U形管热交换器振动频率的研究

本文对U形管换热器管束的固有频率进行了理论分析和实验研究。运用Hamilton变分原理推导了半园弧管振动的微分方程;提出了计算U形管固有频率的模型,得到了计算U形管固有频率的理论计算公式。根据不同的边界条件,推导出U形管的频率方程。用数值方法解频率方程,得到了计算各种U形管固有频率的频率参数并与实测值进行了比较,结果表明,理论计算值不必修正就可应用,方法简便,适合于工程计算和预测校核。     

U形管自动成型机的PC控制

论述了Ｕ型管自动成型机控制系统的设计及其工作原理,可编程序控制器在该系统中的应用及控制程序的编制。实际应用结果表明,本控制系统的设计方案合理,系统运行可靠,达到了设计要求。     

用孔板流量计测量脉动气流

基于脉动流对孔板流量计影响的基本原理,介绍了孔板流量计在脉动流测量中产生误差的原因及误差的分析方法。针对实际过程,实验研究了复杂脉动流对孔板流量计测量误差影响,得到复杂脉动流条件下孔板流量计计量误差的估计方法和应用时应注意的问题。     

U形管地下换热系统的传热数值模拟

土壤源热泵是地源热泵中最常见的应用形式,是高效节能、绿色环保的供暖和制冷方式。其换热器大都采用竖直U形地埋管。据此,我建立了竖直U形地埋管与土壤的三维传热模型,模拟了U形管内流体的传热、U形管与土壤的传热和土壤的温度场。本文所建的模型考虑了U形管的实际形状,采用GAMBIT为建模软件,FLUENT为计算软件。管内流动状况与实际物理、几何条件完全符合,这与以前研究者将U形管两只管腿等效为柱热源的数学模型相比有质的改进。通过分析这些模拟数据可以得出对土壤源热泵工程设计有指导作用的结果。     

基于热应力模拟的U形管换热器结构改进

文章使用Ansys软件对传统U形管换热器的管、板进行热应力的数值模拟,分析热应力的大小是否过大,在此基础上提出一种新型双管板U形管换热器结构,目的在于减小管、板结合处的热应力,同时改善传统U形管换热器的一些其他缺陷;并通过Ansys分别对传统、新型U形管换热器工况的模拟,验证了新型U形管换热器设计的可行性,为新型U形管换热器的设计研发提供了可靠的数值依据.     

U形三通管变形接头的设计及CAD应用

在圆环投影及方程式的基础上，当截平面平行圆环回转轴时，对不同位置截切所得各种截交线进行形状分析，给出截交线方程及曲线投影图，编制Ｕ形三通管变形接头设计的通用程序，利用ＣＡＤ方法结合实例进行计算和绘图。     

脉动气流对烧结过程的强化作用

采用模拟原料,在实验室内的脉动烧结装置上,进行脉动气流烧结试验,探讨脉动气流的频率变化和抽风负压等因素对烧结过程的强化作用·实验结果表明,脉动气流频率分别为１,１５,３Ｈｚ时,烧结速率提高了２１８％,６３６％和７８３％·当脉动气流频率大于４Ｈｚ或抽风负压较高时,脉动频率的变化对烧结速度的强化作用不大·     

压缩机管道系统气流脉动的计算

本文以线性阻尼的平面波动理论为基础,研究了气流脉动计算的刚度矩阵法,并给出了计算实例及相应的实验比较结果。     

蒸汽发生器U形管破裂事故的识别与诊断系统

论述了船用核动力装置中蒸汽发生器U形管发生破裂时的故障征兆及对U形管进行故障诊断的必要性，阐述了智能控制领域中的两个方面即模糊逻辑和神经网络，并探讨了它们之间的结合—模糊神经网络结构及其实现算法，利用模糊神经网络对蒸汽发生器U形管破裂事故进行了诊断，诊断结果表明该理论方法对此事故完全可以正确识别，进而证明该理论方法可以应用到船用核动力装置其他故障的诊断，能够满足船用核动力装置的诊断要求。     

管道中脉动气流噪声的治理研究

本对空压机储气罐噪声产生的机理及其特性进行分析和探讨,摸索出一种方便可行的治理方法。     

节流流量计测量脉动气流平均流量的研究

在用节流流量计测量周期性脉动气流的平均流量时,需要在脉源与流量计之间添加稳压箱以减弱脉动对流量计的影响。本文以稳压箱为控制体建立基本方程,对其无量纲化后进行数值求解,并用准则方程式予以拟合,数值计算结果表明,按本文方程得到的曲线与ＩＳＯ／ＴＲ３３１３中提供的实验数据的吻合程序优于该技术报告中的理论分析结果与实验数据的吻合程度。     

U型管油水分离特性及影响研究

目前T型管式分离技术分离效率较低,为提高油水分离效率,提出一种U型管式分离结构.为验证新型管式分离结构的性能,利用Fluent定量研究了外部参数对U型管油水分离装置内部流场的变化规律,主要研究因素包括入口速度、入口含油率、旋转半径、油滴粒径等参数对U型管分离效率的影响.主要得出如下结论:混合物入口速度对分离效率影响较大,随着入口速度的增大,油水分离率分离率减小;油水分离率随着U型管旋转半径增大而增大,但当旋转半径超过0.6 m时,分离效率不再显著增加;油水分离率随着油滴粒径的增大而逐渐提高.研究结论为油水分离U型管设计提供了参考.     

