卧式螺旋离心机操作参数对粉煤气化灰水分离特性的影响

基于mixture模型,采用CFD数值模拟方法,研究某型卧螺离心机转鼓转速、处理量及转速差等参数对气化灰水分离过程的影响。研究结果表明,出渣含固率随着转鼓转速增加而快速增加,转鼓转速达到2000r/min之后,继续增加转速,出渣含固率增加趋缓;出渣含固率随着处理量的增大无明显变化,但在50.75m3/h之后继续增大处理量,出渣含固率会有一定下降;转鼓与螺旋推料器之间的转速差对卧螺离心机的分离性能影响不明显。采用相同型号离心机进行气化灰水的现场分离试验,试验结果与模拟数值结果吻合较好。研究结果对卧式螺旋离心机的优化设计具有一定指导意义。     

豆奶生产用卧式螺旋沉降离心机的参数设计

卧式螺旋沉降离心机是豆奶生产中的关键设备之一,离心机的技术参数的选择对豆奶的分离效果起着至关重要的作用.根据豆奶分离的特点,设计卧式螺旋离心机的转鼓和螺旋输送器的结构参数,对离心机操作参数进行了设定:转鼓转速为5800 r/min,差转速为10 r/min.得到的豆奶产品含渣量低,出奶量高,分离效果好.     

混合动力挖掘机轴系扭振特性

建立了混合动力挖掘机轴系的有限元分析模型,对轴系前5阶模态进行了计算。计算结果表明：与传统挖掘机相比,混合动力挖掘机轴系的1阶模态频率下降了270Hz;前2阶模态的振型均为扭转振动。建立了混合动力挖掘机轴系的动力学仿真模型,对轴系的扭振特性进行了仿真研究。仿真结果表明：混合动力系统轴系存在周期性的扭振,扭角变化幅度为±0.003°,扭振频谱存在峰值,峰值频率约为48.9Hz。建立了混合动力挖掘机轴系扭振测试实验台,对不同转速下轴系的最大扭角进行了实验测试。实验结果表明：当混合动力系统轴系转速大于1100r/min时,轴系的最大扭角保持不变,约为0.003°;当混合动力系统轴系转速小于1100r/min时,轴系的最大扭角随转速的减小而增大;当轴系转速为896r/min时,轴系的最大扭角约为0.007°。     

垂直平面内二维超声振动铣削系统稳定性研究

为研究垂直平面内二维超声振动铣削系统的稳定性,建立了垂直平面内二维超声振动铣削稳定性模型,采用全离散法对二维超声振动铣削稳定性进行了研究,利用Matlab软件进行了数值仿真,获得了系统的稳定性叶瓣图。铣削钛合金材料颤振实验结果表明,主轴转速在1 000~3 500r/min范围内,数值仿真结果与实验结果吻合较好,验证了垂直平面内二维超声振动铣削稳定性模型的正确性。在垂直平面内施加二维超声振动能提高系统的稳定性,轴向切深极限最大提高了约13.6%。     

矿用螺旋输送混凝土的数值模拟

借助Fluent软件对混凝土在螺旋输送装置内的输送过程进行数值模拟,探讨了螺旋输送装置的转速、螺径比对其输送过程的影响规律,通过面积平均加权函数ea、质量流量、功能损耗三个方面评价了混凝土螺旋输送性能的优劣.仿真结果表明:螺旋输送装置的转速为90 r/min～100 r/min、螺径比约为1时,在保证其输送过程中的混合...     

发动机排气噪声的仿真预测和实验研究

为了预测发动机的纯排气噪声,利用GT-Power软件建立了发动机的整机模型,通过发动机台架实验对建立的模型进行了标定,在相同工况下分别对发动机纯排气噪声进行了仿真计算和实验研究。研究结果表明：该模型在发动机纯排气噪声预测方面具有足够的精度;1500r/min和2500r/min时的噪声峰值出现在63Hz低频段,1500r/min时的噪声峰值大于2500r/min时的噪声峰值;随着发动机转速的升高,噪声峰值向中高频转移,中高频噪声比例也加大。     

基于CFD的碟式离心净油机流场的动力学分析及设备设计

利用Fluent软件模拟研究了LY-060型碟式离心净油机内部流场.采用周期性结构化网格、标准k-ε方程湍流模型、旋转移动壁面和SIMPLE算法模拟了不同转速下流体在碟片通道中的运动状态,并系统分析了不同转速下内部流体的周向速度、轴向速度、径向速度及动静压力.研究表明:转鼓利用负压自动吸入油液,随着转速从6 000 r/min增加到10 000 r/min,转鼓内部流体的周向速度、轴向速度与动压增大趋势明显,而径向速度变化较小;流体周向速度相对于碟片存在3％的滞后;沉降面积比越大的区域流体转速滞后率越小,沉降面积最大的碟片倾斜通道是离心分离的主要区域;转筒外壁轴向速度最大且随转速增大幅度约为0.5 (m/s)/(1000r);动压对流体运动影响较大,随着碟片转速的改变,动压增幅比静压大46％.在此基础上设计了一种体积小、便携性好的碟式离心净油机,可使航空液压油质量至少提高一个等级.     

