提高附壁效应真空发生器最大真空度的研究

为提高附壁效应真空发生器的最大真空度,设计一种偏转射流入射角度的新型斜射式附壁效应真空发生器。通过仿真与试验研究射流偏转角θ及射流缝隙宽度h对真空度的影响规律。结果表明：随着射流偏转角θ和射流缝隙宽度h由小变大,真空发生器真空度均呈先增大后减小的变化趋势;当射流偏转角θ=30°、射流缝隙宽度h=0.16 mm时,真空度最大;在供气压力为0.5 MPa时,斜射式附壁效应真空发生器的最大真空度为63.8 kPa,相较于目前的附壁效应真空发生器最大真空度52 kPa提高了约23%。     

真空元件流阻对射流式真空发生器流量特性的影响研究

射流式真空发生器抽吸侧通常安装有真空检测元件和控制元件等,以实现自动吸着、实时检测等功能。但是,真空检测元件和控制元件等气动真空元件的流阻会导致其流量特性发生改变,并伴随延长吸着响应时间。为了定量地描述气动真空元件的流阻对真空发生器流量特性的影响,该课题先采用等温容器对真空发生器静态流量特性进行了测量,并结合小孔流量特性的表达式,推导出存在流阻时真空输出端压力与流量关系的数学表达式;再根据真空回路中流量与压力的物理关系,提出了判断流阻对抽吸流量影响程度的无量纲数Gr^*;接着,测试真空输出端压力响应特性,并将根据真空输出端压力与流量关系的数学表达式和容腔放气模型得到的压力响应仿真曲线进行比较,得出测试曲线与仿真曲线相吻合;最后,对压力响应曲线进行无量纲化处理,指出无量纲数Gr^*的大小既能反映出流阻对流量特性的影响程度,又能帮助判断吸着响应时间的长短,在设计真空发生器回路时,可以参考Gr^*选择合适的气动真空元件,简便有效。     

多级真空发生器的抽气性能研究

与单级真空发生器相比,多级真空发生器具有抽气能力较强的优势,然而目前工业生产中真空发生器的选型比较盲目,为了定量地描述多级真空发生器的抽气特性,对真空发生器的选型提供一定参考。首先对三级真空发生器的静态流量进行了研究,给出多级真空发生器的真空输出端压力与流量的数学关系式;其次,结合容腔在无流阻和有流阻两种情况下,密闭容腔放气的数学模型,最终得出三级真空发生器在无流阻和有流阻两种情况下,真空度随时间的变化规律。     

喷嘴宽度对偏转板射流阀射流效率影响的仿真分析

利用Pro/E和Fluent软件对不同λ₁(喷嘴宽度D₁与导流窗口最小宽度H₁的比值)的偏转板射流阀进行几何建模与流场仿真,得到不同λ₁ 下偏转板射流阀内部射流速度、压力云图和射流流场的速度、压力分布特征;通过分析仿真数据得到λ₁对供油流量Q_S、射流流量Q_J、射流流量效率η_J的影响规律。研究发现,喷嘴喷射出的部分油液由于受到V形导流斜面的作用沿着V形导流斜面反向运动,从而使喷向接收口的有效射流流量减小,同时在偏转板入口两侧出现漩涡和能量损失;随着λ₁增大,供油流量Q_S近似线性增大,而射流流量Q_J先增大后又减小;当λ₁=1时射流流量Q_J取得最大值12.5 kg/s,对应的射流流量效率η_J最大为77.6%。研究结果为偏转板射流伺服阀的效率提高及结构优化设计提供理论依据与参考。     

真空吸盘对壁面爬行机器人安全性影响的实验研究

影响真空吸附式壁面爬行机器人安全性的因素有很多,本文只着重研究真空吸盘对其安全性的影响,本文的理论分析和实验结果为本课题的研究奠定了基础,指明了思路.     

深沟球轴承沟曲率对轴承性能和寿命的影响

轴承的沟曲率大小,直接影响轴承的应力分布和润滑性能,从而影响到轴承的使用寿命和性能.本文着重说明了不同沟曲率的203轴承的应力计算结果,从而确定了203轴承外圈沟曲率ρ_2和内圈沟曲率ρ_1的匹配形式,以ρ_2/ρ_1=(0.510/0.520)、(0.510/0.525)和(0.510/0.530)较好.附表2个     