太阳能板式换热器的脉动流相变传热特性

为了研究脉动流对太阳能板式换热器相变传热特性的影响,对太阳能光热板式换热器建立三流道模型,模拟脉动条件下流道内部流动相变传热过程。结果表明：脉动流动下,波纹流道内漩涡周期性形成和脱落,波纹凹角处流体与主流区流体的掺混增强。与稳态相比,脉动流场传热效果的强化程度随振幅和频率增大而增大。稳态流动气相在凹角和换热壁面上堆积,形成明显的气膜。脉动流动下,随着脉动振幅增大,脉动流场的气相体积先减小后增大,振幅为0.02时到达最小值,随着脉动频率的增加,气相体积的变化幅值开始减小,气相体积均值在逐渐增大。     

幂律流体同心环空内层流脉动流的数值分析

建立幂律流体环空内层流脉动流的数学模型,采用SIMPLE算法进行数值求解,得到幂律流体环空脉动层流的流动特性。结果表明:幂律流体环空脉动流的流动特性与稳态流动时差异较大;环空脉动流在距入口非常短的一段距离内就可达到充分发展,且不同时刻的入口段长度随时间而变化;低脉动频率下速度分布曲线类似于稳态时的抛物形分布,高频率下壁面附近的速度分布曲线发生扭曲,振荡速度的最大值出现在壁面附近;内、外壁面的摩擦系数和轴向压力梯度均近似满足正弦变化规律,脉动频率、振幅和流体流性指数的增加均会使壁面摩擦系数和轴向压力梯度及其变化幅度增大。     

脉动流场中血管微型机器人的运行研究

研究一种应用于人体血管的新型螺旋式微型机器人.利用机器人机体内外表面不同旋向的螺旋槽和在液体环境中不同转向的高速旋转,实现机器人的悬浮式快速运行.在模拟人体主动脉的脉动流场环境下,运用计算流体力学(CFD)方法数值研究螺旋机器人在一定的运行速度下,机器人内外螺旋的轴向驱动力、轴向力矩以及机器人对血管壁的压力,并且分析机体的内外转速和机器人运行速度对机器人轴向驱动力和血管壁所受压力的影响.研究结果表明:血管壁所受最大压力和机器人内外螺旋轴向驱动力变化基本和血流速度变化趋势一致,机体外螺旋所受轴向力矩为负值,机体内螺旋所受轴向力矩为正值;随着机体内外转速的增加,血管壁所受最大压力和机器人的轴向驱动力都随之增大,机体外螺旋转速的增加更有利于机器人轴向驱动力的增大;随着机器人运行速度的增大,机器人轴向驱动力先增大,当运行速度达到一定值时,机器人轴向驱动力又随之减小.实验证明这种螺旋机器人可以在顺流和逆流的流体环境中运行.     

黏弹性流体环空内脉动层流流动的理论解析

结合运动方程和本构方程,建立同心环空内上随体Maxwell型黏弹性流体在周期性压力梯度作用下脉动层流流动的数学模型,采用固有函数法对模型进行理论求解,得到环空内的速度分布,并讨论各种因素对环空内速度分布的影响。结果表明:受周期性压力梯度作用的影响,环空内的速度随时间呈周期性变化;流体的弹性作用使环空内的速度剖面具有显著区别于牛顿流体的特征。     

环形内肋片圆管层流脉冲流动强化对流换热数值分析

为了解环形内肋片圆管中脉冲流动强化对流换热的机理,该文对这一现象进行了数值研究。数值计算结果表明:与具有相同Rem时的稳定流动相比,脉冲流动可使对流换热强化一倍以上,其强化效果与振荡频率、肋片高度和肋片间距有关;最佳量纲1振荡频率在400到1000之间,并随着Rem的增大而增加;对流换热强化的原因在于脉冲流动使由肋片引起的涡旋更加激烈,速度场和温度梯度场之间的协同性更好。     

板式脉动热管内气液两相流流型演化及传热分析

基于VOF方法建立了板式脉动热管内气液两相流动和相变传热的三维非稳态数学模型,并进行了数值求解.研究了该型热管内气液两相流流型演化和相变传热特性,比较了不同加热功率条件下热管内的流型和温度分布.研究结果表明:该板式脉动热管在运行过程中出现的主要流型有泡状流、柱塞流、环状流;当加热功率为100和120 W时,启动工况下热...     

解吸法测定煤层瓦斯压力和瓦斯含量的实验研究

本文实验研究了煤屑的瓦斯解吸规律,实验表明:煤屑的解吸瓦斯流量与煤层瓦斯含量、瓦斯压力密切相关,利用煤屑解吸瓦斯流量可准确测算煤层瓦斯压力和瓦斯含量,该方法具有测定速度快、简单易行、数据可靠等特点,可在现场推广应用.最后提出了利用煤屑解吸瓦斯流量测算煤层瓦斯压力和瓦斯含量的计算方法和计算公式.     

平直通道中层流脉动流动的数值模拟

对不可压缩脉动流动的流动和换热特性进行了数值模拟研究.当脉动频率较低时,充分发展的振荡速度分布类似于稳态的抛物形分布,而频率很高时,脉动的影响显现出来并且体现在靠近壁面的狭窄区域内.在脉动流动下,入口段的长度值发生类似正弦方式的波动,其相位和振幅受脉动频率的影响,壁面摩擦系数也发生正弦规律的变化,其相位和振幅也与脉动频率有关.另外,脉动对于壁面的换热也有一定影响,随着频率的增大,流体的脉动对于换热的影响逐渐被局限在加热段上游.研究结果表明,脉动流动的摩擦损失和换热特性与稳态流动的截然不同,对于处在非定常流动工况(如振荡流动)下的热系统部件的优化设计,需加以认真考虑.