考虑毛细流动效应的微型柱塞泵自吸性能研究

微型柱塞泵是微型液压驱动系统的核心部分。由于微型柱塞泵进出管和配流阀流道小，使得在研究微型柱塞泵自吸性能时，除了流体重力、惯性力和黏性力外，还要考虑毛细流动效应对微型柱塞泵自吸性能的影响。在对比了流体黏度、管径和浸润角等因素后，对微型柱塞泵自吸过程进行了理论分析。结果表明，微型柱塞泵自吸性能受流体重力、惯性力、黏性力和毛细流动效应共同作用影响，并且在不同管径、流体黏度和浸润角下，各种力的影响程度不同。     

海底采矿车斜坡越障通过性分析与仿真研究

当海底采矿车在斜坡上行驶时,其重力分力所产生的运动阻力会降低通过性能,因此斜坡越障通过性是海底采矿车的一个重要指标。以复合轮式海底采矿车为研究对象,对30°斜坡越障通过性进行分析和仿真,获得了海底采矿车的动力学特性曲线,为海底采矿车的研制及测试提供了技术支持。     

浅谈静止均质不可压缩流体中压强的计算

本文为了求出不可压缩流体在重力作用下静止或相对静止时其中的压强分布规律,通过分析其中的任意流体维团的表面力、体积力平衡得到静止流体平衡微分方程式,再根据平衡微分方程求流体内压强分布,通过建立坐标系、基准面,用泰勒级数展开、微分和积分等方式得出静止均质不可压缩流体中的压强分布规律,即在重力作用下液体中任意一点的压强都与液面上的压强有关,两者的差值与淹深成正比。又利用压强分布规律提出单管式测压计和U型管测压计,论述了测压计的压强的计算方法,两种测压计并各有利弊,单管式测压计简便、易携,但不能测量气体压强。而且容器内压强必须大于大气压强(否则,空气会被吸进容器内部)。U型管测压计就很好地解决了单管式测压计的问题。     

重力式气液分离器结构优化及分离性能数值模拟

针对石油开采过程中的高含气问题,油田通常采用重力式气液分离器将气相从气液两相流中分离出去,减少进入抽油泵流体的含气量,提高采油效率。通过运用CFD数值模拟方法对重力式气液分离器进行数值模拟,分析了重力式气液分离器工作原理,计算了重力式气液分离器结构参数对分离效果的影响,结果表明:重力式气液分离器外管内径、中心管外径是影响分离效果最主要的参数,外管内径越大、中心管外径越小分离效果越好。此研究成果可为设计和制造重力式气液分离器提供理论支持。     

矩形弹性壳液耦合系统的非线性振动分析

从流体运动微分方程组和边界条件出发,利用拉格朗日方程,建立矩形弹性壳液耦合系统的非线性振动方程组,并进行数学仿真计算,得到产生稳定的低频大幅重力波的条件及重力波和壳的幅频曲线,数值计算结果与实验现象吻合较好.     

基于CFX的启闭件减压阀体的研究

由于惯性作用与重力影响,管道中的循环水会对系统产生影响,甚至破坏水箱等组件。为解决封闭式冷却水循环系统中的高压与冲击,提出了减压和缓冲方案。而从理论上难以准确的计算出流体传递过程,所以提出以流体力学为基础,使用ANSYS来研究减压过程,剖析系统的流体传递原理,对管道进行优化建模,加载流体域,获得了压力场分布。继而说明了系统结构设计是可行的,从而完成了方案的验证与优化。将该方案应用到系统中,减压和缓冲效果明显。     

船用液压油多种污染物高通量检测研究

为了提高微流体油液检测芯片的通量,基于原先的电感-电容式微流体检测芯片,设计紧贴线圈内孔呈环状分布的检测流道,从而将流道截面积增加为原先的8倍,继而增加了检测通量。考虑到油液中的金属颗粒物在环形流道中受重力作用影响,容易沉积堵塞检测流道,采用竖直流道来避免这一现象的发生。通过与原有检测芯片的对比实验,验证所设计的检测芯片可在不降低检测精度的前提下提高检测通量。该传感器的电感参数检测模式和电容参数检测模式可根据液压油中不同的污染物切换运行,从而可区分检测液压油中铁磁性金属颗粒、非铁磁性金属颗粒、水滴和气泡4种污染物。     

