双螺杆泵流场动力特性的数值模拟

提出一种新型高效、密封性能更优越的渐开线修形双螺杆泵,并基于有限容积方法与摆线型双螺杆泵进行对比,建立两种泵的数值仿真模型,分析其压力场、速度场等的基本规律及特性曲线,得出了双螺杆泵流道的容积效率。研究表明:流道压力随密封腔逐级增大,且同级压力由于泄漏作用呈减小趋势;流道螺槽内存在涡流现象,啮合区混合强烈,在转子与泵套壁面接触区域及啮合区存在负轴向速度,为主要泄漏区域;渐开线修形双螺杆泵容积效率相对较高,密封性能更优越。研究结果为螺杆泵开发以及性能预估提供了理论指导和依据。     

双螺杆反应器组合螺杆的三维流场数值模拟

利用计算流体力学法(CFD),对聚合物熔体在啮合盘和螺纹元件的组合螺杆反应器中的流动规律进行了数值模拟,并和双螺杆常规螺纹元件反应器进行了对比分析.计算结果表明,虽然组合螺杆反应器的物料输送能力小于常规螺纹元件反应器,但组合螺杆的分布性混合和分散性混合能力远好于常规螺纹元件.     

双螺杆挤出机螺杆特性及其应用

阐述了双螺杆挤出机的工作过程、螺杆结构及其特性等,同时对同向双螺杆挤出机和异向双螺杆挤出机在方法、效率、物料等方面进行了应用性对比分析.     

双螺杆挤出机螺杆特性及其应用

阐述了双螺杆挤出机的工作过程、螺杆结构及其特性等,同时对同向双螺杆挤出机和异向双螺杆挤出机在方法、效率、物料等方面进行了应用性对比分析。     

基于Matlab的双头双螺杆泵转子型线设计

选用长幅外摆线加上外摆线相结合的情况,设计双头双螺杆泵的端面型线,利用坐标变换推导出各段型线方程,在Matlab环境下开发人机交互程序生成所需要的不同参数、不同类型下的转子端面型线。结果表明:在改变参数和型线类型的情况下,使用这种人机交互界面的程序可以大大的简化大量重复的计算工作。     

基于Matlab的双螺杆泵螺杆端面截形求解

提出了基于离散点的双螺杆泵螺杆端面截形的计算方法,建立了由已知刀具廓形离散点数据计算加工的工件端面截形的数学模型,利用Matlab采用累积三次参数样条法计算刀具廓形离散点的倾斜角,最终求得双螺杆泵螺杆端面截形。     

双螺杆膨胀机的流场湍流特性分析

双螺杆膨胀机长期处于高温高压工况条件下,其内部流场非常复杂。通过建立双螺杆膨胀机流场分析模型,采用基于ANSYS的计算流体力学软件对转子进行了高速运转的固液两相动力学分析,得到了双螺杆膨胀机流场湍流特性。分析结果表明:整个流场的速度相对平稳;螺杆转子结构参数的差异导致阴阳转子流道表面上的速度分布参差不齐;流体在啮合区容易产生涡流,影响膨胀机工作性能。     

双螺杆泵螺杆在不同约束下的模态分析比较

为了避免双螺杆泵在周期性变化的流体作用下发生共振,优化双螺杆泵的力学性能,对其螺杆转子进行模态分析。先简化螺杆,得出螺杆的振动力学模型,用理论方法解出其第1阶固有频率为525.183 5 Hz,再使用ANSYS软件对螺杆转子进行不同约束情况下的模态分析,得出螺杆转子的各阶模态,其中螺杆转子在弹簧阻尼约束下分析得到的第1阶固有频率为526.4 Hz,理论和软件计算的结果误差只有0.23%,证明使用弹簧阻尼约束模型对螺杆转子模态计算更接近实际情况,可以应用此结果作为双螺杆泵动力学性能优化的依据。     

双头螺杆内旋风铣削技术研究

目前国内螺杆泵双头转子加工方法仅限于盘铣刀外包络铣削,分析了复杂螺旋曲面的形成原理,建立了双头螺杆转子内旋风铣削加工的空间直角坐标系,研究了双头螺杆内旋风铣削切削轨迹,并运用解析几何知识对切削轨迹进行了理论验证,同时利用三维建模软件对内旋风铣削双头螺杆的切削过程进行了模拟仿真,验证了该加工方法的可行性。     

实验室液体流量校准系统流场特性研究

系统中的标准流体是通过过程控制系统产生的,过程控制系统中的PLC控制器采用PID算法控制调节阀的开度从而实现对流量的精准控制。通过对实际管道的流体仿真得出管道的流场、流速分布,确定平流区域从而确定待测管的安装调试位置。通过实验表与标准表的参数对比验证系统的控制精度;通过不同安装位置下实验表的数据差异分析安装位置对流量测量的影响。通过实验数据知该系统能够对安装位置的选择起一定的指导作用。     

