基于离散元法的双变量施肥机排肥装置分析与试验

为提高基于处方图技术的双变量施肥机的施肥精度,改善变量施肥系统的稳定性,提高肥料的利用率,建立了外槽轮式双变量施肥机离散元模型,运用离散单元法对不同外槽轮排肥器排肥过程进行性能模拟仿真分析,研究不同排肥器结构对排肥稳定性的影响,并通过台架试验验证仿真实验的准确性。结果表明:改进后的外槽轮c排肥稳定性最好,变异系数最小,相比于外槽轮a降低了36.59%,且验证试验与仿真实验误差较小,具有相同变化趋势。该研究为槽轮排肥器及其关键部件的优化设计提供了参考。     

新型射流式自吸喷灌泵的设计及试验

为改进射流式自吸喷灌泵的性能,设计了一种带不对称出口导流器的射流式自吸喷灌泵并进行了样机试验。试验结果表明:带不对称出口导流器的射流式自吸喷灌泵性能达到设计要求,对比同参数自吸泵(本田泵)其外特性参数有明显优势,同时其自吸时间相对于原带对称出口导流器的射流式自吸喷灌泵有了大幅下降。     

低压空化射流喷嘴进气结构研究

低压空化喷嘴利用空化特性能提高射流清洗效果。该文利用Fluent工具研究了低压空化射流喷嘴的进气结构特性,通过增设空气通道,并根据不同的进气角度进行模拟仿真,比较了不同情况下喷嘴的冲洗能力。仿真结果表明,进气角度为45°,进气直径为1 mm的三通道喷嘴具有较好的冲洗能力,并且射程较远。计算结果为空化喷嘴的优化设计提供了有益的参考。     

超大面积比射流泵性能的数值模拟与流动分析

对超大面积比射流泵进行了三维数值模拟研究。采用Realizable k-epsilon湍流模型和标准壁面函数法,对面积比分别为57.4和60.05的单喷嘴射流泵进行了数值模拟和结构优化。基于数值模拟结果,对泵内压力和速度分布进行了分析。试验研究表明:对于超大面积比射流泵,随着流量比的增加,被吸流体阻力增加较快,导致压力比下降趋势不同于常规面积比射流泵的线性下降,从而呈现抛物线形式;随着面积比的增加,最高效率点右移,所需最优喉管长度也增大;对于超大面积比射流泵,工作流体进入喉管后仍有足够的空间进行径向扩展,其内部流场更近似于无限空间伴随射流。     

井下自动排水系统关键部件流体特性研究

通过对不同结构的射流泵三维模型的搭建,对相关参数进行设置,对吸入室长度、吸入管位置、喉管收缩半角以及吸入室直径等参数对射流泵流体特性的影响进行仿真分析,从而得出当喉管收缩半角为13.5°～17.1°、射流泵吸入室直径为射流管直径的1.56倍到1.68倍之间时,射流泵的流体特性最稳定,工作效率最高。     

负载敏感泵改进研究中的计算机辅助设计

一、问题的提出 负载敏感泵是欧美国家七十年代发展起来的一种新型泵源。作者通过对国外样机的试验研究和理论分析,提出了以改善该泵动态品质为目的的新结构原理。在根据该原理试制样机之前,有关方面希望能够预测在试验国外样机的台架上,做改进泵的相同试验时所能得到的特性,并希望初步优化重要结构参数,以减少试制工作的盲目性。这就提出了对改进的负载敏感泵进行试验特性计算机仿真预测的问题。     

射流泵水力设计软件开发

结合射流泵国内外优秀水力模型,利用VB.NET开发出了一套射流泵水力设计软件。该软件由欢迎窗体、用户管理、基础理论、水力设计、帮助和链接等模块构成。基础理论部分包括射流泵的基本原理、性能参数、性能曲线和结构组成,为用户提供了较为全面的射流泵的基础理论知识;水力设计提供了设计界面和AutoCAD链接,方便计算和设计。用户在进行水力设计时,除了得到射流泵的主要结构尺寸,还可以绘出射流泵的特性曲线。主界面集输入、输出和操作按钮于一体,操作方便。使用者可以不必花大量时间去研究射流泵的理论和模型,只需要输入初参数就可以得到自己想要的射流泵的尺寸,大大缩短了设计周期。     

50ZB-30C型射流式自吸喷灌泵的设计与试验

通过理论计算及有限元分析对碗式回流阀进行了结构优化,使阀在泵完成自吸后,自动关闭回流孔.对射流喷嘴进行结构设计,并研究了3种射流喷嘴尺寸对自吸性能的影响,通过试验找出了与该泵匹配的最佳方案.通过水力设计、回流阀与喷嘴结构的设计优化,泵效率比国家标准的规定值提高了9%.     

