基于ANSYS Workbench的天然气渐扩管冲蚀磨损仿真模拟

为了研究含砂天然气集输管道渐扩管的冲蚀磨损现象。运用ANSYS软件建立渐扩管流场的Euler多相流、流固耦合及冲蚀模型,分析渐扩管的应力分布、流动特性及冲蚀效果,并与突扩管进行比较;通过改变管道入口流速、颗粒粒径、颗粒质量流率等参数,对渐扩管流场特性及冲蚀规律进行分析。结果表明,渐扩管应力集中在喉部及出口管段内壁面,冲蚀区域集中在出口管段下表面及出口处,出口管段冲蚀区域呈“椭圆形”,出口处冲蚀区域呈“U”形;突扩管应力集中在进口管段与出口管段交界处的上壁面,冲蚀区域位于进口管段;渐扩管冲蚀速率随入口流速增加先增大后减小再增大,随颗粒粒径的增加先增大后减小最终趋于稳定,随颗粒质量流率增加呈线性增长;相同条件下,突扩管最大等效应力是渐扩管的1.73倍,变形位移是渐扩管的1.77倍,而渐扩管冲蚀较为严重,最大冲蚀速率是突扩管的1.7倍。     

加强型微型热声制冷机谐振管的设计

设计一种高效率的热声制冷机谐振管，采用Fluent流体软件对比渐扩管、直管、渐缩管中的压力，发现渐缩管具有增压作用。设计了1／4波长的谐振管，并调节其声腔使其达到纵向谐振频率状态，以便提高热声制冷机的效率。     

三相流在渐变管内的流动特性研究

采用数值模拟方法,对油、水、砂三相介质在渐扩管中流动时受扩张比和雷诺数的影响进行分析,获得了管道内流场的分布规律、砂相和油相的流动特性以及压力分布规律。该研究可为采出液集输管网系统的节能设计提供技术指导。     

渐扩管内气液环状流附壁特性研究

利用Fluent软件模拟了油气两相流在渐扩管内的液相的附壁情况,得到了渐扩管扩张段的速度场和压力的分布规律,并分析了改变渐扩管的扩张角对扩张段环状流液膜附壁的影响。结果表明,渐扩管扩张段的锥角对环状流液膜的附壁有很大的影响,扩张段横截面的速度差值和压降随扩张角增大而增大,但是轴向梯度力却随之减小。这些结论对油气润滑系统中的输运有指导意义。     

浓相气力输送水平渐扩管流动分析

在输送压力可达0.3MPa的高浓度流态化气力输送试验台上,以压缩空气作为输送动力,脱硫石膏粉体作为输送介质,在水平渐扩管中进行两相流试验。分别从输送能力,固体速度,压降变化等方面进行流动分析和探讨。通过试验研究,得到系统输送能力和固体速度的变化规律以及固气比、渐扩管管径比和扩散角对渐扩管压降的影响规律。在基于大量试验数据的基础上,采用量纲分析和多元线性回归分析等方法得到渐扩管阻力特性方程,误差分析表明该拟合公式具有较高的准确性。     

气动真空式收获机械的研究

研究一种收获机械,风机、渐缩管、喉管、渐扩管依次前后相连,风机产生的气流经过渐缩管通过喉管时,由于喉管断面缩小,流速增加,产生真空.脱粒装置将农作物籽粒与茎秆分离,并把农作物籽粒抛向收集口,收集口和喉管相通,农作物籽粒在真空吸力下进入喉管,然后通过渐扩管,落到收集箱中.由于不用割下茎杆,农作物籽粒损失少、机构简单、成本低、能耗低、籽粒干净.     

基于CFD柴油机进气系统防爆栅栏结构优化设计

进气系统防爆栅栏作为防爆柴油机重要的组成设备,可有效防止发动机进气系统带来的爆炸危险发生。根据防爆要求,对柴油机进气防爆栅栏进行设计。基于CFD仿真分析柴油机进气系统的压力云图和温度云图;对圆柱形进气栅栏进行结构分析和流场分析;根据压力和温度云图,将进出口圆管分别加大一倍,再改为渐扩管阻火器的结构和性能研究,分别对120°、127°、134°、141°渐扩角进行分析;获得压力损失、出口流量与渐扩角之间关系;基于防爆柴油机试验台,对不同的优化方案下柴油机功率进行对比分析,以获取最优设计。结果可知:进气阻火器占整个进气系统压力损失的94.2%;当渐扩角134°时,压力损失随着渐扩角的增加而降低,流量随之增加;当渐扩角≥134°时,压力损失随着渐扩角的增加而上升,流量随之减小;在试验所测的转速范围内,渐扩角进气防爆栅栏的柴油机功率随损失最小,比原方案高15%,这说明改进方案是有效的,所以改进进气防爆栅栏的结构来减少进气阻力对于改善柴油机的经济性动力性是十分必要的。     

V型内锥流量传感器使用灵活性研究

利用数值仿真和实验相结合的研究方法,主要研究V型内锥流量传感器的使用灵活性和安装条件,针对50 mm口径的管道,通过长200 mm的渐扩和渐缩管与100 mm口径等效直径比分别为0.45/0.65/0.85 3种结构类型的样机进行连接,对50mm口径的管道进行常温水流量测量.设计并进行了基线和扩管2类实验,仿真预测结果和实验结论吻合,研究结果表明,在一定的前直管段安装条件下,其流出系数相对误差和附加不确定度满足性能指标要求.研究结果可为V型内锥流量传感器实际安装和使用提供一定的参考.     

