条槽剥离型动态混合器的结构设计研究

介绍了新型的条槽剥离型动态混合器。该混合器对熔体物料具有剪切、剥离、分流等作用,实现了对熔体物料的空间混合。对此种装置在产量、功耗、温升及混合性能方面与球窝型动态混合器进行了比较。结果证明,条槽剥离型动态混合器走一种合理的、理想的高粘流体混合装置。     

熔体振动输运中流质混合的模拟及统计分析

对标准计量型螺槽内聚合物熔体在振动输运过程中的流质混合进行了数值研究.通过计算流体力学(CFD)软件Polyflow对振动输运流场进行数值计算和仿真模拟,运用统计学方法分析了振动输运流场中反映分布混合效果的流质拉伸率.统计结果显示,振动力场有助于提高输运熔体的均化程度,改善分布混合效果,在模拟频率范围内混合程度随频率提高而增强,但振幅存在最佳值.     

熔体振动输运过程中的混合模拟及其统计分析

本文对标准计量型螺槽内聚合物熔体振动输运过程中的流质混合进行了数值研究。通过CFD软件Polyflow对振动输运流场的数值计算和仿真模拟,运用统计学方法分析了振动输运流场中反映分布混合效果的流质拉伸率。统计结果显示,振动力场有助于改善输运熔体的均化程度,提高分布混合效果,而且频率越高,混合越好,但振幅存在最佳值。     

一类复杂型腔内聚合物充模过程的数值模拟

基于一类厚度不均衡的三维复杂型腔,对聚合物注射成型的充模过程进行数值模拟.型腔不规则边界的处理采用区域扩充法,拟建立Navier-Stokes方程和Level Set方程耦合的两相流体模型,采用同位网格有限体积法及SIMPLE算法对模型分别进行离散和求解.基于上述模型和算法,对复杂型腔内熔体的流动和前沿界面的发展变化进行有效模拟,捕捉这类厚度不均衡型腔充模过程中的"跑道效应"与"喷泉效应".数值结果表明区域扩充法与有限体积法结合是有效的,能够模拟相对复杂型腔内聚合物熔体的充模过程.     

高密度聚乙烯熔体拉伸流动特性分析

基于PTT(Phan-Thien-Tanner)模型,将温度引入结点破坏率H函数中,构建新的聚合物流体本构方程.应用该方程,分析温度对聚乙烯熔体拉伸流动中拉伸应力和拉伸粘度的影响.结果显示,随着温度的升高,熔体的拉伸应力和拉伸粘度都随之下降.     

聚合物熔体在直线型异型材挤出口模内三维粘弹流动分析

利用罚函数有限元法，采用PTT粘弹模型，对聚合物熔体在直线型异型材挤出口模内的三维等温流动进行了数值模拟，得出了不同挤出量下的速度和应力分布．结果表明：口模截面上流动中心位于流动阻力较小的部分，而且这部分的流速较快；必须依据流动阻力的大小来匹配组成口模截面的各部分所对应的成型区长度，流动阻力大的部分，长度应较小，以免产生流动不平衡从而导致挤出物离模后的扭曲；过渡区对熔体在其上游的稳流区和在其下游的成型区内的流动均有明显影响；聚合物熔体的松弛时间对熔体流速无影响，对剪切应力的影响非常小，随着松弛时间的增大，熔体的粘弹性拉伸应力下降，而且熔体粘弹性拉伸应力对总拉伸应力的贡献很大．     

组合式双螺杆挤出机中三维等温流动的数值研究

采用有限元软件POLYFLOW,对聚合物熔体在ZSK60组合式啮合同向双螺杆挤出机3种不同构型的组合螺杆中的三维等温流动进行了数值模拟. 分析并比较了组合螺杆的熔体输送特性、速度场和剪切速率场分布规律. 根据拟稳态假设以及双螺杆转动过程的周期性,计算了双螺杆转动180°的流场,在此基础上,采用粒子示踪分析(PTA)方法,对组合螺杆中物料的流动形态和动态混合过程进行了可视化模拟. 模拟结果与前人的实验研究结论一致. 采用数值模拟可以对聚合物熔体在组合螺杆中的复杂流动形态作更为深入的剖析.     