几种附壁式射流元件的几何尺寸和性能

目前射流技术的发展尚处于幼年阶段,还没有成熟的理论来指导附壁式射流元件的设计工作。我们遵照伟大领袖毛主席关于“实践的观点是辩证唯物论的认识论之第一的和基本的观点”的教导,制作了多种不同形状的试验元件,现对它们的主要性能进行比较。从一般使用和制造的角度出发,对附壁式射流元件的主要要求是:1.能够稳定、可靠、准确无误地长期工作;2.元件连接成射流逻辑线路时便于阻抗匹配。特别是在组成复杂的逻辑线路时,多     

负压孔型对真空输纸性能的影响研究

为提高真空输纸性能,对输纸带的负压孔型与侧规拉力的匹配关系进行了研究。由于柔性薄片纸张受力屈曲具有几何非线性的特点,提出了真空输纸技术中纸张力学行为的显式动力学数值分析方法,研究了三角形、正方形、圆形三种不同形状的输纸带孔对侧规拉力承载性能的影响,并进行了实验验证。分析得出了孔面积78.5mm2负压10000Pa时,三种不同孔型吸附下纸张被拉动的临界侧规拉力分别为0.1008N、0.1024N、0.0912N。结果表明:采用显式动力学方法进行真空输纸技术中纸张的力学行为分析具有较高的可靠性,正方形孔比三角形孔和圆形孔具有更好的侧规拉力承载性能,三种孔型中临界拉力均随负压的增大而增大。     

中低雷诺数下近壁圆柱绕流对壁面传热的影响

对近壁圆柱绕流强化壁面传热展开研究,基于有限容积法通过FORTRAN编程来求解控制方程,分析了不同雷诺数(100≤Re≤1200)下的近壁圆柱绕流对壁面传热的作用。研究结果表明:(1)雷诺数的变化对壁面传热强化有着重要的影响,壁面的平均努塞尔数(Num)随雷诺数的增大而增大;(2)在雷诺数较低时,Num在近壁圆柱附近处出现一次峰值,随着雷诺数的增大Num在第一次峰值后又出现第二次峰值,且两次峰值的大小都随雷诺数的增大而增大;(3)随着雷诺数增大,Num的第一次峰值基本出现在同一位置,即近壁圆柱处;Num的第二次峰值由于旋涡运动的影响,随雷诺数的增大略向上游移动。     

排气管内置壁面厚度对旋风分离器性能的影响

针对旋风分离器的排气管内置壁面厚度对其流场和分离性能的影响。采用数值试验模拟分析了旋风分离器的对应于7组不同排气管内置壁面厚度下的速度云图、压降值、切割粒径以及速度矢量的变化情况。结果表明,随排气管内置壁面厚度的逐渐增大,其筒体段和锥体段的整体切向速度依次减小,在筒体段下半部分和锥体段,当内置壁面厚度大于等于0.1D时,中心位置存在二次涡流现象且对其分离效率会产生负影响;随排气管内置壁面厚度的增加,整体轴向速度基本依次增大;随排气管内置壁面厚度的增加,压降值依次减少,切割粒径先略微减少然后一直增大,壁面厚度为0.025D时,其分离效率为最优;随排气管壁面厚度的增加,在排气管内置壁面的正下方,逐渐形成涡旋,并且涡旋强度逐渐增大。忽略旋风分离器排气管内置壁面厚度变化,会造成性能预测和数值模拟上的偏差。     

结构参数对大气喷射器性能影响的数值模拟研究

针对旅客列车真空集便系统中的核心部件之一——大气喷射器,借助CFD软件Fluent,研究了大气喷射器在使用过程中,喷嘴入口长度及锥角、喷嘴喉部长、喷嘴出口长度及直径、扩张管出入口长度及直径、扩张管喉长度对大气喷射器工作性能的影响,为此类大气喷射器结构参数的设计及优化提供了理论依据和指导方向。     

蜗壳宽度对风机性能影响的数值分析

离心风机蜗壳的最佳宽度问题,目前工程中还没有得到完全解决。本文利用数值分析的方法,通过选择不同的蜗壳宽度参数,对4-72、5-48、6-30等三种常用后弯叶片离心风机进行空气动力学计算分析。计算结果表明,合理选择蜗壳宽度参数可以改善蜗壳内部流动特性,提高通风机空气动力性能。     

蜗壳宽度对采棉机风机气动性能的影响

为探寻更为合理的采棉机风机蜗壳宽度,分别建立了5种不同蜗壳宽度的风机模型。采用数值模拟的方法分析研究了蜗壳宽度变化对风机性能的影响,并对比分析了改良后的风机和原风机在不同流量工况下的流场特性。结果表明:随着蜗壳宽度增加,风机性能降低。当蜗壳宽度减小10 mm时,风机全压和吸口负压明显增大,风机性能得到提高;但当蜗壳宽度进一步减小20 mm时,风机性能又明显下降。改良后的风机较原风机流场质量得到了一定程度的改善。     