基于CFD的罗茨机械增压器减小气流脉动方法仿真研究

针对罗茨机械增压器工作时排气口高压气体向基元容积回流所引起的气流脉动现象,通过FLUENT动网格技术分别并对传统、逆流冷却和渐扩缝隙三种不同壳体结构的机械增压器进行数值模拟分析,描述机械增压器内部湍流流动的流场分布和气流脉动特征规律,计算结果表明:不同壳体结构影响增压器内部气流漩涡尺度大小,且逆流冷却和渐扩缝隙壳体结构能有效地消减排气时的气流脉动。本文数值分析结果,可为研究机械增压器气流脉动和壳体结构设计优化提供依据。     

控制活塞式压缩机管道气流脉动的计算机软件

采用小波动理论，转移系数法编制压缩机管道中气流脉动的计算程序，以供设计压缩机管道及改善管道振动的有关工程人员使用。     

连续突扩管流的数值模拟

针对二阶连续突扩管流，分析研究了紊动水流运动特点，建立了标准k—ε紊流数学模型，编制了计算程序，并利用物理模型试验资料对其进行了验证；利用模型对二阶连续突扩管流水头损失进行计算，分析结果表明，当中间管段的长径比在3—4左右时，相对水头损失系数最小，可以为连续突扩管道的设计提供相关参考依据。     

基于激光线扫描三维重构的扩径管道直径及圆度测量方法

为了提高管道在扩径过程中圆度和直径的测量精度及效率,设计了一套基于激光线扫描三维重构的管道直径及圆度测量系统。系统利用激光线扫描传感器对管道外轮廓进行点云数据采集,结合上位机对图像数据进行滤波、去噪及分割,实现扩径管道外轮廓的三维重构,并利用最小二乘法计算重构的扩径管道直径和圆度。实验结果表明,该系统能够实现扩径管道直径及圆度的精准测量。     

气力输送系统若干工作参数的选择

气力输送系统(动压输送)存在着能耗大,管道易磨损,被运物料有一定限制且物料易破碎等缺点。特别是能耗问题影响较大,而在能耗中起很大作用的压力损失又与输送系统的有关参数,特别是被输送物料的气流速度、输送管径、输送量等因素有着密切关系,所以正确地选择和确定气力输送系统的有关参数将为合理地使用该系统奠定良好基础。为此本文就气流速度的选择,管     

气流管道系统振动原因及解决方案研究探讨

通过对气流管道系统振动现象的观察，解释了气流管道系统振动的动力学原因及其特征．提出了减振和消振具体措施及其动力学依据。     

气力输送系统T形盲管长度的优化

采用双流体模型，对气力输送系统中T形盲管弯头的3维气固两相流场进行了数值模拟。计算分析结果表明，管道直径和颗粒直径越小，入口速度和固相体积浓度越大，流场压力损失越大。颗粒直径、固相体积浓度、气流入口速度越大，盲管长度△L与管道直径D的比值H应选取较大；H值的选取范围为0．5-3，不同管道直径的压力损失有着相同的变化趋势以及同样的H值。     

隧道式回潮机排潮系统技术改造

隧道式回潮机是卷烟企业制丝车间的关键设备之一,该设备主要承担的工艺任务是增加烟叶丝水分和温度,使其满足烘丝设备膨胀功能的工艺要求。现用的隧道式回潮机排潮系统由于设计不合理,造成隧道式回潮机排潮系统气流混乱,物料被混乱气流从振槽内抛出。同时,负压风机抽汽的排潮气体内带有大量的物料,造成排潮管道堵塞;整个排潮系统失去了功效。因此,对其排潮系统采用过滤转网装置,解决了管道堵塞、排潮罩气流混乱问题,使隧道式回潮机排潮系统能正常稳定运行。     

渐扩缝隙罗茨鼓风机内部流场的数值分析

利用FLUENT软件对带渐扩缝隙预进气结构机壳的罗茨鼓风机内部流场进行了可压缩非定常流动的数值模拟,较真实地反映了带渐扩缝隙预进气结构机壳的罗茨鼓风机内部湍流流动的流场分布和气流脉动的特征规律.计算结果表明,渐扩缝隙这种壳体结构的优化设计确实能够削弱甚至避免排气口处高压气体的急剧回流,降低排气过程中的气体动力性噪声.文中数值分析结果可为罗茨鼓风机的降噪和壳体结构的优化设计提供有价值的参考.     

型料输送管道系统中注入装置的设计研究

针对型料管输送的特点，提出型料输送管道注入装置的设计思路，介绍了注入装置的工作原理，并对注入装置进行了系统分析，设计了弹仓式水下喂料器，注入销定管系统和Y型管道连接件，通过管道主泵，辅泵的相互配合和控制球阀的交替启闭，圆柱状型料能连续有序的注入水力输送管道，并实现型料在管道内成串地进行输送。     

气流管道系统振动原因及解决方案研究探讨

通过对气流管道系统振动现象的观察,解释了气流管道系统振动的动力学原因及其特征,提出了减振和消振具体措施及其动力学依据。     

往复压缩机级间管路气流脉动研究

基于一维非定常理论的有限振幅法来模拟管道中大振幅的气流脉动。搭建往复压缩机管道系统气流脉动实验台,并对管道系统各个位置压力脉动幅值及波形进行了测量。测量结果证实了有限振幅法模拟管道中大振幅的气流脉动的正确性。