凹版印刷机干燥系统机械结构工艺参数节能减排设计

在终端用户现场试验数据的基础上,采用理论研究与试验检测相结合的方法,对凹版印刷机干燥箱热风循环系^、统结构、干燥箱喷嘴热传递特性、供热管道结构、蒸气量控制、辅助热能设备、干燥系统热容量、干燥系统热风流量与能耗关系、干燥箱热源部风速等机械工艺结构及运行参数进行了分析、优化设计,为凹版印刷机干燥系统节能减排机械结构工艺参数设计提供了参考依据,具有一定的工程使用价值。     

一种无隔板涂布干燥喷嘴压强及速度数值分析

利用Fluent软件的RNG k-ε湍流模型,对一种无隔板干燥喷嘴进行数值模拟,运用CFD-Post后处理器将数值模拟数据转变为图表形式,对热风速度、压强、稳定性进行分析。无隔板喷嘴热风速度及压强存在急剧变化,会对基材产生冲击,需进一步改进和完善。     

一种含隔板涂布干燥导流喷嘴数值模拟与分析

利用Fluent软件的RNG k-ε湍流模型,对一种含隔板涂布干燥导流喷嘴进行数值模拟,运用CFD-Post后处理器将数值模拟数据转变为图表形式,对热风速度、压强、稳定性进行分析。含隔板导流喷嘴热风速度及压强变化过程均匀,有利于基材运动的平稳。     

基于Fluent的热风焊热熔机构中多出风口风速平衡的结构设计

针对热风焊热熔机构多焊点并行焊接问题,提出了多出风口并行热熔焊接的方法,设计了热风型腔多出风口结构,并应用Fluent软件对热风型腔出风管长度变化对多出风口风速平衡的影响进行了分析。经过仿真结果表明:当出风管长度小于20 mm时,各出风口平均风速变化较小;当出风管长度在20~80 mm范围内时,随出风管长度变长,各出风口平均风速波动显著增大;当出风管长度在大于80 mm时,随出风管长度增长,各出风口平均风速波动变化趋缓。     

接触网绝缘子带电水冲洗的关键参数研究

为了研究接触网绝缘子带电水冲洗过程中喷嘴入口压力、喷嘴出口直径、风速等关键参数的影响,采用CFD软件Fluent进行气液两相流仿真,对比分析不同参数对水冲洗效果及安全性的影响。结果表明：入口压力是影响水射流速度的关键参数,出口直径是影响水射流水气比的关键参数;入口压力、出口直径、风速等参数都会影响水射流的直线性能及冲洗效果,尽量在风速低于2.5m/s或无风环境下进行冲洗作业,且尽量增加喷嘴入口压力以及选择直径较大的喷嘴;得到了喷嘴直径、射流距离与水气比的关系,为不同水冲洗情况下的喷嘴直径选择提供了参考。     

基于VOF模型的自激振荡型喷嘴CFD仿真

普通喷嘴喷出的水柱是直线型的,在普通喷嘴中加入倒U型和三角形结构,就能够使得喷嘴喷出来的水柱呈现振荡形式。利用多相流VOF（Volume of Fluid）模型模拟内建振荡结构的喷嘴的喷射流动过程,CFD仿真结果显示,喷嘴喷射的水柱呈现上下摆动的状态,和真实情况相吻合。     

热风除冰在甲板机械上应用的可行性研究

在寒冷环境下甲板机械很容易受到冰冻的危害,为了保证机械能够进行安全的作业,进行除冰的研究十分必要。利用热风对甲板机械进行除冰的方案是可行的,除冰的效率取决于热风的温度、速度和出风角度。通过分析各参数对除冰的贡献率,发现出风角垂直冰面时除冰效率最高;提高风速和温度对除冰效率有一定帮助,但能量的利用率会降低,经济性较差;增加风速比增加温度除冰的经济性好。     

高炉“U”形热风管的双联潮型潮芯铸造

小高炉的热风设备,随着炉龄的增长,它的热风管的消耗逐渐增加。我厂从去年以来,曾经几次生产热风设备。由于改进了造型方法,采用双联潮型潮芯铸造,“U”形管的产量增加了12倍以上。     

