单向分布碳纤维砼加固板温度裂缝分析

由于铁路桥梁挡风板两侧温差影响、垂直挡风板的风荷载作用等,会产生板面外的变形,挡风板容易产生裂缝.在挡风板内侧用碳纤维混凝土薄板做加固处理,可以阻止挡风板的开裂.本项目加固板碳纤维沿挡风板的高度单向分布,应用FINAL有限元软件,分析挡风板与加固板之间温差作用对加固板裂缝的影响,并分析碳纤维两向正交分布、加固板厚度对加固板温度裂缝的影响,从既经济又适用的角度,为碳纤维加固板设计与应用提供理论依据.     

单向分布碳纤维砼加固板温度裂缝分析

由于铁路桥梁挡风板两侧温差影响、垂直挡风板的风荷载作用等,会产生板面外的变形,挡风板容易产生裂缝.在挡风板内侧用碳纤维混凝土薄板做加固处理,可以阻止挡风板的开裂.本项目加固板碳纤维沿挡风板的高度单向分布,应用FINAL有限元软件,分析挡风板与加固板之间温差作用对加固板裂缝的影响,并分析碳纤维两向正交分布、加固板厚度对加固板温度裂缝的影响,从既经济又适用的角度,为碳纤维加固板设计与应用提供理论依据.     

调制气流声源流场声场特性的实验研究

已有大功率调制气流声源的实验集中于声场的测量,但对与声场特性密切相关的声源内部流场的演化过程研究较少.本文设计了稳态流场粒子图像测速(PIV)实验系统和流动致声单点测试系统,并分别用于内流场稳态和瞬态流动特性的研究.稳态流场实验结果中,喉道内呈减速增压流动,外壁面流动分离和近壁面高低压区域交替成为高气窒压力下声源稳态流场的重要特征.流场扰动致声过程的测量数据表明,调制频率对内流场分布的变化有显著影响,强声波产生的频率相关性受气室压力、激励信号强度和声源几何参数等多种因素共同作用.气路系统的流动对调制部件的振动过程有一定影响.所测声源频率响应峰值位于0.5～1kHz.激励电流低于10 A时.声压级输出随着气室压力和激励信号强度的增加而增加.喷口出口和喉道入口宽度对于声源性能也有明显的影响.从提高声源输出声压级角度,实际应用中应根据加载激励信号选择合适的喷口参数使声源工作于满调制状态,同时适当减小喉道入口宽度.单频调制的声源产生过程伴有谐波分量,非均匀流动中传递压力扰动的强度随管道截面积的增大而降低.压力扰动量级和成分与所测量声信号间存在密切联系.     

基于水晶棉纤杂不同沉降性能设计的分离管道的数值模拟

建立三维计算流体力学(CFD)模型,对所设计管道内的气流状态进行三维数值模拟,将模拟结果与沉降差异相结合,通过理论计算验证了管道纤杂分离的可行性.并对水平管道长度、弯道角度、转弯弧度及出口宽度这4个管道结构参数分别进行调整后模拟.研究结果表明:增加水平管道长度能提高纤杂输送速度及分层效果;增加弯道角度能使纤维收集速度增大;转弯弧度和出口宽度对纤维收集速度的影响大于对纤杂输送速度的影响,因此,需调整转弯弧度使纤杂输送速度提高的同时又不破坏收集气流的稳定性,并适当减小出口宽度以提高纤维的收集速度.     

BCF变形装置的流场测试

为了探求BCF变形加工机理,利用测压探针测试了导丝管内部及出口端外的总压和静压分布规律,实验结果表明导丝管内为气流分布不均匀、速度梯度大、不对称的紊流流场。较高的进气压力,保证足够的进气量。有利于丝束的变形。     

电改袋式除尘器气流分布数值模拟

以烧结机机尾电改袋式除尘器为例,对其内部气流分布板与滤袋进行合理简化,采用CFD软件,通过建立计算模型、划分网格、定义边界条件、解算控制、计算求解及结果处理等步骤,得出滤袋迎面气流速度大小和每个滤袋单元处理风量.根据模拟结果调整气流分布装置结构参数及灰斗挡风板布置形式,使通过除尘器的气流流动顺畅、平缓,降低除尘器箱体气流流通阻力,并使各滤袋单元处理流量基本一致,最后给出优化气流分布方案,为电改袋式除尘器合理布置气流分布装置提供设计依据.     

斜板湿式除尘脱硫器气流流场模拟

对自行研制的斜板湿式除尘脱硫器,利用计算流体力学(CFD)中的fluent软件,选择k-ε模型和SIMPLE算法,对其内部气流流场进行数值模拟.结果表明,入口处、斜板处存在旋涡,湍流剧烈.旋涡的存在延长了气流的停留时间,增加了相间接触机会,可减少和消除死角.最后,选取入口管和出口管的某断面进行实验验证.结果表明:入口、出口某断面处实验与模拟值吻合较好,两者的相对误差在1%～3%.     

国产高性能聚丙烯腈基碳纤维技术特点及发展趋势

 聚丙烯腈基碳纤维兼具高性能和低比重，是轻质高强、轻质高模等高端装备轻量化的首选材料，是高性能纤维的典型代表，受到世界各国政府、国防与工业领域、科技与产业界的高度关注。从聚丙烯腈碳纤维材料的结构性能特征出发，介绍了聚丙烯腈基碳纤维制备的工艺流程、结构与性能的相关性；从高强碳纤维被发明、高强中模碳纤维因需求牵引而研发成功、更高性能碳纤维的不断创新发明，直至进入新世纪后对高性能低成本化的重视，阐述了国际聚丙烯腈基碳纤维技术发展的4个关键阶段；分析了国产碳纤维通过自主创新，建立以二甲基亚砜为主、包含其他工艺技术的发展历程。从高强和高强中模碳纤维、高模和高模高强碳纤维、低成本大丝束碳纤维的国产化有序发展，展示了碳纤维国产化技术水平不断提高、碳纤维制备与应用不断融合的现状。最后结合国际技术发展动态和中国碳纤维技术积累基础，提出了开展颠覆性技术研究的建议，认为新型聚丙烯腈成纤技术、原材料创新和碳纤维制备过程新型热源技术等值得高度关注。     

混合动力汽车用镍氢电池的散热结构分析

以混合动力车用镍氢电池为研究对象,利用计算流体动力学分析软件对现有电池组的散热结构进行了流场和温度场的仿真分析,研究结果表明现有电池组的温度场均匀性较差.通过调整挡板及电池的位置、改变电池倾斜角度和电池的间距、施加挡风结构、包覆保温层等方法改善了电池组冷却气流分布和电池组温度场均匀性,其中包覆保温层的效果最好.为混合动力车用镍氢电池热管理的设计提供了依据.     

高炉渣成纤喷吹射流速度场与温度场数值模拟

高炉渣纤维由高炉渣在熔融状态下经喷吹或离心得到,是有机保温材料理想的替代产品.离心喷吹法制备高炉渣纤维要求喷吹气体具备一定的流速及温度,且气体流场分布均匀.采用CFD数值模拟方法比较了不同直径锥型喷嘴射流速度场与温度场,结合高炉渣成纤的相关工艺参数确定了合理的气体喷嘴类型.数值模拟结果表明采用锥型喷嘴,能得到喷吹所需的高速气流,利于渣棉形成分布均匀的渣棉初生层.模拟所得结果与试验验证相符,为实际生产高炉渣纤维提供了指导.