格栅对新型流化床流动特性影响的模拟研究

为实现水杨酸的高效生产,提出一种以新型流化床反应器(NRFB)为核心的连续化工艺系统,内构件格栅对于NRFB内实现固体颗粒与气体高效接触具有重要作用。利用CFD模拟不同数量的格栅对NRFB内流场特性以及颗粒分布特征的影响,使用等面积环面法与均匀度指数定量地考察NRFB内颗粒分布状况。结果表明：格栅的存在能使床内轴向和径向的气相分布更加均匀;不安装格栅时,颗粒在密相段易出现中心低、壁面高的“环核流”,不利于气固相间的充分接触,安装9个格栅时,颗粒的分布均匀程度能够提升17%左右,且有更多的颗粒停留在反应密相段,有效提高反应效率。研究结果可为新型流化床的中试装置搭建及流态化操作奠定理论基础。     

Moiré层析迭代算法改进

应用自开发的Moiré层析算法重建轴对称流场,以检验层析算法的有效性.根据Moiré偏折的光学原理,以及层析的数学、物理意义,研究开发了Moiré偏折层析程序.采用基本代数迭代算法(Algebraic Reconstruction Technique:ART)及自研发的简单自相关代数迭代重建算法(Simple Self-correlative Algebraic Reconstruction Technique:SSART),应用Moiré偏折层析程序模拟重建了轴对称流场.结果发现,本工作开发的Moiré层析程序,采用SSART迭代算法能够较精确地重建正、负向轴对称流场,较采用ART迭代技术有较大的改进.     

海参捕捞机器人关键部件设计与水动力学分析

人工捕捞海参不仅劳动强度大,而且作业危险系数极高,高昂的捕捞成本导致海参的市场推广范围较小。采用水下机器人代替人工进行海参捕捞作业已成为研究热点,但受限于海参捕捞效率低、参体损伤大、机器人运动控制精度要求高等因素,目前市场上还没有成熟的海参捕捞机器人。基于此,文中设计一种以海参为主要捕捞对象的履带式水下机器人,根据海参捕捞作业的要求,通过理论计算和数值模拟方法详细设计机器人的吸捕机构、耐压控制舱、推进系统三大关键部件。然后,通过分析与流体的相互作用,创建简化后的机器人有限元模型,对其在流场内水平直航和水平斜航时的水动力学性能进行分析。文中研究工作对机器人的样机制作和成熟推广具有重要的参考价值。     

喷雾涂胶机旋转主轴动态特性研究

旋转主轴作为喷雾涂胶机的关键部件,其性能的优劣直接影响着光刻胶的喷涂质量。根据工艺要求提出了喷雾涂胶机旋转主轴的主要技术指标,建立了旋转主轴的三维模型,利用有限元软件ANSYS对旋转主轴进行了动态特性分析,验证了结构设计的合理性,为旋转主轴的开发设计提供了理论基础。     

河南省年降水的区域特征分析

为了了解河南省降水的特点及区域特征,对河南省1961~2005年的65个站的年降水资料进行统计分析,采用旋转主因子的分析方法,对河南省降水进行区划,结果划分为4个降水区域:豫南区、豫北区、豫西区、豫东区.各个区域降水存在明显差异,空间上呈现南多北少;时间上豫东南降水呈上升趋势,豫西、豫北呈下降趋势.     

基于乙烯/空气详细反应机理的旋转爆轰过程数值模拟

为了研究乙烯/空气的旋转爆轰传播特性,采用OpenFOAM7中rhoReactingCentralFoam求解器,以及乙烯/空气21组分36步基元化学反应模型,对旋转爆轰传播过程进行了二维数值模拟研究。通过改变预混气各组分的质量分数,验证了基元反应在旋转爆轰的可适用性,研究了当量比对旋转爆轰波的影响,分析了旋转爆轰燃烧室的流场结构、压力增益和燃料比冲。研究结果表明：在当量比0.7～1.1范围内旋转爆轰波能够自持传播,其传播模态均为单波;在来流总压0.6 MPa和总温300 K时,压力增益均保持在30%以上,且随当量比的增加旋转爆轰波传播速度、阻塞比、压力增益以及燃料比冲均增大,速度亏损逐渐减小,但随着当量比的增加其增长速率和降低速率呈下降趋势;爆轰波稳定传播时,中间产物OH集中在爆轰波后方和斜激波下游,反映了化学反应阵面的形状。爆轰波传播过程中,由于爆轰波扫过后压力过高,新鲜燃料无法供应,导致温度曲线图出现波动。     

智能化万用压力及三维流场测量系统开发

介绍了近年来研制成的一种高精度、智能化的万用压力及三维流场测量系统。该系统由五孔探针、差压传感器、专用高速ＡＤ－ ＤＡ 接口、ＰＣ微机及配套软件包构成,采用全菜单提示选择工作方式,使流场测量成为简单、方便、快速、高精度的智能化测量过程。实际测试应用证明了其优良特性。     

窑内多通道喷煤燃烧器的旋转射流场的数值模拟

以气流湍流运动的偏微分方程组为基础,数值模拟研究了多通道喷煤旋流燃烧器在回转窑内形成的湍流场,由于采用ｋ－ε双方程湍流模型模拟旋转湍流场尚存在不足,本文通过对湍流耗散率方程修正的方法,开发出了能预测多通道喷煤燃烧器旋转射流湍流场的数值模拟软件,其预测结果与热线实测值吻合较好。     

循环旋风分离器内气液两相流动数值模拟

采用雷诺应力模型RSM对循环旋风分离器内气液两相流动的情况进行了数值模拟研究,讨论了循环旋风分离器内切向速度、轴向速度、径向速度、压力场、雷诺应力的分布特点以及相同入口速度下分离器内液滴运动轨迹与分离器的分离效率。数值模拟结果表明,循环旋风分离器切向速度呈现明显的驼峰状,轴向速度上行流和下行流明显,径向速度相对较小,压力由轴心向外逐渐升高,雷诺应力分布复杂且无明显规律,分离器对小直径液滴分离效率较低,入口速度对分离效率的影响比较明显。     

NDS双喷腾分解炉试验研究

结合我院日产2000t水泥厂窑外分解生产线分解炉的开发研制和工程设计,在借鉴了国内现有几种典型分解炉及其系统特点和工作原理的基础上,提出了双级喷腾为主,单级喷旋为辅,一体两室,管道延长的新型复合流分解炉。通过对该炉型单室结构、操作特性以及系统整体组合等进行试验研究后,确定了NDS双喷腾分解炉的合理结构及工艺操作参数,并以此作为进一步调整和优化设计值的依据。