双螺杆捏合机螺杆转子多场耦合特性数值模拟

以某新型双螺杆捏合机螺杆转子为研究对象,采用间接耦合以及弱耦合方法实现转子温度场和应力场、流场和应力场的耦合特性的数值模拟。将温度场作为体载荷施加在流固耦合结果上,实现螺杆转子温度场-流场-应力场的多物理场耦合特性数值模拟,以研究不同工况下在流场温度、流体压力和不同扭矩对双螺杆转子的综合应力和综合变形的多场耦合作用机理,并对螺杆转子在各物理场单独作用及耦合作用下的应力和变形情况进行对比分析。研究结果表明:与流场对转子产生的变形与应力相比,热变形是导致转子实际变形的主要因素,螺杆转子热变形的变化趋势与其实际综合变形的变化趋势基本一致,而由温度场导致的转子热应力值较小,远小于转子受到流场以及扭矩产生的应力值。根据分析结果可以确定双螺杆捏合机中对转子强度、刚度起主要影响作用的因素,以及确定转子合理工作间隙。研究结果对转子微观形貌的主动反演设计以及工作间隙的合理选择提供理论依据。     

射流泵全特性曲线的研究

分析和定义了射流泵全特性曲线的基本内容及运行工况。运用流体力学基本理论，导出了射流泵正压反流运行工况的性能方程，并根据射流泵的几何结构，经分析计算得到了正压反流运行工况的简化方程。通过对射流果正压正流和正压反流运行工况的系统试验研究表明，理论分析与试验结果基本吻合。     

基于变齿高系数Ω型双螺杆泵螺杆型线的设计

为了适应双螺杆泵模块化设计的需求,提出基于变齿高系数Ω型双螺杆型线的设计,扩大了双螺杆泵的使用范围。同时推导出变齿高系数螺杆理论流量的计算公式,整理出齿高系数与理论流量的关系曲线,并给出合理的齿高系数范围,为Ω型双螺杆泵模块化设计提供理论基础。     

脉冲液体射流泵压力特性的试验研究

分别运用脉冲射流和恒定射流对液体射流泵内的压力特性进行了试验研究,分析了液体射流泵内的压力变化特性及其对射流泵性能的影响。结果表明,脉冲液体射流泵的压力特性及其性能优于恒定液体射流泵的压力特性及其性能,验证了脉冲射流是提高液体射流泵性能的有效途径。研究结果为深入研究脉冲液体射流泵的基本性能提供了依据。     

双螺杆膨胀机螺杆转子的模态分析

为了避免螺杆转子在周期性变化的流体作用下发生共振,通过UG三维造型软件建立阴阳螺杆转子分析模型,采用弹簧单元模拟实际轴承约束,基于ANSYS Workbench有限元分析软件对其进行了模态分析。结果表明:双螺杆膨胀机的阳转子固有频率比阴转子小;只要外部激振频率避开转子的固有频率,螺杆转子就可以稳定可靠的运行。通过模态分析为螺杆转子的设计与优化提供了参考。     

零压力负载条件下滑片泵流场特性研究

滑片式采油泵作为一种全金属容积泵,主要应用于稠油热采领域。针对滑片泵滑片旋转与滑动的耦合运动特征,基于计算流体力学相关方法,建立了滑片泵流场数值实验模型,对滑片泵理想状态下的流场进行了数值模拟研究。研究结果表明：当滑片腔处于吸液区时,滑片腔内体积增大,压力下降,流体被吸入到滑片腔;当滑片腔处于排液区时,滑片腔内体积缩小,压力上升,流体被排出滑片腔;滑片腔入口与出口位置速度高,有利于油砂快速通过滑片泵;滑片泵流量与转速成正比,随时间变化相对稳定,流量输出具有一定的弱周期性。     

双头螺杆的四轴铣削加工技术

四轴加工技术主要应用于加工具有较为复杂曲面的工件,本文论述了数控铣削加工中的四轴加工技术应用,并以双头螺杆的加工过程为例,说明了四轴加工的应用以及四轴加工中的干涉问题是如何产生和避免的方法。     

液体射流泵空化流动特性分析

为分析工作液压力及流速、安装高度对液体射流泵空化流动的影响,应用Realizable k-ε湍流模型结合SchnerrSauer空化模型,对面积比为4的液体射流泵进行研究,并通过与试验数据进行对比,验证了模型的有效性。计算结果表明：射流泵工作液压力及射流速度从196 kPa、22.60 m/s提高至462 kPa、33.87 m/s,初生流量比到极限流量比的工况范围明显减小,从0.234降至0.108;射流泵安装高度从3.0 m降低到-2.0 m时,初生流量比从1.250增加至1.713,极限流量比从1.435增加至1.907。较大的工作液压力及流速会加快空化初生到极限空化的发展过程,实际应用时可通过降低射流安装高度减免空化发生。研究成果可为分析液体射流泵空化影响因素,减免空蚀破坏提供依据。