消防炮自适应炮头射流系统自由振动分析

消防炮自适应炮头可根据流体压力和流量变化自动调整炮口开度,从而提高消防炮的射流性能,快速高效地扑灭大型火灾。但炮头末端的自适应机构使射流系统具有流固耦合特性,在高速高压作用下,射流系统可能会发生振动乃至共振,进而影响灭火效率。考虑射流系统中流体域和固体域间的流固耦合效应以及炮头内连续体芯杆和端盖与其他离散结构间的连续离散耦合效应,通过集中质量法确定了芯杆和端盖结构的刚度矩阵,采用集中参数法建立了消防炮自适应炮头射流系统的动力学模型及方程。对射流系统进行了自由振动分析,确定了系统各阶固有频率及模态振型,分析了流体初始体积含气量和流体压力对系统固有频率的影响规律。由样机模态试验可知,理论与试验确定的一阶固有频率偏差仅为0.51%,验证了消防炮自适应炮头射流系统动力学模型的准确性。本项研究可为消防炮自适应炮头射流系统的动力学优化提供理论依据。     

基于离散相模型的水力喷砂射孔器优化设计

针对常用水力喷砂射孔器冲蚀磨损严重、使用寿命短的问题,运用数值模拟软件的离散相模型,分析了常用水力喷砂射孔器的冲蚀磨损规律,提出了工具结构和喷嘴结构的优化设计方案;并对新型水力喷砂射孔器的射流性能和耐冲蚀性能进行验证。研究结果表明：常用水力喷砂射孔器的冲蚀磨损主要集中在工具内腔喷嘴入口处、喷嘴内流道和工具外壁喷嘴出口处,且射孔器结构、射孔液运动特性、管柱振动和工作环境是造成冲蚀磨损的4个主要原因;相同条件下,相比于常用水力喷砂射孔器,所提出的新型水力喷砂射孔器的射流速度更大,上下层喷嘴间的速度差更小,耐冲蚀性能更佳。     

煤柱管道喷射泵系统的研究与设计

在煤柱的水力输送中，技术关键之一在于煤柱管道驱动方式的研究和新型泵动力装置的设计。本文就煤柱管道水力输送的特点，结合射流和离心泵的工作原理，提出以泵压后的载流体高速喷射进输送管道驱动煤柱的思路，重点分析研究了喷射装置的工作原理和结构特点，从而设计出由离心泵、喷射泵和散射器组成的煤柱管道喷射泵系统。     

射流流量计的仿真与试验研究

以流场仿真为基础,设计射流流量计内部流道结构,研究射流流量计内部流场的速度分布和压力分布,并研究射流附壁诱发流体交替振荡的机理,提出主射流的偏转过程实际上是两个共同作用于主射流的涡流强弱交替的过程。在此基础上,以仿真模型优化射流流量计,通过试验验证射流振荡的效果以及管道流速与流体振动频率之间的特性关系。并设计出计量范围0．55～6．50 m／s(气体介质)、精度等级高于2级的射流传感器,为射流流量计的结构改进和优化设计提供了有效的途径。     

水气射流通风器参数对吸风性能影响的实验研究

分析了水气射流通风器的工作原理,介绍了理论确定水气射流通风器结构参数可应用的资料及实验用水气射流通风器的制作,建立了水气射流通风器实验系统,进行了不同吸风管结构、喉嘴距、喷嘴型式及水压对吸风量影响的正交试验,同时对实验结果进行了分析.实验结果表明,与射流泵对照,水气射流通风器最佳优参数既有其共同之处,也有其不同点.     