管径与蒸发段壁温对重力热管流型影响的数值模拟研究

以铜-水重力热管为研究对象,基于流体体积模型,对在不同管径和不同蒸发段壁温下的热管流型进行数值模拟研究。研究结果表明:随着管径增大,蒸发段截面含气率降低,重力热管内较难聚合大气泡,流型以泡状流为主;随着蒸发段壁温升高,泡状流聚合成弹状流的位置前移,且弹状流沿管程方向更易聚合为块状流;蒸发段截面含气率沿管程方向总体呈递增趋势;相对于蒸发段壁温,管径对气液两相流的流型影响更为明显。     

钻井液重力式气液分离器的分离机理

文中应用多流体的概念,从多相流最一般的描述方法出发,对重力式气液分离器内的气侵钻井液进行合理简化。在此基础上,从微观角度对重力分离器内部混合液中的小气泡的运动机理进行探讨、研究,为重力式分离器性能预测分析、结构形式优化提供有效、简便的参考依据。     

分配孔数对油气分配器分配性能的影响分析

建立了油气润滑系统油气分配器的流体域仿真模型,基于该模型仿真了均匀和不均匀环状流两种入口工况下分配器分配界面油气两相的流体分布,提取了不同分配孔数的出口油液和气体的质量流量,分析了分配孔数对油气分配器分配性能的影响。结果表明,分配孔数的增加提高了油气分配器对油液分配的均匀性和稳定性,分配孔增加到一定数目后,可以在一定程度上克服重力的影响,但对油气分配器的分配性能改善较小。     

凹槽微通道铜-水纳米流体传热与流动分析

对铜-水纳米流体在圆弧型凹槽微通道中的传热与流动特性进行了分析。比较了不同体积分数的铜-水纳米流体在深宽比分别为0.3和0.5的凹槽微通道中的温度和速度分布,分析了体积分数和凹槽深宽比对凹槽微通道中铜-水纳米流体的传热系数和流体输运动力因子的影响。凹槽强化了微通道对流传热,与平板型微通道相比,铜-水纳米流体在圆弧型凹槽微通通内呈现出不同的传热特性。纳米流体体积分数、流体输运动力因子和凹槽深宽比对凹槽强化微通道传热影响较大。分析结果与已有的实验结果符合较好。     

重力惯性动力装置(专利申请号:00105188.1)

主要用途，是一种新型洁净能源。用作发电机的动力，以解决高山、低谷、草原、沙漠等干旱无水电的地方照明及生活用电，与水电配套使用可以减轻城市用电负荷过重的问题，以及矿山绞车可以降低生产成本，且无噪声、无污染、无废气等社会效益高的用途。主要技术特征是根据杠杆原理，应用摩擦力做负功，改变杠杆活动支点位移，使固体物质在重力的作用下形成一个寻找重点重合的分力而发生位移。由于负载阻力与重力分力相等，使固体物质的重心永远找不到活动支点的重心重合点，故形成一个为０的斜坡。重力分力所做的功等于负载阻力所做的功，远远…     

考虑双电层力时微纳间隙动压润滑边界滑移研究

采用原子力显微镜对微纳米间隙下硅基片与纯角鲨烷液体固-液接触面的边界滑移进行试验研究,同时考虑固-液接触面处双电层力,拟合Si O2小球与固体试样的表面电荷密度以及角鲨烷流体动压力。结果表明,在不考虑小球重力、惯性力及分子间作用力的情况下,小球在垂直趋近固体试样的过程中主要受力为双电层力及流体动压力,在低速时,双电层力占主导地位;在角鲨烷液体环境中,探针趋近硅基片的过程中,双电层力表现为引力,且其大小与趋近速度无关;在试验的趋近速度范围内,Si(100)表面与角鲨烷的接触面均会产生边界滑移,且滑移长度随着速度的增大而升高。     

圆筒闸门整体振动理论与实践(二)

圆筒闸门振动模型实验技术 1.闸门振动模型相似律的探讨当圆筒门水下振动时,支配运动的主要作用力有水流的重力、材料的弹性力以及流体和固体的惯性力等。因此,欲使模型与原型达成动力相似,须按照重力和弹性力两者的相似条件来设计模型,即常称的水力-结构动力模型。现将影响闸门振动的因子写成下式,即:     

