一种新型的锌压铸排气通道的研究设计

压铸气孔是指液态金属在充填、凝固过程中因气体的侵入,在铸件表面或内部产生气孔.气孔是锌合金压铸生产中常见的、且比较难以解决的缺陷,由于该缺陷发现的滞后性和致命性,给压铸企业带来较多的品质报废和成本损失.铸件中的气体主要来自于料管型腔中的空气、脱模涂料产生的气体和合金凝固析出的气体,在模具排气不良时,气体最终会滞留在铸件...     

一种气体钻井井底流体侵入量的简易算法

在气体钻井过程中,地层出水、出气易引起卡钻、井壁失稳等事故. 为计算气体钻井流体侵入量,根据质量守恒原理,建立流体侵入量计算模型,推导井底流体侵入量表达式,利用井筒内平均流速计算流体滞后时间,并根据流体侵入量的计算结果给出相应的钻井方式. 计算实例表明,流体侵入量模型简单、直观性强,可为气体钻井方式转换、减少钻井事故提供指导.     

密闭空间内混合气体爆炸超压的仿真模拟研究

烃类气体与空气的混合气体在遇到明火时会发生爆炸,而爆炸超压可能会对人员生命安全和建筑结构安全造成威胁.为研究密闭空间内烃类气体与空气的混合气体在不同情况下的爆炸超压变化,首先基于经典热力学和气体动力学理论,使用MATLAB软件构建了烃类气体与空气的混合气体的爆炸模型解算程序,然后使用有限元软件LS-DYNA建立了Euler法混合气体爆炸有限元模型,并通过仿真模拟的方法研究了气体种类、空气中氧气含量和烃类气体含量对混合气体爆炸参数以及爆炸峰值压力的影响.结果表明：气体种类、空气中氧气含量和烃类气体含量均会对密闭空间内混合气体的爆炸参数产生影响,且影响规律各不相同;甲烷、乙炔、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷这6种烃类气体与空气中的氧气完全反应发生爆炸时的压力均在引爆后的0.5 ms左右达到峰值;这6种烃类气体与空气中的氧气完全反应发生爆炸时的峰值压力从高到低依次是：乙炔>丙烯>乙烯>丙烷>乙烷>甲烷;这6种烃类气体与空气中的氧气完全反应发生爆炸时,均在20 ms左右完成升降压过程.     

烧结矿竖罐内气固传热过程数值模拟与优化

以某钢铁企业360 m~2烧结机年产390万t烧结矿为研究对象,建立了竖罐内气固传热过程的数学模型,模拟研究了影响竖罐内气固传热过程的主要因素及其影响规律,得到了竖罐适宜的操作参数.研究结果表明:随着气体表观流速的减小和空气进口温度的增加,烧结矿出口温度和空气出口温度均逐渐增加;烧结矿颗粒直径的减小导致烧结矿出口温度的降低和空气出口温度的增加.竖罐适宜的操作参数为:空气进口标况流量45.5万m~3/h,颗粒当量直径0.025 m,空气进口温度130℃.     

冷风侵入对热风供暖房间室内热环境影响的实测研究

侵入室内的室外冷风不仅会造成室内近地面温度过低,也会使供暖能量利用率明显下降.针对不同冷风侵入量和侵入频率时的热风供暖房间室内热环境进行了试验研究.结果表明:供暖房间时间平均温度不受冷风侵入频率影响,仅空气温度波动幅度随着冷风侵入频率的减小而增大;随着冷风侵入量的增加,室内温度梯度增大,且供暖能量利用率下降;在有明显冷风侵入的场合,送风量相同时,采用较大送风速度是减弱冷风侵入不良影响的关键.     

上倾管道充气排液过程两相流动特性

在直径为40 mm、倾斜角为20°的管道内,以空气、水为试验介质,利用高速摄影仪和数据采集仪对上倾管道充气排液过程气液两相流动特性进行研究。建立跟随气泡和领先气泡速度比与气泡距离的关系,对比不同入口气体流速下管道内部压力、流量、气泡变化特性。结果表明,充气排液过程分为4个阶段,气体侵入和气液喷发阶段是气液混合物产生阶段,此阶段上倾管内流型以段塞流为主。管道底部压力和出口流量随气体流速的增大而增大,排空时间随气体流速的增大而减小。气体侵入过程气泡呈合并趋势,入口气速越大气泡越长,形状越不规则,领先气泡的速度和液体速度呈线性关系。Hout公式与本文中拟合公式最为接近。     