三维网格的生成

采用轴向拉伸法生成三维三棱柱网格．首先生成二维网格基面，选取三维场域的最复杂截面进行二维剖分，然后再将三维网格拉伸成三维网格．并画出了三维网格生成的流程图．     

挤出过程中振荡对PP/CaCO3体系混合特性的影响

本文利用自行设计的一种新型毛细管动态流变仪,研究了挤出过程中振择ＰＰ／ＣａＣＯ３体系混合特性的影响。当ＰＰ／ＣａＣＯ３填充体系在一较佳振荡条件下挤出时,振荡 非常有利于ＣａＣＯ３在ＰＰ熔体中的分散。实验研究表明,有效的振荡作用能促进低分子填料在聚合物熔体中的分散,从而使填充聚合物体系具有良好的混合特性。     

柱面螺旋槽干气密封微尺度流场数值模拟

针对极端工况下的流体机械动密封问题,提出了新型的柱面螺旋槽干气密封.基于柱面微间隙气膜的结构特性,首先用Solidworks建模软件和Workbench的DM模块联合建立了柱面螺旋槽微尺度气膜模型,其次用专业网格划分软件ICEM CFD独有的block映射技术划分高质量的计算域网格,最后通过CFD流场仿真软件Fluent对微间隙的三维流场进行数值模拟计算,并通过改变工况操作参数,得到相应的泄漏量和浮升力.计算结果表明:在偏心率为0.5时,随着转子的转动,气膜压力升高0.218 MPa,气膜最薄区域的槽根部为压力最大值;流速在气膜最厚区域出现最大值,整体流速与压力呈现反比例分布;对比分析无偏心结构气膜模型,发现没有压力升高现象;浮升力和泄漏量都随转速和压差的增大而增大,对比发现压差对浮升力和泄漏量的影响更大.     

混合层流动的数值模拟

对混合层流动进行了数值模拟。采用了离散涡方法。计算中采用扩散速度法处理粘性作用项。计算结果表明：与通常采用随机涡方法或核膨胀法处理粘性作用项相比,采用扩散速度法的计算结果与实验更吻合,同时更准确地反映了混合层流动的自相似性。在混合层流动中,邻近大尺度涡结构之间存在着连续不断的合并;采用二维离散涡方法预报的横向脉动速度均方根大于实验值是由二维离散涡方法忽略了真实流动的三维特性引起的。     

混砂车搅拌罐试验模型相似设计及数值模拟

以混砂车搅拌罐为研究对象,为了将试验搅拌罐的混合效果在混砂车搅拌罐中重现,以搅拌罐单位体积的搅拌功率作为放大准则,用几何相似的原则分别建立了结构尺寸为1∶1和1∶4的搅拌模型。为了尽可能地接近混砂车的实际工况,模拟中采用了连续输砂搅拌的方式,使罐内混合液达到一个边混合边排出的过程。利用Fluent软件分析对比,得到了在相同的混合效果前提下,试验搅拌罐与混砂车搅拌罐的转速关系式,使试验结果能够较好地转化到混砂车搅拌罐上。     

注入比对水平井筒压降影响规律的研究

采用定常湍流N—S方程，数值模拟了水平井筒湍流变质量流场，通过分析轴线压降和孔眼附近三维流线图，研究注入比对水平井筒压降的影响规律及混合压降产生的机理。结果表明，存在一个临界注入比，当注入比小于临界注入比时，射孔入流流动形式主要表现为紧贴壁面的附体流动，对主流扰动小，此时混合压降很小甚至可以忽略，总压降损失近似等于没有孔眼入流情况下的摩擦压降损失；当注入比大于临界注入比时，孔眼入流可以深入主流并在孔眼下游出现低压分离区，引起混合压降损失，该压降损失随注入比的增大而显著增大，从而导致总压降随注入比增大而急剧增加。     