小流量高扬程液氢泵水力优化和抗空化的结构设计

针对液氢在低温系统或低温储罐中输送的应用需求，依靠泵设计经验参数取值而设计的小流量高扬程液氢泵，相似定律转换为模型泵，试验测试其外特性得到：在额定工况下，与理论扬程相比，泵内存在6 m水力损失，同时，液氢总是处于近饱和状态，特别当泵前低温流体的进口压力降低或波动时，离心式液氢泵极易发生空化，造成扬程下降。以提高液氢泵的抗空化特性和提高泵水力效率为目标，建立小流量高扬程液氢泵的多目标优化设计方法，依据小流量高扬程液氢泵模型泵的外特性测试结果，对泵头的几何结构参数进行优化设计，结果表明：叶轮入口直径增大1.5 mm、直角的叶片进、出口安放角减小为60°、叶轮出口直径减小0.5 mm、叶片进口宽度减小0.1 mm,叶片出口宽度减小0.3 mm,减小流体出口间隙，有利于泵减小水力损失，提高泵效率，并改善泵的空化性能。本研究采用的计算方法为小流量高扬程液氢泵高效水力模型的优化设计提供参考，研究结果为小流量高扬程液氢泵的结构优化和获得工作特性的实验研究提供理论依据。     

基于浸入实体法的双涡轮液力变矩器流场仿真

以双涡轮液力变矩器为研究对象,建立变矩器内流道流体域及叶片浸入实体域三维计算模型,采用浸入实体法模拟液力变矩器叶轮内流道油液运动状态,分析了液力变矩器油液压力及速度分布情况。基于变矩器三维流场分析结果计算其外特性,并与试验结果进行比较。结果表明:双涡轮液力变矩器泵轮及涡轮流道内均存在涡流和脱流,一级涡轮出口处出现射流现象;仿真结果与试验所得双涡轮液力变矩器外特性曲线吻合良好,为液力变矩器流场仿真分析提供计算思路。     

变质量颗粒阻尼吸振器及其宽频减振性能

为了拓宽传统定参数颗粒阻尼吸振器的有效减振频带,设计了一种变质量颗粒阻尼吸振器。对变质量颗粒阻尼吸振器的动力学特性进行了仿真及实验研究,并利用数据拟合的方法建立了颗粒容器内水量与最佳减振频率的变化关系。研究结果表明：变质量颗粒阻尼吸振器可以通过改变颗粒容器内的液体量调节其最佳减振频率,拓宽了吸振器有效减振频带。     

两足步行机器人并联腿机构的步态规划及仿真

应用虚拟样机技术,建立了两足步行机器人并联腿机构的仿真模型,并在仿真环境下对步行机器人的行走姿态进行了规划和仿真试验,为确定步行机器人腿机构的结构参数和参数优化提供了实验平台,为研究和开发新型两足步行机器人及其控制奠定了理论基础。     

汽蚀工况液体射流泵的实验研究

介绍了一种可用于有压管道自动定量加料装置的工作原理和试验研究方法。利用了液体射流泵在汽蚀工况下流量比不变的特征,通过实验研究了射流泵的形状及工作参数对其汽蚀流量比和装置效率的影响,对单级和双级射流泵的工作性能进行了对比实验,通过分析找到了合适的射流泵配比方案。研制了有压管道自动定量加料装置并进行了现场试验。     

风能吸功泵流量特性仿真与实验研究

液压泵作为液压型风力发电传动系统中一个重要元件,其输出流量特性直接影响发电质量。针对传统液压泵在低速下流量特性不佳状况,提出一种曲轴连杆式应用阀配流的新型风能吸功泵。文章介绍了风能吸功泵结构及工作原理,并在其基础上建立其流量数学模型,借助Matlab软件分析风能吸功泵流量特性,其仿真结果与样机试验测试结果进行对比,最后重点分析配流阀相对活塞运动产生的滞后角对风能吸功泵流量特性的影响。分析结果可知,当配流阀阀芯直径减小、弹簧刚度增大以及转速减小时,风能吸功泵配流阀滞后角减小,流量脉动也随之减小。     

多泵磁流体动力学角速度传感器的低频拓展设计研究

针对磁流体动力角速度传感器对低频( <1 Hz)信号检测性能差的问题,在原有的角速度传感器的基础上提出了一种 含多磁流体动力泵的角速度传感器。 采用改进传感器机械结构的方法,在流体通道边缘周向上均匀构建多个磁流体动力 泵,并优化了流体泵磁极形状,以提高流体传感环中径向流速分布大小与稳定性,增强低频下科里奥利力效应。 仿真与实验 结果表明设计的多泵结构传感器相比于单泵结构,径向流速分布提高了 20. 28% ,流体泵通道磁场均匀度增加了 38. 36% 。 测试实验中施加补偿电流后,传感器可以实现对低频角速度信号的检测,全通带范围内幅值波动误差小于 0. 5% ,相位差减 小到 0 ~ 10°范围内。