基于AMESim的烟草中耕培土机液压系统设计与仿真研究

在烤烟生产中,中耕培土是烟草田间管理作业的重要环节。针对研制的烟草中耕培土机工作性能要求与作业部件,设计了一种串并联液压传动系统。利用AMESim软件对串并联液压传动系统在正常载荷和突变载荷两种情况下进行仿真分析,并进行田间试验。仿真试验表明:正常载荷下,液压马达转速和液压马达输入口压力满足设计要求;突变载荷下,两侧液压马达转速最大相差约为10%,螺旋培土刀转速下降约5.3%,符合设计要求。田间试验结果表明:液压马达平均转速为200.30 r/min,平均压力为11.95 MPa,能够满足烟草中耕培土机的使用要求。     

双VGT两级可调增压系统高海拔调节规律仿真研究

本文利用GT-Power软件建立了双VGT两级可调增压柴油机高海拔仿真模型。基于双VGT两级增压仿真模型,开展了0-5500m海拔高度,柴油机不同转速(800r/min、1000r/min、1200r/min、1500r/min、1800r/min、2100r/min),不同负荷工况下高低压级VGT叶片开度调节特性仿真研究,得到了各个工况下高低压VGT叶片最佳开度,通过优化,得到了VGT叶片开度的最佳控制MAP。     

基于TRIZ与AD的螺旋压榨脱水机创新设计及验证

针对螺旋压榨脱水机螺旋叶片和螺旋轴基于经验设计、没有科学合理的设计标准导致设计过程复杂又难以满足设计目标的问题,提出一种应用发明问题解决理论(Theory of the Solution of Inventive Problem,TRIZ)和公理设计(Axiomatic Design,AD)的集成技术创新设计方法。建立关键设计参数与TRIZ技术参数之间的联系,基于公理设计两个核心评判标准的概念,在脱水机处理能力的需求驱动下进行螺旋结构和关键尺寸设计。基于湍流耗散理论(Turbulence Eddy Dissipation)建立脱水机流体域并绘制不同转速下的湍流耗散曲线,分析曲线得到最佳螺旋转速为2 r/min,并以此最佳螺旋转速为基础进行螺旋脱水机流体域内的压力分布和密度变化曲线分析。结果表明基于TRIZ与AD的集成设计方法满足污泥处理能力和脱水目标要求,压榨之后的污泥含水率低于85%。     

纵轴流风筛式清选装置多因素试验研究

为了改善纵轴流水稻收获机清选装置的清选性能,在自行研制了纵轴流风筛式清选装置试验台的基础上进行正交旋转试验研究,分析了清选装置的曲柄转速、离心风机转速、离心风机倾角三个参数对功耗、含杂率、损失率的影响.利用各性能指标的回归方程,采用主目标函数法,用MATLAB进行优化求解,综合评定后得到优化参数为:曲柄转速为235r/min,离心风机转速为764r/min,风机倾角为28°,通过验证试验后,所得到的性能指标均满足要求.通过研究,可为清选装置的设计、制造和使用提供可借鉴的依据.     

轴流泵变转速性能试验及内部流场数值计算

研制比转速550 r/min、转速2 900 r/min型QY90-4.4-1.5潜水轴流泵样机。通过型式及变转速外特性试验,得出轴流泵qV-H、qV-Pa和qV-η性能曲线变化规律;验证qV-H、qV-Pa曲线及各转速最优工况之间换算均不满足相似定律,泵综合特性曲线等效曲线与相似抛物线差别较大;采用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法进行转速对流场影响数值计算,得到不同转速下最优工况叶片表面速度和静压分布,阐明外特性变化规律内在原因;泵转速提高,叶片表面速度增大,内部流动基本符合圆柱层流面无关性假设;同时叶片所受升力增大,叶片背面所承受的负压强进一步降低,易发汽蚀的可能性增大,可以推测汽蚀是制约轴流泵高速化发展的主要因素之一。轴流泵内部液流轴向运动雷诺数较小,难以达到尼古拉兹试验粘性力相似的自动模型化区,且叶栅与单翼型升力系数的差异,也难以保持变转速工况之间升力的相似,这是不满足相似定律的主要原因。     

电静压系统用内啮合齿轮泵流量脉动特性

直线共轭内啮合齿轮泵工作噪声低且流量平稳,但关于其流量脉动的机理尤其是相关试验的研究较少。通过理论计算的方法,推导了直线共轭内啮合齿轮泵的瞬时流量计算公式、流量脉动率公式和困油腔的相对容积变化公式。利用三维流体动力学有限元仿真分析方法研究了困油腔的压力波动特性和泵出口的流量脉动特性。按照国际标准ISO 10767-1-2015规定的试验方法进行了泵出口流量脉动试验,试验测试某型排量10 mL/r的直线共轭内啮合齿轮泵在转速750 r/min和出口压力7.5 MPa的情况下,流量脉动率约为6.35%,流量脉动较小。     

