自排风式转杯纺纱通道内部气流场数值模拟

为深入研究自排风式转杯气流纺纱机理,借助流体动力学技术对其纺纱通道流场进行数值模拟.通过ICEM CFD和FLUENT仿真平台,构建基于RNG k-ε湍流方程的单相稳态流场物理模型.压力-速度耦合模拟结果表明:由输纤管道入口至出口方向,静压逐段减小、动压逐段增大,且气流流速呈递增式分布,出口处最大动压约6953 Pa、...     

地貌条件对扑翼飞行器气动特性的影响分析

为更加真实可靠地反映扑翼飞行器在大气边界层中的飞行状态,采用基于标准的k-ε湍流模型,以大气边界层中四种具体地貌的风速剖面为入口边界条件,结合Fluent的滑移网格技术,分别对扑翼飞行器位置高度在标准高度以上和以下位置的气动特性进行数值模拟,分别得到两个位置的升阻力系数。计算结果表明,在翅翼扑动频率、入口风速剖面和迎角不变的情况下,地面粗糙度对扑翼飞行器升阻力系数的影响由扑翼飞行器相对于标准参考高度的位置决定。     

船体流动减阻方法研究综述

近年来，关于船体减阻的实验和研究比较多，取得了许多相关的资料和数据。在目前湍流理论有了相当的发展之后，我们对原理的研究有了一些进步。目前在减阻的方式上，人们已经发明了肋条减阻（沟槽法）、聚合物添加剂减阻法、柔顺壁减阻法、气泡减阻法、仿生减阻法、壁面振动减阻法、超疏水表面减阻法等。文中将就上述减阻方法的原理做一个简要的介绍。     

物性参数对旋流器壁面磨损的数值模拟研究

针对固液分离旋流器壁面磨损问题,采用CFD技术在不同颗粒浓度、颗粒粒度和介质黏度三种条件下对其壁面进行磨损分析。通过Fluent软件中RSM湍流模型和DPM模型进行数值模拟分析,并搭建试验平台对比验证。结果表明,减少颗粒浓度及颗粒粒度或增加介质黏度可减少入口环形空间和锥段的壁面磨损率;颗粒粒径的增大可降低底流口处壁面磨损率;介质黏度的改变影响入口环形空间周向磨损分布情况,黏度增加,最大磨损位置由方位角120°向方位角90°转移。介质黏度变化对单入口旋流器入口环形空间的壁面磨损率影响相较于双入口旋流器更加明显。     

滤棒压降正压检测压力场分析

为研究滤棒压降正压检测在正常工作情况下的压力分布,采用Solid Works建模,利用计算流体力学软件建立滤棒压降正压检测的模型,得到滤棒入口端截面的压力分布。并对滤棒入口端截面的压力分布进行了进一步分析。计算结果表明,受突扩管扩散和管内流动的作用,滤棒入口端截面压力分布不均匀,压力极差(最大值与最小值的差值)很大。当入口管道长度小于20mm时,压力的极差随着管道长度的增大而减小,压力最大值与平均值的差值逐渐减小。当管道长度大于20mm后,管道的长短对压力极差影响很小。计算的入口流量与理想流量值较为吻合,最大相对误差不超过11%。为滤棒压降正压检测系统设计提供了理论参考。     

枸杞烘干箱温度场优化及仿真

目的：提高枸杞干制品品质。方法：采用标准Realizable k-ε湍流模型进行理论分析,利用Fluent软件仿真运算并结合实验验证,探究烘干室换热温度场分布规律,并对换热参数进行优化。以温度均匀性系数以及温度分布云图为评价标准,分析换热板入口流速、换热板流道宽度、换热板流道高度、换热板间距对烘干箱温度场均匀性的影响。结果：对烘干室结构参数进行优化后,温度云图显示出的高温区面积大且比较集中,两端和中间的温度梯度小。优化后的温度标准偏差比优化前降低了0.64%,模拟值与试验值的整体趋势大体相同,其误差值为2.56%。结论：枸杞烘干温度分布均匀性最佳的工艺条件为热水入口流速0.18 m/s,流道高度22 mm,流道宽度35 mm,换热板间距85 mm。     

设计参数对流浆箱简化型方锥总管内流动特性影响的研究

为了研究设计参数对简化型方锥总管内流动特性的影响,采用数值分析的方法,研究了不同的总管长度、过渡管长度及总管入口流向的条件下简化方锥总管内的流动特性。结果表明：方锥总管的基于Baines方程的简化设计法,更适用于较短的总管,随着管长的增加,压力分布和支管柬质量流量分布的均匀性明显变羞;随着过渡管长度的增加,总管入口的流动稳定性更好,总管内压力分布和支管束质量流量分布也有一定改善;不同的进口流向对总管内压力分布和支管柬质量流量分布影响较大,沿后壁流入总管明显要好于沿前壁流入。     

