黏度对低比转速离心泵性能的影响

利用CFD对整个泵输送水和黏油进行了流体动力学模拟,重点研究了液体黏度对泵水力性能的影响以及黏度引起的口环中的量纲一化角速度和泄漏率,并将CFD结果与实验数据进行了对比,结果表明:输送黏性流体时低比速离心泵扬程、流量和效率严重下降;在小流量工况下,黏度对泵性能的影响程度小于设计工况下和大流量工况下;但是随着雷诺数减少,通过口环和平衡孔的泄漏量明显降低,容积效率显著增加,由于盖板处的量纲一化旋转角速度明显减少,随着黏度增加圆盘摩擦损失显著增加。研究结果对输送黏性液体的离心泵设计具有指导意义。     

基于改进PSO算法的导叶式旋风分离器结构参数多目标优化

为了进一步提高旋风分离器性能，对导叶式旋风分离器结构进行多目标优化。首先构建旋风分离器参数化脚本模型，通过数值模拟与台架试验对模型准确性进行验证，再基于全局高灵敏参数，利用搜索能力强和收敛速度快的改进PSO算法，以分离效率和压降为性能目标对分离器结构进行优化。对比分析优化前后的参数变化率、静压力与湍动能，结合工程需求选取最优方案，并对最优方案进行试验验证。结果表明：优化后的参数配置可有效减弱内部湍流运动强度和能量损耗，最优方案的分离效率由原来85.10%提升到92.09%,压降降低30.45%。     

旋风分离器在铝粉生产中的应用

整理了旋风分离器切割粒径的理论计算式,对铝粉所用旋风分离器进行理论计算。根据铝粉的粒度形状特点对计算结果加以修正。     

电厂旋风分离器受热面管泄漏原因分析

电厂旋风分离器受热面管先后发生2次泄漏。为防止类似泄露事故的再次发生,本研究对泄漏管表面进行宏观检查,测试其室温力学性能,并通过硬度测量、金相检查、扫描电镜分析及能谱测试等方法,进一步研究旋风分离器受热面管的泄露原因。结果表明：尿素溶液滴落在下方的受热面管上,其在高温下分解的产物与旋风分离器受热面管金属之间发生反应,引起受热面管的有效壁厚减薄,最终因无法承受内部介质的压力而发生泄漏。结合旋风分离器受热面管的运行状况及泄漏原因,提出加强常态化检查、优化雾化空气压力、外设管面保护材料等改进措施。     

阀芯旋转式高速开关阀稳态液动力矩研究

为突破高速开关阀阀芯行程对开关频率的限制,提出一种阀芯旋转式高速开关阀。采用理论计算与CFD仿真相结合的方法,研究不同阀芯旋转角度下阀芯结构参数变化对阀口过流面积、流量系数、射流角及液动力矩的影响,得到了液动力矩的变化规律。研究结果表明：液动力矩与阀口压差及流量的二次方成正比;压差一定时,液动力矩与阀口过流面积及射流角余弦值成正比,随着阀芯旋转角度增大,液动力矩先增大后减小;流量一定时,液动力矩与阀口过流面积成反比,随着阀芯旋转角度增大,液动力矩逐步减小为零。通过调整阀芯沟槽高度来改变射流角,达到补偿液动力矩的目的。     

小孔节流式盘状静压止推气体轴承主要几何参数的设计

采用保角变换有限元方法计算量纲一的供气孔分布圆半径C、供气孔直径d和供气孔数n对小孔节流盘状静压止推气体轴承静态性能的影响。对承载力特性影响较大的参数是供气孔直径d和供气孔数n,对流量和静刚度特性影响较大的参数是量纲一的供气孔分布圆半径C、供气孔直径d和供气孔数n。按照优先考虑静刚度指标和兼顾流量、承载力指标的设计原则,从分析中得到了一般情况下该类轴承主要几何参数的推荐取值范围。     

