钢框架梁柱端板连接腹板开孔型节点的受力特性

对梁柱端板连接标准型和腹板开孔型节点进行了非线性有限元分析,研究了腹板开孔参数对节点区应力分布、屈服时应力应变发展变化及节点的弹性极限承载力的影响,对不同开孔尺寸节点的力学性能进行了分析比较,探讨了端板厚度、螺栓、开孔参数对端板上应力分布的影响.结果表明,梁柱端板连接腹板开孔型节点的细部构造对其受力影响较大,采用合理的细部构造形式有利于降低应力集中,改善节点的应力分布,使之受力均匀合理.     

碳纤维加固钢筋混凝土开孔平板的试验

设计了碳纤维加固钢筋混凝土开孔平板的试验．通过试验，比较了加固前后的钢筋混凝土开孔平板的开裂荷载、极限荷载、破坏形态和变形性能，以及不同开孔位置和不同碳纤维层数对加固后板性能的影响，并从断裂力学角度对试验过程进行了理论分析．试验结果表明：采用碳纤维加固提高了开孔平板的开裂荷载、极限荷载和刚度，改变了裂缝的扩展形态．板最终的破坏形态主要是受压区混凝土压碎和碳纤维剥离，因此保证粘结面的粘结强度很重要。     

洁净室孔板型风口入流边界条件的处理方法

为准确快速模拟孔板型风口洁净室的室内气流组织,采用既能够准确表述送风口入流质量流量、动量流量,又不改变风口外形和位置的N点风口模型来描述孔板风口的入流边界条件。将该模型引入到三维计算流体力学(CFD)程序STACH-3中,对高2.1m、宽4m、回风口高0.4m、送风满足Re=5×104的全顶棚孔板风口送风、两侧下回风的洁净室进行了数值模拟,模拟结果与实验数据吻合较好,说明该模型可用于预测采用孔板风口送风的洁净室的气流组织。     

工位送风口形式对办公室内气流分布的影响研究

工位送风是一种将新风直接送到工作岗位的送风方式,与传统空调相比,工位送风大幅提高了送风有效性.为分析办公室内适宜采用的工位送风口形式,建立了办公室内应用工位送风系统的物理模型,对采用不同形式工位送风口送风时的办公室内气流分布进行了数值模拟,对比分析了办公室内温度、速度、PMV和污染物质量浓度分布,研究结果表明,采用孔径为3 mm的孔板送风口时形成的气流分布效果优于其他风口形式.     

耐磨风量调节阀气相流场的数值模拟

为了提高风量调节阀的耐磨性能，基于多孔射流扩散及叠加原理，提出一种耐磨风量调节阀，其结构特点是阀芯由活动多孔板及具有导流板的固定多孔板组成．利用RNGκ-ε模型分别对耐磨风量调节阀及传统插板阀气相流场进行了数值模拟与分析比较，研究结果表明：在耐磨风量调节阀的出口处流场分布比较均匀，而插板阀在出口处存在严重的偏流及回流现象，气流均匀程度很差，所提出的耐磨风量调节阀的结构是合理的，具有较好的耐磨性能．     

孔板对水槽内流场影响规律

为了在室内试验台上模拟海洋海流横向冲刷海洋立管,采用水槽内加孔板结构模拟海洋平流。为获取稳定、均匀的平流场,利用FLUENT软件进行水槽内孔板均流流场数值模拟,选用标准κ-ε紊流模型分析孔板孔径、厚度、位置及布置层数等因素对孔板后流场的影响,并优化孔板结构。结果表明:未安装孔板时,在整个水槽内出现射流且有扩散的趋势,但射流并不能带动水槽内全部流体,仅有部分流体有速度,在水槽上、下两端会有漩涡及回流产生,速度分布不均匀。布置3块厚度为0.2 m的孔板且板与板之间的间隔为0.3 m,按照第一块板距离进口截面0.2m布置且中间孔孔径设计为0.03 m时能够获得较为合理的均匀流场。     

流化床颗粒层过滤器过滤元件的结构优化

通过优化流化床颗粒层过滤器过滤元件的结构以避免蜂窝状滤饼的产生，实验研究了不同开孔率圆锥型过滤元件滤饼分布特征及阻力特性，证明圆锥型元件结构对消除蜂窝状滤饼的有效性，并提出了表征滤饼厚度分布均匀性的参数．     

