,在硅衬底上沉积了PZT厚膜.研究了电射流沉积高度、流量及悬浮液混合条件对厚膜致密性的影响.结果表明:降低电射流沉积高度和流量有助于提高沉积PZT厚膜致密性;采用球磨方法充分混合PZT悬浮液,沉积的PZT厚膜致密性明显提高.采用优化的电射流沉积参数和球磨20 h的PZT悬浮液,制备了10μm无裂纹PZT厚膜,其压电常数d33为67 pC·N-1 ,相对介电常数εr 为255.     

基于等效模型的冷板热仿真

为解决冷板翅片在ICEPAK热设计仿真中网格数目多的问题,提出根据冷板热特性规律曲线,在ICEPAK中寻找简单模型代替冷板进行热分析的冷板等效模型方法.仿真计算结果表明：当等效模型输入通过冷板实体模型仿真计算得出热阻和流阻特性曲线后,计算得出的表面温度与冷板实体模型最为相近,误差在合理的范围内,计算时间也减少.该方法可节省计算资源,具有一定的实用性.     

超音速氧气射流对电弧炉熔池作用

论文利用Fluent 6.3,通过对某钢厂150t 电弧炉冶炼过程中不同供氧流量 下超音速氧气射流冲击熔池流场进行三维三相流数值模拟,研究电弧炉熔池在炉壁侧吹氧枪 作用下的流场分布及其变化情况,探讨超音速氧气射流对电弧炉熔池的作用。研究表明氧气 射流冲击熔池引发钢液渣液流动波动,流动速度（冲击动能）以波的形式由冲击点向熔池中 心传递。熔池的速度场分布呈现“周围高、中心低,表层高、底部低”的趋势;由于射流的作 用,熔池内部生成涡流。涡流中心是钢液循环的中心,对钢液循环流动速度场有重要作用。 随着供氧流量的增加,涡流中心越远离氧枪,且在熔池中越深;氧气射流在熔池表面生成的 冲击凹坑在渣层中间横截面的冲击面积S(m2)和供氧流量QO2(m3/h)成线性关系,可表示为： 2 0.0004 * 0.0932 。     

Characteristics of annular impinging jets with/without swirling flow by short guide vanes

Annular jets impinging on a uniformly heated flat plate with or without swirling flow by short guide vanes are experimentally characterized. With the Reynolds number fixed at a relatively low value, the variation of jet flow structures with impinging distance is characterized using the technique of particle image velocimetry (PIV). Correspondingly, the distributions of wall pressure and heat transfer on the plate are measured. At sufficiently large impinging distances, without swirling flow, the obtained fl...     

喷射反应器内液-液湍流微观混合的研究

通过定义局部分离度,来定量表征喷射器内液-液湍流微观混合规律。其定义式为:(实验所得H~+浓度-模拟所得H~+浓度)/模拟所得H~+浓度。选用酸碱反应体系,利用PLIF技术得到沿喷射器轴线的H~+浓度;采用Fluent软件,利用Standard k-ε模型,模拟获得相同操作条件下的H~+浓度变化趋势。得到不同操作条件下,分离度沿喷射器轴线的变化,结果表明:(1)引流速度不变,喷嘴速度越大,两流体越容易达到微观尺度的均匀混合;(2)喷嘴速度不变,引流速度越大,两流体反而不容易达到微观尺度上的均匀混合;(3)速度比一定的情况下,喷嘴速度越大,越有利于流体的微观混合。     

高速电主轴瞬态温度场分析与测试

研究数控机床主轴温度优化控制问题,高速电主轴系统热变形影响机床加工精度。由于高速电主轴是一个复杂的非线性系统,对温度优化控制较困难。为精确了解高速电主轴系统瞬态温度场分布,采用MSC.Marc软件接触热阻,以多体接触的方式,对电主轴系统不同转速工况下进行有限元仿真分析,并通过现场验证仿真结果。结果表明,系统温度场分布不均,冷却水将系统分成高、低温区域;定子温度随转速非线性变化,转速3000rpm以上温度增长较快。以分析和测量结果为基础,利用冷却水降温。根据定子发热量随转速的变化规律,实时进行控制。测试结果证明,对高速机床温度测量精度效果好,为设计提供了依据。