悬辊式粉磨机的污染危害及解决办法

1 概述悬辊式粉磨机又称悬辊式环辊磨机,是一组联合的粉磨机械.由腭式破碎机、环辊粉磨机、分析器过风筛和旋风分离器等组成.在磨料磨具行业,因其粉碎效率高、易于生产联动化,而成为目前粉碎结合剂主要原料的最常用设备.但在设备运行中,由于原设计忽视了旋风分离器对风量和粉尘粒径有一定要求     

XXJ300/500液压蓄能修井机起升管柱刹车时的缓冲分析

通过仿真计算可知,XXJ300/500液压蓄能修井机起升管柱,在管柱近行程终点时减小节流阀开口面积,可以减小管柱到达行和终点时的末速度,从而可减小各管路中的液压冲击最大压力升高值,达到起升管柱刹车缓冲的目的.     

离合器液压操纵系统效率试验与分析

分析了离合器液压操纵系统结构特点,提出一种离合器液压操纵系统传动效率计算方法。基于离合器液压操纵特性试验台,制定了离合器操纵系统动态传动效率试验方案。分别从踩/松离合踏板两个过程,对某型离合器液压操纵系统在定转速-变踏板速度和定踏板速度-变转速两种试验工况的力和行程传动效率进行了试验研究。试验结果表明离合器液压操纵系统传动效率计算方法具有较好的重复性,并且在踩踏板过程中随着踏板速度增加,离合器操纵系统力和行程传动效率增大;而在松踏板过程中随着踏板速度增加,离合器操纵系统力传动效率减小,行程传动效率增大;转速低于2 000 r/min时,转速变化对离合器操纵系统力和行程传动效率影响较小。     

离合器液压操纵系统效率试验与分析（英文）

分析了离合器液压操纵系统结构特点,提出一种离合器液压操纵系统传动效率计算方法。基于离合器液压操纵特性试验台,制定了离合器操纵系统动态传动效率试验方案。分别从踩/松离合踏板两个过程,对某型离合器液压操纵系统在定转速-变踏板速度和定踏板速度-变转速两种试验工况的力和行程传动效率进行了试验研究。试验结果表明离合器液压操纵系统传动效率计算方法具有较好的重复性,并且在踩踏板过程中随着踏板速度增加,离合器操纵系统力和行程传动效率增大;而在松踏板过程中随着踏板速度增加,离合器操纵系统力传动效率减小,行程传动效率增大;转速低于2 000 r/min时,转速变化对离合器操纵系统力和行程传动效率影响较小。     

恒定流速下三角型沟槽隔水管减阻性能的仿真分析

目的 为了提高隔水管的使用寿命和保障深水钻井的安全性,在只考虑同一流速下的海流力、不同沟槽的布置对隔水管受力影响的工况下,利用织构减阻的原理,将三角型沟槽织构引入隔水管表面来起到降低隔水管绕流阻力的作用.方法 采用大涡数值模拟,建立三角沟槽织构隔水管力学模型,在恒定流速下开展三角型沟槽深度和宽度几何参数对隔水管升阻力系...     

气固两相流饲料输送管道结构优化研究

目的 针对饲料输送管道气固两相流对弯管壁面冲蚀磨损严重的问题,提出一种在弯管外侧加设辅助气流的新型结构.方法 运用计算流体力学方法,采用离散相模型(Discrete Phase Model,DPM)研究普通和新型弯管的冲蚀磨损情况,模型的有效性通过普通弯管压降梯度实验加以验证.通过分析两种弯管的流场分布情况,进一步研究空气进口速度、颗粒质量流量和颗粒粒径等因素对弯管冲蚀磨损的影响.结果 随着空气进口速度的增加,弯管的平均冲蚀磨损速率先减小、后增大,但新型弯管的平均冲蚀磨损速率降低了7.1％～8.5％,且当空气进口速度为35 m/s时,平均冲蚀磨损速率最小.当颗粒质量流量增加时,弯管平均冲蚀磨损速率基本呈线性增长,但新型弯管平均冲蚀磨损速率的增长速率略小于普通弯管,且平均冲蚀磨损速率降低了8.2％～9.7％.当颗粒粒径增加时,弯管的平均冲蚀磨损速率先急剧增大、后平缓变化,但新型弯管平均冲蚀磨损速率降低了8.2％～17％.结论 通过研究发现,弯管外侧均存在冲蚀磨损,但新型结构均能有效减小弯管的冲蚀磨损.颗粒质量流量对弯管冲蚀磨损的影响最大,且颗粒质量流量越大,平均冲蚀磨损速率越大.颗粒粒径对降低弯管冲蚀磨损的效果最好,且颗粒粒径越小,效果越佳.     

