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。     

基于流固耦合的密炼机动力学特性分析

采用单向与双向流固耦合计算方法,对密炼机在3种不同工况下的内流场及结构场进行分析,得到流场瞬态剪切率和结构场最大应力位置与最大位移位置的等效应力,以及最大位移的波动情况。计算结果表明,流场剪切率变化由转子几何外形决定,剪切率波动主频为1倍转子棱倍频,且双向耦合计算结果高于单向耦合计算结果;2种耦合计算得到的转子棱部应力、变形分布具有一致性,波动主频以转子棱顶啮合产生的低频为主;转子外轮廓结构是最大应力波动的主要因素,最大应力位置的自转频率对应力波动影响很小,但最大位移位置的自转频率对应力波动影响较大。     

行星搅拌器流场仿真与混合分析

建立了三维行星式搅拌器的有限元模型,应用Polyflow软件对流场进行模拟,对不同转速下的搅拌器内糖浆的混合流动进行了对比分析,同时对中心区和销附近区域的混合效果进行对比。结果表明,搅拌器不存在流动混合的死区,且销附近区域的混合能力比中心区的混合能力更强,流场内的粒子始终受到周期性的折叠和拉伸作用;转速越大,搅拌器内的流体混合效果越好。     

汽轮机转子系统稳态热振动特性的研究

汽轮机在频繁启停时,蒸汽参数剧烈变化,引起汽轮机部件内部温度分布剧烈变化,从而产生较大的转子热变形和热振动.在考虑了材料随温度变化的基础上,采用有限元法,利用热-结构-动力学耦合理论,研究了径向温差、不平衡、热弯曲以及不平衡和热弯曲联合作用对转子-轴承系统热振动特性的影响,找出了影响热振动特性的敏感参数.计算结果表明,热弯曲的产生改变了转子系统的振动特性,在转子系统的设计中应当充分考虑热弯曲的影响.     

双螺杆挤出机齿型螺纹元件三维流场分析

齿型元件是啮合异向双螺杆常用的混合元件.利用ANSYS有限元分析软件对异向旋转齿型元件进行了三维等温非牛顿流场分析,讨论了齿型元件齿数对质量流量和回流量的影响.结果表明,齿型元件具有较强的分流能力和分布性混合能力,但分散性混合能力较弱.     

转子-轴承系统启动过程瞬态不平衡响应的有限元分析

转子系统在启动的瞬态过程中通过共振区时常常会产生很大的振动。利用有限元法对多自由度的某转子-轴承系统的，临界转速和启动过程的瞬态不平衡响应进行了分析，研究了该系统的瞬态振动特性，讨论了启动加速度对转子系统振动的影响。计算结果为降低旋转机械系统启动过程的振动影响提供了一定的理论参考。     

非牛顿流体在双螺杆反应器中流动特性的三维流场分析

利用大型有限元软件包ANSYS,对非牛顿流体在双螺杆反应器中的流动进行了三维流场分析,采用幂律模型求出了流道的速度场、压力场和粘度场,并对这些参数在3个跟踪点随螺杆转速和进、出口压差的变化进行了记录。研究结果对双螺杆反应器的优化设计和聚合物挤出加工有一定的理论指导意义。     

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。     

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。