喷嘴出口流速与钢带表面换热特性的CFD模拟

以条缝喷嘴的上下冲击式速冻机为对象,建立了包括静压腔、条缝喷嘴、钢带和导风槽在内的三维数值模型进行CFD模拟,并对速冻机特征位置的风速进行了试验测试,结果验证了数值模拟的可行性。同时探讨了结构参数对喷嘴出口速度和钢带表面换热特性的影响,结果表明:沿速冻机宽度方向,喷嘴出口流速变化较大,距离压力出口越远,喷嘴出口流速越小,在速冻机中心到达最低;随着Hs增加,沿速冻机宽度方向喷嘴出口流速均匀性逐渐改善;沿速冻机宽度方向,钢带表面Nu呈现不均匀分布,当Hs=2时,换热不均匀度为33.1%;随着Hs增大,Z方向喷嘴出口流速增加,钢带表面Nu减小;根据虾仁不被吹飞的临界横向风速及虾仁表面最大换热强度确定了喷嘴出口与钢带之间的最佳Hs=10。     

高温高流速环烷酸冲刷腐蚀流场数值模拟研究

采用CFD技术对高温高流速环烷酸喷射试验装置的流场进行数值模拟,主要分析了喷嘴至壁面距离H、喷嘴出口流速U和流体温度T的变化对喷嘴外部区域流场分布情况的影响。结果表明:随着U的增大,H和T的减小,壁面剪切应力逐渐增大;近壁处湍流强度随U的增大和H的减小而增强;减小H能增强喷射流体冲刷效果,但是H过小时,喷嘴出口压力过大,影响设备安全运行。为了提高试样壁面冲刷腐蚀效果,达到加速试验和安全运行目的,建议H取4～8 mm为宜。     

压电式超声雾化降尘系统设计及其试验研究

通过传送带传送物料是散料工业运输的主要方式,对运输过程中产生的粉尘进行治理是散料工业运输亟需解决的问题,目前应用比较多的方法为雾化降尘法。为了提升雾化降尘的效果,设计了一种30 kHz喇叭型压电式超声雾化装置和配套的雾化降尘试验系统,并采用单因素试验研究入口水流量、风速、粉尘种类、颗粒直径、喷嘴安装角度等工艺参数对雾化降尘效率的影响规律。结果表明,当入口水流量为30 L/h时,对煤粉粉尘降尘效率为75.9%;当风速为2.1 m/s时,对煤粉粉尘降尘效率为61.1%;相比较于煤粉和沙子,黄土的降尘效率略高;该喷嘴对粒径为107～180μm范围内的煤粉粉尘降尘效率最高为73.9%;当喷嘴安装角度为0时,对煤粉粉尘降尘效率最高为81%。     

不同结构类型喷嘴对冰粒射流清洗效果的影响

喷嘴是冰粒射流清洗系统的重要部件,其结构类型对清洗效果有重要影响。在分析了冰粒射流清洗系统工作原理的基础上,对直线型、收缩型和文丘里型3种喷嘴进行了结构设计。利用计算流体动力学分析软件Fluent,对3种喷嘴内部水流速度场与射入大气环境中的自由射流流场进行了仿真;同时对离散相固态冰颗粒的运动速度与轨迹进行了分析,对比了3种喷嘴的喷射特点。搭建实验平台,分别使用3种喷嘴进行了清洗实验。研究结果表明,3种喷嘴用于冰粒射流清洗的效果明显好于纯水射流清洗,其中收缩型喷嘴的清洗率最高。     

喷气织机辅助喷嘴的气流场仿真

辅助喷嘴是喷气织机引纬系统中的关键零部件,基于Fluent进行辅助喷嘴气流场仿真,分析不同型号辅助喷嘴的性能。通过Solidworks建立不同喷孔分布辅助喷嘴的结构模型,通过Fluent软件对不同类型辅助喷嘴的气流场进行仿真,对3种不同的喷孔排布的辅助喷嘴的最大出口速度、耗气量、射流中心线上的速度衰减及综合指标K进行仿真量化评价。仿真结果表明：三种类型辅助喷嘴的耗气量基本相同,2KB2型辅助喷嘴的最大出口速度为431.5m/s相比于2KA2型提高了1.26%;2KB2的综合指标K值较2KA2和2KC2型分别提升了7.31%和2.27%,因此,2KB2型辅助喷嘴具有较好的性能;不规则圆孔的孔口形式相较于等大圆孔可以提升辅助喷嘴的性能。     