彩虹段彩纱构造针织物图案的机制及其设计软件开发

为提高花色针织物的设计水平和效率,基于数控环锭细纱机的耦合牵伸系统纺制多组分新型彩虹段彩纱。以织物幅宽、彩虹纱颜色数及纱线花型周期长度为基本要素,构建了竖向、横向、交错、点状及复杂图案形成的理论模型,明晰了彩虹段彩纱构造针织物图案的机制。在此基础上,用Java语言开发出彩虹纱针织物图案设计仿真软件。软件包括文件操作、参数设置、正向推导、反向推导4个模块。正向推导从纱线段彩分布长度、织物幅宽、圈长等参数推导出纱线在纬编横机上织成的织物图案;反向推导是通过仿真软件设计织物图案,再分析计算出段彩长度分布。     

自行复叠式制冷系统毛细管的计算

在分析自行复叠式制冷系统热回路和力学回路的基础上,讨论了无回热毛细管液相段和两相段的计算方法,将微元长度方法拓展至非共沸混合制冷剂制冷系统无回热毛细管的长度计算.毛细管的计算长度与实验长度相比误差<5%,在工程可接受的范围内,因此,微元长度法可用于非共沸混合制冷系统毛细管的长度计算,减少自行复叠式制冷系统的实验工作量.     

狭缝式牵伸器牵伸机理研究(下)

(上接本刊2005年第7期第28页)3优化设计牵伸器图10是牵伸器结构示意图。通过改变A(丝入口宽度)、B(压力喉部宽度)、C(出口宽度)、D(引射段长度)、E(牵伸段长度)5个参数来建模和计算,以设计和优化牵伸器。引入效率指数=纤维受力(N)入口质量流速度(kg/s)效率指数值和效率值为线性     

Crossing turbulent boundaries: interfacial flux in environmental flows

Advances in the visualization and prediction of turbulence are shedding new light on mass transfer in the turbulent boundary layer. These discoveries have important implications for many topics in environmental science and engineering, from the transport of earth-warming CO2 across the sea-air interface, to nutrient processing and sediment erosion in rivers, lakes, and the ocean, to pollutant removal in water and wastewater treatment systems. In this article we outline current understanding of turbulent boundary layer flows, with particular focus on coherent turbulence and its impact on mass transport across the sediment-water interface in marine and freshwater systems.     

Modeling Flow and Heat Transfer During Freezing of Foods in Forced Airstreams

ABSTRACT: Mathematical modeling of food freezing has been limited to the modeling of the internal heat transfer where the external convective heat-transfer coefficients are assumed or empirically estimated. Previous procedures followed to solve the external boundary layer in tandem with the internal heat transfer were constrained by numerical complexities due to the transient nature of the heat transfer, requiring unsteady formulation for the flow. In this article, attempts have been made to decouple the flow and heat transfer equations for the external boundary layer flow over a food product being frozen. The flow equations have been solved as a steady-state problem using Falker-Skan transformations of the boundary layer equation. The heat-transfer equation for fluid flow is solved as an unsteady-state problem in conjunction with the internal heat transfer and phase change inside the product undergoing freezing. The model is validated for a case of air-impingement freezing.     

Fluxes of polychlorinated biphenyls volatilizing from the Hudson River, New York measured using micrometeorological approaches

This study represents the first time that a micrometeorological technique, using turbulent transport measurements, has been used to determine the direction and magnitude of air-water exchange of polychlorinated biphenyls (PCBs). The study was conducted during July 2008 on the Hudson River estuary near the Tappan Zee Bridge, which is the site of some of the most serious PCB contamination in the world. Gas-phase ΣPCB concentrations measured at two heights above the water column averaged 1.1 ng m(-3), and concentrations were usually lower in the upper air sample, indicating net transport of PCBs from the water column to the air. Volatilization PCB fluxes were calculated using the modified Thornthwaite-Holzman equation. Values of friction velocity and atmospheric stability were calculated using the Aerodynamic Gradient and Eddy Correlation techniques. The PCB fluxes were corrected for changes in atmospheric stability using the atmospheric stability factor of water vapor (?(w)) calculated from empirical formulations which ranged from 1.0 to 3.2 (neutral to stable atmospheric boundary layer conditions). Vertical ΣPCB fluxes ranged from +0.5 μg m(-2) d (-1) to +13 μg m(-2) d (-1). Mono- through tri-homologues accounted for about half of ΣPCB fluxes, with tetra- through hexa-homologue accounting for the other half. This work demonstrates the utility of a micrometeorological approach to measuring the air-water exchange of organic contaminants.     

