高炉热流过程瞬态模型及数值模拟研究

建立基于多相热流耦合的高炉瞬态过程数学模型,解析多相态在高炉中流场及热传递情况,并通过模拟得到炉料瞬态温度分布结果,由此可方便地判断高炉内软熔带等重要区域的形状及位置.充分解析了各个相态之间的耦合作用,并对高炉中存在的主要化学反应做了适当处理.所建立数学模型和数值计算方法形成了较完整的、适用于国内高炉的过程分析及预测模式.最后,通过对某中型高炉的生产实例分析讨论了该模型的仿真性能.     

基于小子样的虚拟环境技术研究

重大机电设备在使用期限内无故障的全寿命设计具有极高的经济价值。全寿命设计目前有两条研究途径：一是整机研究；二是系统建模研究。整机研究避开了建模研究积累误差，更接近工程实际。但重大机电设备难以采用大量全寿命(失效)试验样本来建立概率模型，同时系统建模研究也要完成系统单元的全寿命大样本试验。这一与保护环境、资源不相容的研究基础制约了机电产品系统主动可靠性设计的引入，只有完成全寿命设计中的小子样系统技术研究，才会使与国计民生关系重大的机电产品全寿命设计、可靠性研究可持续发展。虚拟样机技术在上世纪末顺应此形势而产生，尽管虚拟样机技术的理论框架、技术与完备的内容还未形成，但它强大生命力已显现了出来。     

GM优化方法在机械系统寿命预测中的应用

针对机械系统失效单元寿命预测所涉及的时间序列 ,介绍了灰色模型GM(1,1) (GM :GreyModels)方法在预测中的特长及缺陷 .同时为了提高预测精度 ,将灰色模型GM(1,1)法拓广为GM(1,1,ω)预测模型法 .因为新模型中参数ω与预测误差之间存在着明显的非线性特性 ,而且ω数值离散化 ,所以采用优化逼近方法优化ω 值 ,最优GM(1,1,ω )预测精度高于GM(1,1) ,工程实例也证实了此方法的效果是显著的 .     

中药水分检测系统的传感系统和采样装置设计

在中药生产过程中,中药水分含量测定是十分重要的环节,现阶段的中药水分测量需要专业人员在一定的环境内测量,操作复杂、耗时较长,从而会延误中药生产时间和降低测量精度,故本研究中设计了一种中药水分检测系统,对检测系统中的传感系统和采样装置进行了设计。传感系统采用近红外(Near Infrared,NIR)光谱技术,该技术具有快速、无损、准确的特点,可以满足测定中药水分含量的要求。采样系统设计为六自由度机械手臂,灵活方便,满足生产要求。     

基于CFD数值模拟的纸浆压力筛筛鼓棒条形状改进分析

为了提高纸浆压力筛的产量,采用CFD(Computational Fluid Dynamics)对压力筛筛鼓棒条周围的流场进行数值模拟。通过比较压力筛筛鼓棒条形状变化时的流场压力、湍流动能和速度云图的变化,发现棒条形状变化时,涡流的位置和大小也发生变化。在其他工作状态及结构条件不变的情况下,棒条形状改变,还会引起出口流量的变化,即棒齿宽度AB值对筛浆口流场产生一定影响,该值存在一个最优值。     

液滴干燥过程的模拟研究

为更直观地体现液滴蒸发历程,详细分析液滴内部溶剂浓度与液滴比热、液滴表面饱和蒸气压、溶剂扩散系数之间的耦合关系,建立同时考虑液滴内部温度梯度变化及浓度梯度变化的单液滴蒸发模型,并基于网格重构技术解决液滴蒸发过程中的动边界问题,分别以纯水滴和硫酸钠溶液液滴蒸发为例,模拟分析不同操作工况下,液滴滴径、液滴内部温度梯度及溶质浓度梯度的瞬态变化。结果表明:数值模拟的结果与实验结果基本吻合。     

变截面涡轮增压器三维流场的模拟计算

舌形挡板涡轮增压器的效率问题一直是制约其发展的关键所在,因此对其蜗壳内流场的仿真就显得很重要。本文通过Pro/E建立蜗壳流动区域的几何模型,而后使用ANSYS-ICEM对模型进行网格划分,然后利用STAR-CD对划分后的网格模型进行了计算。对不同挡板开度时蜗壳内的流场进行了模拟,得到了出口速度的分布状况,这对提高增压器...     

花岗石异型面高效加工磨削温度场实验研究

石材加工中温度对异型面形成机理和成形刀具的磨破损规律有重要的意义,而理论分析过程比较复杂,准确率还有待修正提高。为有效指导实际生产,掌握金刚石刀具磨削石材的规律,摸索适于高效花岗石磨削的加工工艺,以降低温度对生产的不良影响,提出了基于红外成像的测量和分析方法。实验中,分析了两种石材异型面干切削加工中热量的产生及切削温度的变化,发现花岗石异型面磨削弧区的表面最高温度随主轴转速及刀具切削深度的提高而上升;单独提高刀具的进给速度会使磨削区温度先升后降。     

基于灰色理论的机电系统全寿命小子样系统研究

描述了以机电系统全寿命序列为代表的时间序列混沌特性，分析了灰关联分析和GM模型在产品可靠性预测中可开拓贫信息的可行性，阐述了GM和BP方法在机电系统全寿命预测时的特长及缺陷，介绍了将灰色理论用于机电系统全寿命小子样系统研究取得的进展，并以3个工程实例进一步验证。旨在应用灰色理论对重大机电产品全寿命预测中的小样本开发有所突破。     

高炉风口前缘回旋区的研究现状及发展前景

介绍了研究高炉风口回旋区的必要性和重要意义 ;把整个回旋区分为回旋区形状及大小、回旋区物理环境、回旋区化学环境三个研究内容 ,并从此三个方面分别介绍了目前回旋区的研究现状 ;综合考虑三个方面 ,指出了对回旋区进一步研究的前景及新的研究思路