气体分布板开孔结构对流化床干燥性能的影响

针对惰性粒子流化床干燥器，以洗衣粉悬浮液为对象，先后进行了气体分布板开直孔和开斜孔的流化干燥实验。通过测定干燥器的流体力学特性曲线，以及在相同进料量、进风温度、进风速度或惰性粒子直径条件下的体积传热系数曲线和热效率曲线，考察和分析了气体分布板两种不同的开孔结构对干燥器流体力学和传热性能的影响。结果表明，气体分布板开斜孔的床内气流阻力要高于开直孔的气流阻力，但其体积传热系数和热效率相对较高，即斜孔较直孔更加有利于床内传热。在此基础上，对惰性粒子流化床干燥器的生产调节措施进行了初步探讨。     

电极结构对电流体运动的影响

为了研究电极结构的变化对除尘器中电晕放电产生的二次流与主流一次流耦合后形成的流场以及电场分布的影响，设计了线-传统板与2种不同结构的线-开孔板极配方式.在建立电晕放电和流场的多物理场耦合数值模型的基础上，利用COMSOL软件模拟研究了3种不同极配方式下的电除尘器通道内的电场与流场特征.模拟结果表明：电极结构对除尘器内部近板电场及流场分布影响较大.新型开孔板的近板电场强度高于传统板，随着入口流速的增大，离子风对除尘器通道内流场的扰动逐渐减小.结果同时表明孔结构能有效降低近收尘极板流速，在入口流速为0.5 m/s时，新型开孔板近板风速相比传统板分别降低了14.58%和15.62%,入口流速为1.0 m/s时，近板流速分别降低了19.94%和20.20%.这一结果表明新型开孔结构能有效减小收尘极板附近流速，减少二次扬尘，提高除尘效率.     

受弯开孔薄板弹性屈曲性能分析与计算方法研究

用有限元软件ABAQUS建立开孔薄板受弯屈曲分析计算模型,分析板件的长宽比、宽厚比、开孔形状、开孔尺寸、开孔位置和开孔间距等对开孔受弯板件弹性屈曲性能的影响.结果表明,板件的长宽比及宽厚比对开孔受弯板件的弹性屈曲性能影响不大;不同开孔形状如开圆孔及开长圆孔,对受弯板件的屈曲稳定系数有不同程度影响,开长圆孔的屈曲模式更复杂;随着开孔尺寸的增加,对受弯板件屈曲的影响越大;开孔间距满足一定限制条件时的影响不大;开孔位置对受弯板件屈曲的影响较明显.根据有限元分析所得结果进行回归分析,给出开孔受弯板件屈曲稳定系数k的计算公式.     

致密岩性油藏射孔工艺优选实验研究

南泥湾地区储集层主要为延长组长4＋5、长6,储层岩性为致密砂岩,且具有低压低渗的特点。为了提高射孔的效率,应采用高性能射孔枪弹进行穿透射孔。本文通过大量现场实验,分析孔深、孔径、孔密、相位角等射孔参数对产率比的影响,从而优选出最佳孔深、孔径、孔密、相位角,并在此基础上,优选射孔枪弹,优化射孔参数组合,最终为致密岩性油藏提出合理的射孔工艺。     

洁净饲养房污染物分布及换气次数

洁净饲养房不同区域污染物扩散不同,通过分析选取合理的气流组织与换气次数以减少能耗。采用实验和模拟的方法对饲养房内污染物的分布进行了分析,通过改变气流模式和换气次数进行模拟,结果显示上送下回的送风方式有利于洁净度的控制,气流扩散速度快。通过对换气次数和洁净度的综合分析比较,结果显示,在洁净饲养房中,采用上送下回乱流式的送风系统时,换气次数为12~15次/h比较合适。     

湿空气非预混火焰回流区速度特性的实验

为了寻找特性速度对火焰结构的规律性影响,使用粒子图像速度仪(PIV)测量圆盘形钝体后甲烷/湿空气非预混火焰的回流区速度场,得到火焰的平均速度场分布.结果表明,在中心燃料未穿透回流区时,中心轴线上存在2个滞止点;与普通的燃烧火焰相比,湿空气燃烧2个滞止点之间的距离变短,最小无量纲速度偏大,其位置曲线具有3个明显的变化阶段,分别代表不同的燃烧状态;在不同的空气速度下,中心轴线上的最小速度及其所处位置都具有大致相同的函数关系,表明燃空速度比是控制燃烧火焰结构的一个重要参数.     