注空气驱油室内实验研究

通过室内注空气动态驱油实验 ,模拟了原油在不同温度、不同注入压差等条件下的低温氧化过程 ,检测和分析了采出气体的含氧量变化 ,进一步研究了空气驱低温氧化机理。实验结果表明 ,在同一温度下 ,随着注入压差的增大 ,气体突破时间缩短 ,突破驱油效率及含氧量降低 ;在注入压差一定时 ,随着温度的升高 ,气体突破驱油效率增加 ,含氧量降低 ,低压差下气体突破时间延长 ,高压差下气体突破时间缩短。在低压差、高温油层中采用空气驱油 ,产出气体可控制在安全极限范围内。     

气体成分对等离子体斑图的影响

采用双水电极介质阻挡放电装置,在大气压下研究了氩气和空气混合气体中气体成分对等离子体斑图(包括四边形斑图和六边形斑图)的影响.四边形斑图和六边形斑图的电压范围随着空气含量的增加而逐渐增大.实验测量了击穿电压随空气含量变化的关系.结果发现:击穿电压随着空气含量的增加而增大,但不成简单的线性关系.在氩气放电中,击穿电压值随着放电间隙的增大而增大.     

注空气驱油室内实验研究

通过室内注空气动态驱油实验，模拟了原油在不同温度、不同注入压差等条件下的低温氧化过程。检测和分析了采出气体的含氧量变化，进一步研究了空气驱低温氧化机理。实验结果表明，在同一温度下，随着注入压差的增大，气体突破时间缩短，突破驱油效率及含氧量降低；在注入压差一定时，随着温度的升高，气体突破驱油效率增加，含氧量降低，低压差下气体突破时间延长，高压差下气体突破时间缩短。在低压差、高温油层中采用空气驱油，产出气体可控制在安全极限范围内。     

不凝性气体对竖直平板对流冷凝的影响

数值研究了不凝空气质量分数、液膜、空气-蒸气流速等对竖直平板冷凝过程的影响.气液两相流采用流体体积(VOF)法模拟,水蒸气在不凝空气中的输运过程采用组分输运方法模拟.基于气体分子动力学基本理论推导出相变模型,对纯蒸气冷凝过程数值计算并与理论解比较,确定模型系数.数值结果表明,少量不凝空气对蒸气对流冷凝的影响并不十分明显;随着不凝空气质量分数的增加,冷凝换热明显下降;含少量不凝空气的蒸气对流冷凝在忽略液膜影响时壁面换热系数约升高8%;水蒸气-空气混合气体流速升高对对流冷凝换热系数的提升低于纯对流换热.     

气密防护门风致飞射物冲击失效评估

为可靠开展气密防护门抗龙卷风设计与评估,利用数值仿真技术研究了某核电厂特种气密防护门在F4级龙卷风飞射物作用下的冲击性能和破坏机制。基于支撑旋转角和防护门破坏模式提出了气密防护门抗龙卷风安全性能和气密性评估标准;考察了气密防护门在三种风致飞射物撞击下的气密性、破坏模式、耗能机制及安全性能。结果表明：气密防护门在F4级龙卷风作用下未能满足使用要求,气密防护门在的F4级龙卷风作用下的破坏模式以侵入和局部变形为主,飞射物的撞击位置对防护门的耗能机制有一定的影响。     

客车侧行李箱门气弹簧支座的优化布置

对双铰链结构的客车侧行李箱门的运动和受力进行了分析 ,介绍了作者开发的行李箱门气弹簧支座优化布置软件 .用实例说明通过该软件对气弹簧支座位置进行优化布置后可明显减少司乘人员开关门时所需的作用力 .     