压裂泵泵阀冲蚀磨损的数值模拟

目的 研究压裂泵作业过程中泵阀阀隙流场的冲蚀磨损特性,探究其主要影响因素与影响规律。方法 基于固液两相流基本理论与冲蚀模型,采用计算流体力学(CFD)方法模拟泵阀阀隙流场的冲蚀磨损行为,探究支撑剂粒径、质量流量、泵阀半锥角、阀座孔入口半径、阀盘升程等参数对泵阀冲蚀特性的影响。结果 泵阀的冲蚀磨损主要表现为支撑剂对阀盘边缘处的直接冲击与对阀座锥面处的切削作用。支撑剂粒径由0.062 5 mm增大到0.375 mm时,最大冲蚀速率增大了4.80倍,继续增大到1.5 mm时,最大冲蚀速率减小了76.12％;当其质量流量由5 g/s增大到25 g/s时,最大冲蚀速率增大了3.84倍。当泵阀半锥角由30°增大到50°,阀盘升程由5 mm增大到15 mm时,最大冲蚀速率分别减小了95.55％与92.57％;随着阀座孔入口半径由30 mm增大到50 mm,最大冲蚀速率增大了10.47倍。同时,阀盘升程的增大还会显著影响冲蚀磨损区域的分布。结论 压裂泵泵阀的最大冲蚀速率随支撑剂粒径的增大先增大后减小,随阀座半锥角与阀盘升程的增大而减小,随支撑剂质量流量与阀座孔入口半径的增大而增大。其中,泵阀结构参数对泵阀冲蚀磨损的影响更为显著。     

Development and evaluation of a dynamic powder splitting system for the directed energy deposition (DED) process

A dynamic powder splitting system (DPSS) was developed to overcome a slow powder flow rate (PFR) response in conventional powder delivery systems used in the Directed Energy Deposition (DED) additive manufacturing process. Complementary to the main powder delivery system, the DPSS uses a custom valve to split powder flow and cyclone separator to redirect powder flow that is not used in the cladding process. Its potential applications are compensation for clad height inconsistencies caused by machine feed rate errors and increase of powder usage efficiency via a powder recycling system. Various tests were performed to verify performance and cladding.     

井下除尘器组合喷嘴喷雾效果分析

除尘器常采用雾化除尘原理,组合喷嘴雾化除尘效果好,但其结构及流动情况比较复杂。选用德国BAAS-MS-11-130°井下除尘喷嘴为研究对象,应用CREO软件对喷嘴进行三维实体建模,并应用ANSYS软件中的网格生成工具ICEM CFD对其进行网格划分,导入到ANSYS-FLUENT软件中进行边界条件的设置,选择VOF模型,对其进行数值模拟分析。分析喷嘴的入口速度、入口直径、旋流器内部斜孔的直径以及角度、旋流器个数和喷嘴主体喷口孔径等参数变化对喷嘴喷雾效果的影响。     