强制对流烘箱内温度场均匀性研究

强制对流烘箱进、回风口的布置是影响箱内的温度场均匀性的关键因素,为了研究开发出更高性能的烘箱,通过数值模拟和实验测试的方法,研究了5种不同进、回风口形式的箱体构造设计方案(双边送风后置回风、双边送风置顶回风、单边送风对向回风、单边送风置顶回风、背部送风双边回风)下箱内的温度场流场,通过分析监测点温度、检测面平均温度,并计算能量利用系数和不均匀系数,结果表明单边送风对向回风是最优方案。优化后烘箱与原方案相比能量利用系数提高17.5%,温度、速度不均匀系数风别降低了26.5%、48.6%。实验测量得整体最大温差为2.5 K。整体最大温差降低了59.7%,温度场流场均匀度提高。     

四通道燃烧器冷态流场优化的PIV测量

利用粒子成像测速仪PIV对水泥生产中回转窑冷态模型内四通道燃烧器出口附近的流场进行测量，考察不同的轴流风、旋流风、煤风和中心风之间的比例关系对流场的影响作用，分析了四种不同工况下的燃烧器出口的流场特性．结果表明轴流风和旋流风速度对燃烧器形成的射流场影响最显著．其中轴流风促进内部回流区的形成，旋流风减弱内回流区的形成，但能够加强流体和煤粉的充分混合，避免煤粉燃烧时局部高温区的形成．因此适当增加轴流风量和旋流风量可以起到降低烟气中的NOx含量的作用．     

非单向流洁净室换气次数的计算方法

为减少洁净室能耗,提出了理论计算此类洁净室换气次数的新数学模型,新模型基于室内空气颗粒物输送的模拟流程,室内气溶胶浓度计算考虑了换气次数、室内颗粒物散发量、过滤器效率、新风比和室外气溶胶浓度等多个参数．将新的数学模型与以往的数学模型进行了对比,新的数学模型考虑了更多的环境参数和变量的影响,这使得新的数学模型计算得出的换气次数更合理、更精确．采用敏感性分析的方法,评价了各个变量对洁净室洁净度的影响大小．研究结果表明计算室内气溶胶浓度时考虑更全面的参数变量可以把洁净室的换气次数降到最小并满足洁净室要求,从而有效降低洁净室的能耗．     

连铸喷嘴气路加速环对喷嘴出口处液相运动与分布的影响

为获得更好的高速连铸二冷区铸坯冷却效果,本文提出在气-水雾化喷嘴气路通道内增设加速环装置。根据生产工艺条件,利用Fluent软件建立了优化前后气-水雾化喷嘴的三维气-液两相流模型,分析了喷嘴进水压力和进气压力对喷嘴出口处液相速度和液相体积分数分布的影响。结果表明,本文计算条件下,当喷嘴进水压力一定时,随着进气压力的增加,喷嘴出口处液相速度显著增大,液相体积分数呈减小趋势;当喷嘴进气压力一定,随着进水压力的增加,喷嘴出口处液相速度减小,液相体积分数整体呈增大的趋势;相同工况条件下,喷嘴气路设置加速环后,喷嘴出口处的液相速度分布较优化前更稳定,液相分布均匀性得到改善。     

拉幅定型机烘箱内风道的数值模拟与结构优化

为改善拉幅定型机烘箱内风道的气流分布和喷嘴出口速度不均匀的现象,采用Fluent 14.5软件对风道的流场和压力场进行数值模拟,分析风道的速度矢量图,计算不同位置喷嘴的出口速度.模拟计算结果表明:在风道内等间距安装5块倾斜角为4°的导流板,并调整风道锥角为3°时,可以很大程度改善风道内气流分布和喷嘴出口速度的均匀性,结构优化也较为合理可行.     

小流量工况下旋转离心叶轮内部流场PDA测量与分析

在小流量工况下，采用PDA技术对一旋转离心叶轮内部的速度场进行了测量与分析，叶轮出口带有无叶扩压器．对流道内不同流面的数据进行了数据采集和统计．实验结果表明，在小流量工况下，沿周向叶轮内的相对速度从吸力面到压力面先减小后又增大，吸力面处的速度大于压力面；沿流动方向，因流道逐渐变宽，相对速度逐渐减小；靠近轮盖侧，流场结构复杂，在流道中部存在低速区；沿轴向，从盖侧至盘侧，相对速度逐渐增大，分布逐渐均匀；叶轮出口吸力面侧存在气流分离现象．     

主辅喷嘴供气压力对筘槽内引纬气流速度的影响

结合喷气织机主辅喷嘴在异形筘中引纬的工艺参数,基于Fluent对不同供气压力下的主辅喷嘴和异形筘的组合流场进行数值模拟。通过改变主辅喷嘴的供气压力差,得到组合流场内沿主喷嘴出口轴线方向速度分布曲线,对比不同供气压力差下的筘槽内轴向引纬气流速度,寻找最优的供气压力差组合。通过实验测量筘槽内引纬气流速度,与数值模拟结果进行对比,验证了数值模拟的可行性。结果表明:当主喷嘴和辅喷嘴供气压力差在0.05~0.1 MPa时,引纬效果较理想,轴向气流速度有明显的提升,且气流速度衰减较为缓慢。