涡轮搅拌桨反应器混合过程的数值计算

利用CFD方法计算单层涡轮反应器搅拌槽内流体混合过程的速度场和浓度场,研究物料在搅拌槽内的混合过程,以及不同监测点对混合时间的影响。结果表明,搅拌槽内物料的混合主要受槽内流体的流动形式所影响;混合时间的长短与监测点位置有关;在搅拌桨的桨叶附近进行监测所得到的混合时间较短,在液面附近进行监测所得的混合时间较长。在实际生产和试验中,应注意对监测点位置的选取。     

基于离散单元法的锥形双螺杆输送及混合机理分析

锥形双螺杆挤出机结构模型与其他普通螺杆挤出机相差很大且构成独特,近年来在聚合物加工行业中发挥了很大的作用。设计螺槽深度与螺杆半径比为1∶2、2∶5、1∶3的三种锥形双螺杆挤出机,通过离散单元法模拟了锥形双螺杆挤出机挤出LDPE、HDPE两种颗粒的过程,分析了锥形双螺杆挤出机螺槽内颗粒速度的变化,同时在不同参数下对三种锥形双螺杆挤出机的输送效率进行了比较。利用EDEM软件对LDPE和HDPE颗粒进行离散元分析,得出不同时刻两种颗粒在三种锥形双螺杆挤出机内的混合情况。结果表明,螺槽深度与螺杆半径比为1∶2的锥形双螺杆挤出机的混合效率优于螺槽深度与螺杆半径比为2∶5、1∶3的锥形双螺杆挤出机。     

三螺杆挤出机常规螺纹元件挤出过程的CAE研究

利用ANSYS软件分析了三螺杆挤出机常规螺纹元件中等温非牛顿流体的压力场、速度场和粘度场，并和双螺杆挤出机常规螺纹元件进行了比较，尤其对流道中心区进行了重点研究。结果表明，三螺杆挤出机的混合性能好于双螺杆挤出机；中心区的物料压力梯度和速度梯度都较小，物料在中心区流动缓慢，中心区的物料粘度值较大；对反应时间不宜过长的聚合物，应避免使用三螺杆挤出机。     

半球形厚壁封头冲压成形有限元分析及优化

在制造厚壁封头的过程中,经常由于锻造后的封头减薄量过大,最小壁厚值小于规定值,在强度方面不能满足要求;或者锻造后封头壁较厚,增加了机加工量。而厚壁封头冲压成形过程属于几何非线性和材料非线性的问题,很难用弹塑性力学理论的解析法进行研究。采用钢塑性有限元法,使用ANSYS有限元分析软件模拟了半球形厚壁封头冲压成形的整个过程,分析了成形后封头壁厚的变化规律。计算结果表明,封头心部的减薄量并非最大,减薄量最大值出现在靠近坯料中心的地方,边缘的直边部分增厚量最大,最大的减薄量或增厚量均达到坯料厚度的16%左右。通过优化坯料形状和尺寸,使封头易于成形且壁厚均匀。     

基于离散单元法的单螺杆挤出机固体粒子输送特性分析

基于离散单元法,利用建模软件Solidworks、离散单元模拟软件EDEM,对单螺杆挤出机固体颗粒输送运动进行模拟。研究内容包括物料参数如颗粒的形状、大小,螺杆转速,结构参数如螺棱数量、螺棱倾角对固体输送量的影响,以及机筒内部颗粒的运动和填充情况。结果表明,单一螺杆-机筒模型存在最佳颗粒粒径、最佳颗粒形状;颗粒直径越小,填充效果越好;螺棱倾角为105°时颗粒输送量最大。     

转子速率正弦变化对流体混合的影响

建立了圆形转子混合设备的二维流动有限元模型,采用网格重叠技术,利用粒子跟踪法对瞬态混炼流场进行了数值模拟,对不同相位差下的的分散混合性能、分布混合性能、线拉伸以及混合效率进行了统计和比较;分析了相位角对流体混沌混合对效率的影响,为密炼机驱动系统的新的优化方向提供了一定的理论参考。     

基于INTERNET的铸件缺陷远程诊断专家系统

探索一种基于Internet的铸件缺陷远程诊断专家系统的开发方法。选择移植式“专家系统上网”方案;采用根据缺陷的物理特征,利用国际铸造技术协会的铸件缺陷分类体系,以缺陷示意图和实物图片作为识别向导,由粗到精判定缺陷、分析缺陷成因并提出防止措施的铸件缺陷诊断思想;以微软最新的动态网页开发技术ASP．NET作为系统的开发工具,使用Access作为后台数据源,并用ADO．NET技术连接数据库,实现多用户可同时对系统不问断咨询;介绍实现系统功能的关键技术。将铸件缺陷诊断专家系统从单机平台转向In- ternet,提高了专家系统的共享度、系统升级维护的方便性,避免了专家知识的孤立和老化,为建造分布式铸件缺陷诊断专家协作系统打下了基础。     

非啮合双螺杆挤出机三维流场数值模拟

高粘度物料在双螺杆反应器中的流动情况非常复杂,很难用解析法求解.利用ANSYS软件包对双螺杆挤出机非啮合并列型螺纹元件进行了三维等温非牛顿流场分析,分析了速度场和压力场的分布情况,讨论了不同边界条件对整个流道的速度场、压力场及流量的影响.计算结果对实际生产具有一定的指导意义.     

稳态热度场对转子系统临界转速的影响

汽轮机转子系统在频繁启停时，将产生较大的热应力和热变形，使转子系统的振动特性发生变化。采用有限单元法，利用热-结构-动力学耦合理论，对稳态温度场对某汽轮机转子系统的临界转速的影响进行了探讨。结果表明，随着转子系统轴向温差和径向温差的增大，热变形程度逐渐增大，系统振动的临界转速逐渐降低。稳态温度场对低阶临界转速的影响较大，而对于高阶临界转速的影响较小，特别对第一阶临界转速具有较大的影响，但对各阶临界转速的振型影响很小。在对转子系统的振动研究中，不应当忽略温度的影响。     

三螺杆挤出机螺杆组合流体流场及流固耦合特性分析

采用有限元法对4种三螺杆挤出机组合螺杆流体进行流场分析,重点分析了速度场、压力场、最大剪切速率、最大拉伸速率、停留时间的分布情况。结果表明,组合螺杆在一定程度上能够削弱轴向速度,延长停留时间,有利于物料充分混合。在此基础上,采用ANSYS/workbench软件进一步分析了流固耦合作用对三螺杆挤出机组合螺杆变形的影响。分析结果表明,组合4混合性能较好,耦合场作用下螺杆变形相对较小,设计较为合理。