涡轮式膨胀机正交设计及特性分析

以某涡轮式膨胀机为研究对象,开展影响其性能设计参数的研究。以输出功率、旋转扭矩为性能目标,采用正交设计方法,设计了16组方案,基于Fluent研究了转速等设计参数对涡轮式膨胀机输出性能、内部流场的影响,并借助SPSS(Statistical Product and Service Solutions)对仿真结果进行极差分析。结果表明:压力0.8 MPa、温度270 K、转速3000 r/min时,输出功率最大,约为8.76 kW;压力0.8 MPa、温度300 K、转速1500 r/min时,旋转扭矩最大,约为40.63 N·m。为使性能目标同时达到最优,基于多目标优化设计,在合理的范围内择优选取,选定压力0.8 MPa、转速2250 r/min、温度285 K为最佳方案组合,并通过涡轮式膨胀机测试平台完成实验验证。     

水润滑条件下转速对车轮钢滚动接触疲劳和磨损性能的影响

为探究水润滑条件下转速对车轮钢滚动接触疲劳和磨损性能的影响,利用滚动接触摩擦磨损试验测试不同转速下车轮试样的剥离寿命、摩擦因数和磨损率,并结合磨损形貌和裂纹扩展形貌观察,对比分析不同转速下摩擦磨损和剥离寿命的影响因素。结果表明:随转速提高,车轮材料氧化程度加剧,导致摩擦因数逐渐增加;当转速由250 r/min增至500 r/min时,摩擦因数增幅较小,应变速率增加导致磨损率下降,当转速由500 r/min增至1000 r/min时,摩擦因数急剧增加,导致材料磨损率增加;随转速提高,剖面塑性流动层厚度、裂纹扩展角度、裂纹分叉深度和最大扩展深度均呈现减小趋势。转速增加带来的摩擦因数的增加,一方面缩短裂纹萌生寿命,另一方面减小了裂纹发生向上转折的深度,最终导致滚动接触疲劳寿命随转速的增加而减小。     

基于位移信号的磁悬浮飞轮转速估计

针对测速传感器故障情况下磁悬浮飞轮不平衡振动抑制所需的高精度的转速信息的提取,提出了一种通过预先提取转子位移信号和转速信号构建BP神经网络模型,从而通过位移信号实时估计转速的方法;通过MATLAB/Simulink构建了磁悬浮飞轮系统模型,以仿真得到的位移和转速数据训练出一个神经网络模块,以此实时估计转速,得到恒速和变速两种情形下的转速估计结果,并与测速传感器获得的转速进行比较。仿真和实验结果证明,该转速估计方法在恒速和变速时均估计效果良好,实验估计误差不超过20 r/min。     

电动汽车涡旋压缩机内油气分离器的研究

通过数值模拟的方法研究了电动汽车涡旋压缩机在不同转速工况下,进口结构对油气分离器的流场和性能的影响.采用RSM模型对油气分离器内的气相流场进行模拟计算,同时利用DPM模型对4种分离器的油滴轨迹进行追踪.研究结果表明:进口结构变窄将促使油气分离器内部流场具有良好的对称性,并随着转速的提高,不同进口结构分离器的压降都呈抛物...     

高温气冷堆主氦风机主轴的迷宫密封泄漏特性

高温气冷堆作为先进的第四代核电堆型技术,主氦风机是其中非常关键设备。以高温气冷堆主氦风机主轴的迷宫密封为研究对象,通过CFD数值技术分析迷宫密封在不同出入口压差、轴转速、空腔宽度和齿宽下的泄漏特性,同时建立密封试验平台,通过试验研究轴的转速、出入口压差对泄漏特性的影响。结果表明,随着出入口压差的增大,泄漏量增加明显,近似成正比关系;随着转速的增加,泄漏量有所降低,但变化幅度很小,在转速达到5 000r/min时,泄漏量最小;随着空腔宽度的增加,泄漏量减小;随着齿宽的增大,泄漏量减小。     

高速铣削铝衬微波印制板切削温度仿真研究

首先根据高速铣削的特点,用热源法建立了考虑切削深度影响的高速铣削铝衬微波印制板有限元模型;根据有限元模型使用ANSYS对微波印制板的高速铣削温度场进行了数值模拟;并将仿真结果与实验结果进行比较,验证了有限元模型;在此基础上讨论了进给和转速对高速铣削印制板温度场的影响。仿真结果表明：印制板的切削温度随进给速度和主轴转速的增加而增加,转速的影响更为显著,且高速铣削铝衬微波印制板时转速不宜超过16000r／min,否则会导致切削区域温度过高,影响加工质量。     

并联液流通道结构的磁流变制动器电磁场和温度场特性分析

为了改善磁流变制动器的制动性能,提出一种并联液流通道结构的磁流变制动器.通过合理利用材料的导磁特性,使磁流变制动器内部的3层轴向阻尼间隙均被利用,有效提升了制动性能.建立了并联液流通道结构的磁流变制动器的力学模型,并对磁流变制动器进行了电磁场仿真分析;由仿真分析可知,磁流变制动器在转速为400 r/min时,最大制动转...