炉内喷钙过程中流场及脱硫剂混合的数值模拟

借助FLUENT软件平台,对煤粉炉炉内喷钙脱硫过程中流场及脱硫剂混合情况进行数值模拟。通过改变石灰石粉的喷射位置和喷射角度,观察炉膛内石灰石粉与烟气的混合情况以及对炉内流场的影响,指出石灰石喷嘴的最佳喷射位置和喷射角度,可为实际工程应用提供参考。     

阿基米德螺线式混炼盘混炼效果的数值计算

根据基本假设,建立了阿基米德螺线式混炼盘中熔体流动数学模型和混炼过程的计算模型,并进行了数值计算,分析了混炼盘的螺槽深度、螺槽宽度以及转速对螺槽中熔体的停留时间、剪切速率和剪切应力的影响。     

高温气冷实验堆堆底流道的热混合性能

高温气冷实验堆（ＨＴＲ－１０）堆底流道结构的作用之一是使径向温度分布不均匀的堆芯出口冷却剂得到足够的热混合。在相似模型上进行的试验研究表明，在对应ＨＴＲ－１０正常运行时的冷热气进口流量比为１：０．７４６情况下，堆底流道结构能使冷却剂的温度混合程度和均匀程度分别达９４％和９８．４％以上，再流过热气导管后，即到达热交换器之前，这两个值分别达到９８％和９９．６％。在稍作简化的模型上进行的试验表明，进口流量比对流道的热混合性能影响不大，在进口热冷流量比为０．５～２范围内所得到的温度混合程度在流量比为１时有最大值并在两侧显示出一定对称性的分布，其值在９１％～９５％之间。     

Density field measurement and approximate reconstruction of supersonic mixing layer

The density field measurement of supersonic mixing layer based on the nanoparticle-based planar laser scattering method was studied. The calibration of experimental images was analyzed, and the relation between tracer particles concentration and local density of flowfield was calibrated with oblique shockwave experiment. According to the characteristic of mixing layer images, the influence of uneven light intensity distribution was calibrated. With these calibration methods, the density field of supersonic mixing layer with convective Mach number at 0.12 was measured. By analyzing the spanwise vortical structures and streamwise density field, the three dimensional (3D) density field was approximately reconstructed, which apparently reflected the 3D structure of supersonic mixing layer.     

一种求解板材挤出模具流道中溶体流动的新方法

本文提出一种新方法一有限块法，来处理板材挤出模具流道中三维非牛顿溶体流动，它可把三维问题化为二维，比三维有限元法简便很多，既节省了计算机内存也缩短了计算时间，显示出该法在工程应用中有着很好前景．     

稳定土厂拌站监控系统的设计与实现

针对稳定土厂拌站采用的电子计量微机控制的方式,研究了基于“组态王”工控组态软件的监控系统的设计和实现,分析了稳定土厂拌站配料系统的特点,进而确定了系统的硬件架构;接着介绍了用“组态王”设计监控软件各主要功能模块的基本思想及涉及到的几个技术难点;最后研究了系统实现稳定配比控制的算法,该算法主要采用增量式控制和输出限幅的思想.现场测试实验证明,本系统真实再现了稳定土厂拌站的生产工艺流程,实现了配方/生产报表管理、故障报警等功能,并能对配料过程进行实时控制,保证产品达到一定的配比要求.     

双搅拌高效澄清萃取槽混合室均混时间的数值模拟

利用CFD软件FLUENT120,采用Realizablek-ε湍流模型、Eulerian多相流模型及Morsi Alexander相间曳力系数模型,使用滑移网格法处理桨叶的旋转区域,对新型萃取槽混合室内的液-液体系的均混时间以及搅拌功率进行数值模拟.结果表明:随着搅拌转速的增大,搅拌桨消耗的功率增加,水油两相的均混时间减小.搅拌桨转速达到400r/min后,增大转速则搅拌功率继续增大,但对液-液两相均匀混合时间的影响不大.