康达效应对油气环状流分配特性的影响

基于Fluent流体力学软件对T型三通管道模型进行数值模拟,研究入口流型为环状流时,T型三通的气液相的质量流量、速度和压强的分布规律,特别是康达效应对以上分布规律的影响导致的油气分配的不均匀性。结果表明,连接处两支管曲率半径有差异时,康达效应导致油气环状流的分配出现不均性,曲率越小,支管内气相质量流量越大,液相质量流量越小;支管连接处曲率越小,曲率小的一侧支管出口的气相速度越大,反之,则越小;T型三通连接处入口的压强较高,压力梯度较小,水平支管中曲率小的一侧支管的压力梯度比曲率大的一侧大。     

超音速真空喷射器性能试验和数值研究

对超音速空气喷射器的性能进行了试验和数值研究,得到了喷射器的喷射器系数,并分析了不同进气参数下的喷射器内部压力场和马赫场。结果表明,喷射系数的计算值和试验值吻合的较好,偏差小于5%;随着进气压力逐渐下降,引射驱动力减小,喷射系数降低。此外,高压气体在工作喷嘴出口的膨胀程度随进气压力降低而逐渐减弱,激波链出现的位置和强度也随之变化;进气压力降低使得高压气体在工作喷嘴的膨胀越充分,达到的马赫数越大,但是当进气压力降低为0.01MPa时,混合室的主体段由超音速或音速流动转变为亚音速流动,在混合室出口未形成激波。     

蒸汽喷射器喷射系数的计算方法分析

蒸汽喷射器是一种常用的真空获得设备,具有不需要直接消耗机械能便能提高引射流体压力的优点。喷射系数是衡量喷射器抽吸性能的重要指标,其数值的获取是喷射器设计的关键问题。以经过试验验证的喷射器为分析对象,采用3种常用的喷射系数计算方法,对喷射系数进行了计算和比较,并对3种方法的设计应用范围作了初步的分析与归纳。     

超音速喷射器内部流场及变工况CFD分析

针对超音速空气喷射器的性能进行了数值研究,得到了喷射器内部的压力场和流动特性,并计算了喷射器的变工况特性。分析表明,当喷射器工作背压小于临界背压时,混合室中的压力基本为定值,喷射系数不变,在混合室中或出口处出现激波链;当工作背压达到临界背压时,激波链收缩到混合室入口,混合室中的定压混合过程消失;当工作背压大于临界背压,在混合室的入口处产生强激波链,出现阻塞,喷射器系数减小。此外,随着工作流体压力的升高,对应的临界背压增大,当工作压力比较低时,激波链从混合室出口向混合室入口收缩的速度更快。     

轮毂比对对旋轴流通风机性能影响的数值研究

为了研究采用等环量设计方法设计对旋轴流通风机时轮毂比的选择准则,以不同的轮毂比设计了5种对旋轴流通风机,并对这5种风机进行了数值研究.通过对5种对旋轴流通风机的叶片弦长及安装角、总体性能参数及速度矢量场等的分析,获得了轮毂比在对旋轴流通风机设计时的选择原则.     

深宽比及劈高对气动射流元件射流切换影响模拟试验研究

液动射流冲击器冲锤受力具有不受围压影响能在深井工作的优点，而现有气动冲击器单次冲击功大但无法在深孔钻进。为此有必要研究一种新型气动射流冲击器，使之具有二者优点。由于气液物性不同，故新型气动射流冲击器的核心部件——气动射流元件的切换性能需进行研究。改变气动射流元件喷嘴深宽比、劈高进行试验，研究其对射流切换性能的影响，结果是喷嘴深宽比较大时，凹劈元件易实现射流切换。劈高对射流元件切换影响不大。     

数控弯管中芯棒对管壁厚减薄作用的有限元分析

通过对数控弯管过程的三维有限元模拟 ,获得了芯棒提前量、芯棒与管材间的间隙对管壁厚减薄的影响规律 :( 1)随着芯棒提前量的增大 ,管材壁厚减薄率增大。 ( 2 )当芯棒不提前时 ,随着管材与芯棒间间隙的增大 ,管材壁厚减薄率减小 ;当芯棒提前量在 0 .8E～ 1.2E范围时 ,随着管材与芯棒间间隙的增大 ,管材壁厚减薄率的变化趋势为先减小再增大