测定扩散系数的改进双容积法

一、引言流体工程中,很多实际问题都涉及到质传递现象。质传递过程不但与流体的运动状态有关,而且在很大程度上取决于流体本身的质传递性质。如制冷工程中多元复合工质的凝结和蒸发问题,由于汽液相之组份浓度不同,就产     

重力热管换热器的设计及数值模拟分析

为了对烟气进行余热回收,提高能源利用率,结合当前重力热管换热器的设计技术,采用整体设计法,设计了余热回收量为5 000 kg/h的热管换热器装置。基于热管换热器的工作原理,设计了常温热管换热器余热回收装置,其中包括热管工质与管材的选择、管外扩展面积的选择、换热器结构的设计、传热能力和传热阻力的计算等。采用FLUENT软件对热管换热器内的流场进行数值模拟,并将模拟结果与相关实验结果进行对比分析。模拟结果显示,在热管的背风侧贴近管壁处热流体流速较小,部分热流体逆流,出现回流区。另外,热管背风侧回流区的热流体温度比其它区域流体的温度低;流体流动的压降也会随管间距增大而减小,为重力热管换热器的结构优化提供理论基础。     

基于柔性导向机构的重力分量传感器开发北大核心CSCD

现有机器人打磨重力补偿需要根据姿态来计算重力分量,主要方式是通过机器人的姿态计算或者姿态传感器,存在计算复杂或者成本高的弊端。文中提出一种基于柔性铰链导向机构的重力分量传感器,通过测量柔性铰链导向方向的变形,计算在不同位姿下的柔性铰链弹性力,与水平位置的读数相比,直接计算出重力分量。与重力角度传感器相比,不需要标定,还能计算出由于加速度引起的惯性力部分,重力补偿更加准确。     

发动机喷嘴内部空化初生的数值模拟研究

采用全空化模型研究了具有不同物性（黏性、饱和蒸汽压和表面张力）的流体在不同几何形状（入口圆角半径和长径比）喷嘴中的空化现象,用临界空化压力和临界空化数对不同条件下空化的初生进行了分析与表征。结果表明：流体的黏性越大,饱和蒸汽压越小,空化初生的临界压力就越大,而表面张力对临界空化压力没有影响;在入口圆角半径较大和喷嘴长径比较大的喷嘴中,临界空化压力较大,在流体黏性和喷嘴几何形状相同的情况下,虽然临界空化压力会随着流体饱和蒸汽压的变化而变化,但临界空化数基本保持不变;由于喷嘴几何形状的改变造成了流体方向的变化和流体与孔壁之间摩擦损耗的变化,而流体物性的变化影响了流体内部的连续性,因此,喷嘴几何形状和流体物性是影响临界空化压力和临界空化数变化的关键因素。     

分子动力学模拟研究具有"荷花效应"的微流通道

采用非平衡分子动力学模拟(NEMD)分析了流体在具有"荷花效应"的微流通道中的边界滑移现象.选择不同尺度的纳米级图样、通道管壁厚度、不同的密度和温度分别进行了多次模拟分析,根据模拟结果对比分析了以上各参数对流体流动方向的速度分布、速度最大值及其在通道中流动垂直方向上的位置的影响,确定了适宜的条件,使得通道中流体的速度滑移达到最大,流速这到最快.从对模拟结果的分析可知,流体流动方向的速度在通道上下边界的值及其最大值受到纳米图样高度和通道内径影响显著;在对不同密度的流体的模拟分析中发现,最大速度滑移与最大流速对应不同的流体密度.     

液压系统中污染杂质运动的研究

在液压系统中,一些不需要的有害粒子,可能在制造阶段就被带入系统;也可能是含于流体之中,通过各种密封伴或油箱通道进入系统,也可能是在磨损作用下产生的。这些没有被液压过滤元件滤掉的微小粒子,就可能被带入沿系统循环的流体中,在系统停止运行期间(如夜间或周末停工时),悬浮的粒子将在重力作用下沉淀下来,并在系统中淤积成垢。当系统重新开始运行时,一部分沉积的污物受到液流的扰动而被重新带入液压流体,而那些没有被带走的污物将在重复的沉淀中逐渐积聚。当已经形成的很厚的污垢被流体的振荡而重新直接进入敏感的部件时,就会发生问题。本文将讨论一项能把污染杂质在管路和油箱中的运动说明得更清楚的实验研究的结果。