磨料池内气固两相流模型的建立与分析

为研究磨料池内复杂的气固流动现象和规律,采用全尺度直接数值模拟法.基于改进的内嵌边界法,通过流场控制方程、数值求解、并行计算等方法,建立气体湍流与磨粒的运动耦合模型,以分析磨料池内的气固流动特性.通过分析人口气体速度、磨粒高度对磨料池内气固两相流动状态的影响,选择合适的方案以提高系统稳定性.验证了磨料池内颗粒、壁面和拟...     

考虑湿热空气回流影响的冷却塔设计计算程序

由于冷却塔湿热空气的回流和干扰,对其周围气象参数造成影响.设计中若忽视了对回流和干扰影响的考虑,将影响冷却塔设计计算的准确性.提出了考虑湿热空气回流的冷却塔设计计算算法,并对入口空气焓值的修正进行了推导,提高了设计计算的准确性,并用此算法对湿热空气回流对冷却塔设计参数的影响进行了分析.     

煤矿乏风瓦斯热逆流氧化反应器的数学模型和试验

建立了低浓度甲烷热氧化逆流反应器的数学模型,运用计算流体力学方法进行数值计算,得到各种操作参数下的温度分布及甲烷浓度分布曲线,并将数值计算结果与实验结果进行了对比,并对影响氧化床运行特性的几个主要因素进行了分析。结果表明,氧化床内温度分布基本成M型,高温区以及甲烷浓度分布曲线沿气体流动方向周期性往复移动;进口甲烷混合气的浓度越大,温度分布峰值就越高并而且更靠近进口端,高温区域的宽度也增宽,而且高温区域中间凹度加深,进出口温度梯度也会增大;预混甲烷气体的流速从0.15 m/s增大到0.70 m/s时,最高温度峰值和高温区变化不大,因为流速增大一方面使单位时间进入氧化床内反应物的数量增加,放出了更多的热量,但是另一方面气体流速升高而带走的对流换热量也会大量增加。     

空气入水射流的非均相多尺寸组法数值研究

该文将欧拉-欧拉两流体模型和非均相多尺寸组方法耦合,对空气垂直向上喷入水中的射流进行了数值研究。由于气相以气泡的形式存在,模型将气相和液相分别作为分散相和连续相,分散气相进一步分为两个速度组,每个速度组又分为三个尺寸组,每个速度组具有一组动量方程,每个尺寸组具有一个连续方程;采用融合破裂模型以考虑不同尺寸组间气泡的相互转换;采用气泡拽力模型、升力模型和湍流分散力模型来考虑气液两相间的相互作用。计算结果与文献中已有的实验结果对比表明,在该文考察的模型参数范围内,气泡破裂系数取1,气泡融合系数取4时,非均相多尺寸组方法可以准确预测含气率在轴向和径向的分布,并可以给出合理的气泡大小分布。     

中空冷却塔热力计算模型初探

中空冷却塔在降温效果、综合能耗和设备投资等方面均优于传统的填料冷却塔,已经在工业中得到了广泛的应用.但是至今未有文献对中空冷却塔的热力计算方法进行系统讨论.作者以Merkel焓差法公式为基础建立了中空冷却塔一维传热传质模型,推导出中空冷却塔的基本热力计算方程式,为中空冷却塔的实际应用提供了理论基础.     

双转台五轴机床空间误差补偿技术研究

几何误差、热误差和切削力误差占到了机床总误差的75%,对这3项误差进行控制是提高机床加工精度的关键所在。以双转台五轴机床的空间误差作为研究对象,通过对加工位置、主要热源及电动机电流等相关因素进行分析,确定空间误差建模所需的位移变量、温度变量和切削力变量。以现有的多种误差建模方法为基础,通过对信息融合技术进行研究,提出一种机床空间误差的多模型融合预测方法,建立综合反映几何误差、热误差和切削力误差的最优空间误差模型。最后以DSP为核心,设计空间误差补偿器,实施空间误差补偿,验证补偿效果。结果显示,建立的模型预测精度较高,残差小于2μm,而实施空间误差补偿后,加工零件的轮廓误差也由15μm降到了5μm,补偿效果明显。     

一种基于气压悬浮磨料池光整加工方法的研究

针对复杂曲面难加工零件,提出一种基于气压悬浮磨料池光整加工方法:采用气压悬浮磨料的混合方式,工件表面与流态化磨料产生相对运动速度,从而使固体颗粒与工件表面发生微观二体磨料磨损.通过对磨粒进行动力分析以及气固二相流加工机理分析,揭示了磨料池内部气体和磨料混合及扩散规律.利用光整加工实验确定了光整加工过程中最佳的主轴转速和...     

变速运动相变胶囊强化传热实验研究

为了研究变速运动对相变胶囊的强化传热效果,选用十六烷为相变材料,黄铜为壳制备圆柱形相变胶囊,利用曲柄摇杆往复装置实现变速运动并搭建实验平台;实验设计相变胶囊在蓄、放热过程中温度的变化范围为10~30 ℃,变速运动的方向为沿胶囊轴向或径向往复运动,振幅为6~12.5 mm,频率为1.55~3.78 Hz,通过测量均匀分布在胶囊内部轴线上8个测点的温度数据分析变速运动的方向、振幅和频率对胶囊蓄、放热效果的影响。实验结果表明：变速运动显著增强了相变胶囊的换热效果,在实验范围内,相比于静止状态,换热系数最大可增加35.6%;胶囊沿径向运动比沿轴向运动强化换热效果更好,沿径向运动时换热时间最多可缩短26.7%;不同工况下胶囊的放热时间均高于蓄热时间,增加振幅和频率可以有效提高蓄、放热效率且对蓄热过程的影响更加显著。     

机械大类专业“传热学”教学改革探讨

进行"传热学"课堂教学环节改革对提高学生实际应用水平和培养创新能力具有积极意义。结合目前许多高校按机械大类专业招生的情况,指出了当前机械大类专业中"传热学"教学中存在的一些问题,从多方面探讨和提出了适合创新型人才培养的课堂教学途径和方法,阐述了机械大类专业"传热学"教学实践的思路与具体实施方法,并给出了解决这些问题的建议。这些建议对当前机械大类专业"传热学"课程的教学有着重要的参考意义。     

通道内置三维柔性元件强化传热特性的数值模拟研究

基于双向流固耦合方法,对流体通道内安插柔性元件的换热过程建立数值计算模型。分别计算了不同雷诺数下通道内安插刚性元件、传统柔性元件和新型三维柔性元件的速度场与温度场,调整新型柔性薄板的高度与通道高度之比进行多组计算,以验证新型三维柔性元件对换热效果的积极作用,并得到其最佳换热尺寸。结果表明：在换热的充分发展区域,三维柔性元件在扰流与避免后方蓄热等方面的效果优于刚性元件和传统柔性元件;当新型柔性薄板的高度与通道高度之比在13%~15%左右时强化换热效果最好;当Re为1 500时,换热的综合强化传热因子(PEC)可达1.25。