40Cr激光相变硬化工艺的研究

通过高能量的激光束处理工件表面进行激光相变硬化，使其达到所要求的硬化指标。由实验得出：随着激光输出功率的增大，工件硬化层深度和宽度有所增加，但增大到一定程度，工件表面由于温度高而熔融，硬化指标降低；随着激光扫描速度的增大，硬化层深度、宽度有所减小，但扫描速度降低，工件表面热影响区增大，硬化层组织在回火区由硬度较小的回火马氏体、回火索氏体组成，二次淬火区由硬度较大的超细化马氏体组成。     

热防护服用织物蜂窝夹芯结构的辐射热性能测评

为改善当前热防护服普遍存在的笨重、闷热问题,针对隔热层进行蜂窝结构设计,并对整体热防护服用织物进行辐射热性能的测评。选取当前典型的热防护服用面料,综合考虑外层材料、蜂窝芯厚、边长、壁厚等影响因素,采用正交试验方法设计了32种试验方案,通过激光切割技术进行试样制备,并利用辐射热防护性能测试仪进行测评。实验结果表明:蜂窝夹芯结构可以明显减轻隔热层的质量;外层织物为PBI^?matrix的试样比Nomex^?IIIA试样具有更好的辐射热防护性能。同时,根据极差分析得出:影响蜂窝夹芯结构的辐射热性能的因素主要是蜂窝芯厚,其次是壁厚,影响最小的是边长;且芯厚越大,边长越小,壁厚越大,蜂窝夹芯层的辐射热防护性能越好。     

热防护服织物性能与综合防护能力的关系

以13种可用于热防护服外层的阻燃织物为试样,通过热辐射和热对流综合热防护性能实验测试织物的TPP值,并计算燃烧前后的质量损失。用SPSS软件研究分析单层织物燃烧前后质量损失、厚度、面密度对其综合热防护性能的影响。研究认为,织物燃烧前后质量损失对其热防护性影响不大,织物厚度、面密度与TPP值之间均有线性正相关关系,但面密度对热防护性的影响没有厚度对热防护性的影响显著。并在TPP值与厚度之间建立了一元线性回归方程。     

鲢鱼肉冷冻过程中传热预测模型的建立与验证

准确模拟冷冻过程、预测冻结时间对速冻设备的设计与控制以及保证产品质量均有重要意义。本文在鲢鱼肉热物性参数预测模型和焓模式数学模型的基础之上,采用有限差分法对平板状鲢鱼肉建立物理模型,分别预测了鲢鱼肉热中心及边界层的冷冻过程和冻结时间。实验验证表明,厚度为44 mm的鲢鱼肉的热中心和边界层的模拟温度与实验温度的平均差方和分别为1.85和1.30,冻结时间的预测相对误差为-1.64%。在此基础上,对厚度分别为24 mm和34 mm的鲢鱼肉热中心的降温过程进行了模拟,其热中心的模拟温度与实验温度的平均差方和分别为1.73和1.58。说明将热物性参数预测模型和数值模拟相结合的方法,建立的模型具有很高的拟合精度,并能实现对不同厚度鲢鱼肉的冷冻过程进行模拟,为淡水鱼冷冻加工、品质控制及设备开发提供了模拟方法。     

食品物料在双螺杆挤压机中流动状态分析

本文对同向啮合型双螺杆挤压机在挤压加工过程中食品物料流动状态进行了探讨 ,分析了双螺杆挤压机内存在的四种漏流形式。根据物料充满程度不同 ,沿轴向将双螺杆挤压机内整个轴向区域划分成物料部分充满段和完全充满段二段 ,通过理论分析可知模头压力与机筒内的完全充满段长度有关 ;为了简化流动方程的求解 ,沿径向将物料的流动分成输送区和啮合区两个区域 ,通过求解不同区域的方程并结合边界条件和约束条件 ,可对双螺杆挤压机内物料的流动进行模拟。     

旋流纺输送管道形状和尺寸对成纱质量的影响

以旋流纺输送管道为研究对象,通过对输送管道的设计、试验与分析,阐明了输送管道的形状与尺寸对所加工纱线的断裂强度和抗剥离性的影响。结果显示,当输送管道下层面长度为43 mm,进口面高度为30 mm,输送管道出口面高度为24 mm,输送管道下层面和进口面的夹角为30°,输送管道出口面宽度为9 mm,输送管道上层面和进口面的夹角为148°,输送管道进口面宽度为22 mm时,所纺纱线的强度和抗剥离性较好。     

One-stage model of foods freezing

The freezing process in a NaCl eutectic solution is discussed taking into account both a non-constant specific heat and a non-constant thermal conductivity as potential functions of temperature. The non-linearity of the problem is introduced in the heat diffusion equation and in its boundary conditions. A strictly exact solution is used to solve it. By considering only conduction heat transfer mechanisms with phase-change, the simple analytical solutions common to these types of substances are obtained. Different characteristic parameters related to the freezing process are included, such as the movement of the interface boundary and the freezing time. Furthermore, some experiments were carried out for comparison with the theoretical model.