轿车车门断面设计的原则和方法

介绍了轿车车门断面设计的基本方法,探讨了控制断面的作用和设置原则．结合车门间隙、车门密封、车门运动校核及车门结构件连接等具体设计过程,分析了车门断面设计中需要考虑的控制要素,阐述了轿车车门断面设计的基本思路和程序．     

基于有限元的大叶杨树叶运动模拟

对风场中树木的动态模拟研究,大多数都忽略了树叶的运动,最多也只是描述了其运动形式。采用有限元方法来分析其真实物理运动形态,提出了使用有限元中壳体分析方法来研究大叶杨叶面结构。计算和模拟了其三种运动状态,从而得到一片树叶真实的物理运动过程。同时提出以簇为单位分析一段树枝上树叶的整体运动,这样能够简化计算,又不失真实地反映其运动过程。     

人体呼吸动力过程仿真研究

人体呼吸动力过程的呼吸参数和动态变化影响和决定了与人体呼吸领域相关设备的研制和参数设定。根据人体呼吸的运动规律,构建呼吸动力方程,进而利用仿真手段模拟人体呼吸动力过程,获得呼吸过程中的肺容积、呼吸流率和呼吸时间等动态呼吸参数。与以往的研究和实测数据验证比较,仿真过程和获得的数据更加贴近人体的实际呼吸运动过程,并且设置了更为详尽且独立的影响呼吸动力过程的参数,给出了易于理解的仿真框架。呼吸肌作用力方程和仿真获得的动态呼吸参数可用于人体模拟肺、供氧系统和辅助呼吸装置等设备的设计和参数设定。     

基于广义随机Petri网的轨道车辆门系统可靠性分析

轨道车辆车门系统的安全性和可靠性极为重要。采用广义随机Petri网建立轨道车辆车门系统工作过程的可靠性模型,描述系统的静态结构及动态运行过程;对该模型进行Monte-Carlo仿真计算,计算系统在各时间段的可靠性指标。研究表明,应用Petri 网建立的车门系统可靠性模型结构清晰,拓展性强,便于仿真实现,能够为车门系统设计及维保安排提供指导。     

抗爆门冲击动力响应的数值模拟研究

对应用于石化、核电、军事等行业的抗爆门开展动力学响应数值模拟研究.以DBD-AD150*240型抗爆门作为研究对象,进行爆炸冲击波作用下的动力学相应分析.研究在不同抗爆等级条件下,抗爆门的应力、应变能否满足抗爆要求,明确抗爆门的抗爆等级.结合三明治复合管结构的冲击吸能方式,对抗爆门抗爆能力进行改善.通过数值模拟研究,明确了所研究抗爆门的抗爆等级.确认在抗爆门上采用三明治复合管结构的情况下,抗爆门的抗爆能力可以得到明显增强.     

离散求和法应用于空气弹簧ANSYS多步分析

列举了空气弹簧ANSYS仿真过程中存在的一些问题和难点。介绍了EQ6111空气弹簧的结构和材料特点,并针对性地建立了空气弹簧的有限元模型。针对空气弹簧分析过程中所存在的气压载荷问题,采取了多步分析的思路。在此思路的基础之上,采用离散求和法编写胶囊容积计算宏,应用于空气弹簧的垂向和横向静态力学性能分析,并将分析结果与试验结果和前人分析结果进行了比较,取得了较高的模拟分析精度,并且大大提高了仿真过程的连续性和可控制性。     

基于DELMIA的机器人三维测量仿真

利用机器人实现工件的三维测量仿真对提高测量效率、降低测量成本、满足企业自动化生产的需求等具有重要意义．以某轿车车门为例,应用DELMIA软件实现了轿车车门的机器人三维测量的动态仿真．首先运用软件的“零件设计”工作台实现了机器人三维测量仿真系统中视觉传感器、车门、测量夹具等元素的建模;然后利用软件的“设备任务定义”工作台,建立了仿真系统的虚拟环境并完成机器人测量路径规划;最后应用软件的“设备任务定义”工作台实现了机器人三维测量的动态仿真．实验结果表明,所设计的机器人三维测量某轿车车门的仿真系统具有良好的仿真效果．     

注气体积和轻质油藏空气驱机制的关系探讨

通过细长管、填砂管氧化和驱替等一系列室内试验以及绝热条件下注空气过程的数值模拟研究注空气体积及不同注气阶段和轻质油藏注空气驱油机制的关系。根据试验和数值模拟分析结果,与其他气驱过程比较,给出典型轻质油藏空气驱替试验可能取得的原油采收率与注气体积关系理论曲线。结果表明,轻质油藏在不同注气体积条件下具有不同的驱油机制:注气体积小于0.5Vp(Vp为孔隙体积)即气体突破之前,烟道气驱为主要的驱油机制,驱油过程为一非混相气驱过程;注气体积大于0.5Vp即气体突破之后,烟道气和高温反应带共同作用的驱替作用表现为其主要机制;当反应带逐步推进至接近产出端时,反应带的热效应有可能成为重要的驱油机制。