不同形状喷嘴的空化性能数值模拟研究

空化效应可在石油钻井中提高钻头钻速,为了获得不同形状喷嘴的空化性能,利使用FLUENT软件对常规型、扁平型、Y型、十字型、星型这5种形式喷嘴的空化效应进行了数值模拟仿真。研究结果表明:扁平型喷嘴经空化作用后气相具有较大的体积,星型喷嘴经空化作用后气相体积较小;喷嘴轴线上速度分布与喷嘴出口处的面积有关,面积越小轴线上的速度分布越大,但分布越不平稳;十字型喷嘴与常规型喷嘴的空化性能差异主要是由于常规型喷嘴内的湍动能强度较大造成的。喷嘴出口处的水力直径与空化作用后的气相分布具有较高的相关性。     

扁平扇形喷嘴的设计研究

对侧向V型狭缝式扁平扇形喷嘴的内部结构参数设计方法进行了研究.使用该方法对一个喷嘴进行了设计,实际使用中喷洒效果符合要求.分析得出了侧向V型狭缝式扁平扇形喷嘴内部结构参数和流量阃的关系:喷嘴内圆柱面半径和V型槽底部至内圆柱面轴线的距离必在一族等式约束曲线上取值,且曲线随流量增大而上移;当内圆柱面半径一定时,喷嘴流量随V型槽切口深度增大而非线性增大;当V型槽切口深度一定时,喷嘴流量随内圆柱面半径增大而非线性增大.     

可调式临界流文丘里喷嘴实现方式探究

对喷嘴临界流量的新型调节方式进行探究。通过比较分析各种调节方式优劣,对两种新型的可调临界流文丘里啧嘴结构——连续型临界流文丘里喷嘴与台阶型临界流文丘里喷嘴进行深入分析,并总结其适用条件与特点。连续型喷嘴可以实现无极调节,适用性强,但重复性较低;台阶型喷嘴重复性好,允许一定的定位误差,但不能实现无极调节。     

组孔式喷嘴雾化与蒸发特性研究

采用KIVA-3软件对收缩型喷孔、平行型喷孔和扩张型喷孔三种组孔式喷嘴在柴油机缸内条件下的雾化与蒸发特性进行了多参数模拟研究。模拟结果表明,与传统喷嘴相比,三种组孔式喷嘴喷雾空间变大,喷雾贯穿距离更长,燃油蒸发量减少,三种组孔式喷嘴燃油蒸发相差很小。组孔喷雾贯穿距离比单喷孔大,主要是由于组孔式喷嘴的油束碰撞从而使得油滴直径增加所致。与平行型组孔喷嘴相比,收缩型和扩张型组孔喷嘴的燃油分布区域更广。发动机缸内初始压力和初始温度对组孔喷嘴蒸发影响不大。     

基于Fluent的高压喷嘴射流的数值模拟

研究收缩型喷嘴在初始压力为100 MPa,出口直径为1 mm的情况下喷嘴流场的速度、压力、湍动能等物理量的分布规律。选择不可压Reynolds方程作为动量方程,利用Fluent的SIMPLEC算法进行求解,对收缩型喷嘴射流进行数值模拟。结果表明:流体速度在喷嘴收缩段迅速增加,在离开喷嘴后出现等速流核区;流体动压在喷嘴收缩段增长快速,在等速流核区保持不变;仿真结果与理论推导相符合。     

空化水喷丸工艺中喷嘴几何参数对空化行为影响的研究

空化水喷丸是利用微小空泡群在固体边界附近溃灭时产生的冲击波压力和微射流来强化金属材料表面,而这些空泡群则是由缩放型喷嘴产生的空化射流所提供。因此,缩放型喷嘴的空化性能可直接影响喷丸效果。利用FLUENT计算软件对缩放型喷嘴产生的淹没式空化水射流进行计算机模拟,并模拟分析了喷嘴喉部直径和喷嘴扩张角对流场中空化行为的影响,同时使用Fujifilm压敏试纸对垂直于空化水射流轴线的截面上的冲击压力场进行测量。结果表明,随着喷嘴喉部直径的增大或喷嘴扩张角的减小,流场中的整体汽含率会升高,试验测得的最高冲击压力高达300 MPa。     

烘干机内风速流态仿真分析

热风一次直干式烘干的效果不仅取决于温度，更重要的是烘箱内各层巷道中风速大小和均匀程度。这里采用有限元分析软件ANSYS内置APDL开发语言，编写程序进行参数化分析，计算出导流板不同位置形式时的烘箱各层巷道中风速，再通过数据处理找出导流板最佳位置，从而仿真模拟出理想风速流态。为设计提供了可靠的理论依据。