带电水冲洗打击力特性及清洗效率仿真研究

为了更好地完成带电水清洗作业,提高带电水清洗的效率,通过流体仿真软件FLUENT对水射流打击力进行仿真研究。分析了大、中、小水冲3种典型喷嘴在不同进口压力和靶距下的打击力特性;分析冲洗角度对清洗效率的影响以及打击力与流量和功率之间的关系。结果表明:水射流打击力随进口压力增加而增加,随靶距增加而降低;冲洗角度会改变射流特性,影响清洗效果;通过增加进口压力来提升打击力比通过增大喷嘴直径更经济。     

天然气水合物喷射破碎压控滑套冲蚀磨损特性研究

目的 研究天然气水合物开采过程中,钻井液对喷射破碎压控滑套冲蚀磨损的影响规律及主要影响因素.方法 基于欧拉-拉格朗日算法的DPM模型,建立了滑套冲蚀磨损数值分析模型,预测了压控滑套在使用过程中易发生冲蚀磨损的区域.探究了不同的钻井液粒径、入口液相流速、质量流量及封堵块位置的变化,对冲蚀磨损过程的影响规律.结果 压控滑套的易冲蚀区域为封堵块面、过流通道口、内壁面三个位置.在控制单因素变量条件下,易冲蚀区域最大冲蚀率和冲蚀面积随着粒径增大而增大,粒径从0.1 mm增大到1.1 mm时,易冲蚀区域平均最大冲蚀率增大了63.4倍,并在不同粒径段呈现不同变化趋势.随着封堵块与滑套距离减小,易冲蚀区域平均最大冲蚀率增加,距离从50 mm降低到5 mm时,平均最大冲蚀率增大了3.8倍,并在不同的距离段呈现不同变化趋势;同时随着封堵块与滑套距离减小,内壁面的冲蚀面积降低明显,封堵块和过流通道冲蚀面积没有显著变化.随着入口流速和流体质量流量的增加,易冲蚀区域最大冲蚀率呈现指数增加,流速从6 m/s增大到14 m/s时,易冲蚀区域平均最大冲蚀率增大了9.5倍,流体质量流量从0.001 kg/s增大到0.007 kg/s时,易冲蚀区域平均最大冲蚀率增大了5.6倍,但冲蚀面积都没有显著变化.结论 滑套封堵块面、过流通道和内壁面最易发生冲蚀破坏.冲蚀颗粒直径应该小于0.3 mm为宜,封堵块与滑套距离应该大于30 mm,同时入口流速和质量浓度越小,冲蚀情况越好.综合最大冲蚀率数值及增长倍数分析,粒径是冲蚀率增长的主要因素.该研究为喷射破碎压控滑套的设计和应用提供了指导意义.     

Experimental Analysis of Spray Dryer Used in Hydroxyapatite Thermal Spray Powder

The spray drying process of hydroxyapatite (HA) powder used as a plasma spray powder on human hip implants was examined. The Niro-Minor mixed spray dryer was studied because it incorporates both co-current and counter-current air mixing systems. The process parameters of the spray drying were investigated: temperature, flow rate of the inlet hot air in the spray dryer, viscosity of feed/HA slurry, and responses (chamber and cyclone powder size, deposition of powder on the wall of spray dryer, and overall thermal efficiency). The statistical analysis (ANOVA test) showed that for the chamber particle size, viscosity was the most significant parameter, while for the cyclone particle size, the main effects were temperature, viscosity, and flow rate, but also their interaction effects were significant. The spray dried HA powder showed the two main shapes were a doughnut and solid sphere shape as a result of the different input.     

刹车鼓铸件缩松缺陷的防止措施

介绍了灰铸铁刹车鼓铸件的结构,详细阐述了该铸件的原生产工艺及在安装面根部出现的缩松缺陷.通过多方面的原因分析和生产试验,认为单个边冒口补缩能力范围有限是导致小端内圆根部缩松的主要原因.采取了以下措施:去掉边冒口,将铸件主体由上箱翻转至下箱,利用铁液重力补缩;浇注系统由底注改为顶注,提高内浇道的流量,降低铁液流速,采用浇...