差速双滚筒搅拌均匀性建模及多目标参数优化

为探究差速双滚筒的颗粒搅拌均匀性和参数最佳匹配值,选择线速度、滚筒倾斜度和搅拌叶片安装角作为独立变量,利用Box-Behnken方法设计了三因素三水平的试验方案,利用离散元法和响应曲面法建立了相应的数学模型,对模型进行了方差分析和参数优化,得到了差速双滚筒的参数优化匹配值.结果表明:差速双滚筒在细颗粒搅拌均匀性方面有优...     

双排叶片搅拌装置合理参数的确定与匹配

为消除强制式搅拌机的低效率区,提高混凝土的搅拌质量和效率,根据双排叶片的搅拌装置结构,采用理论分析和正交试验相结合的方法,分析了主副叶片安装角、主副叶片的关系、搅拌臂排列形式、拌筒长宽比和搅拌线速度等搅拌装置参数对搅拌性能的影响,得出了各参数的合理取值范围和相互匹配关系.结果表明:主叶片安装角、主副叶片排列关系、单轴搅拌臂相位和双轴搅拌臂排列是双排叶片搅拌装置的首要性能参数;对目前普遍使用的双卧轴式搅拌机的较优参数匹配推荐为:主叶片轴向角45°、径向角35°,副叶片轴向角35°、径向角45°,主副叶片变径、同向关系,单轴搅拌臂相位90°,双轴搅拌臂平行布置,拌筒长宽比大于1,搅拌线速度1.2m/s.     

沥青搅拌设备烘干筒料帘密度建模及仿真

为提高沥青搅拌设备烘干筒的传热效果,掌握烘干筒叶片对石料抛撒特性的影响,以4 000型烘干筒为研究对象,对筒内石料的运动轨迹进行了运动学建模及离散元仿真.采用几何法分象限建立了叶片持料量模型,通过石料颗粒的运动学分析,建立了料帘密度的数学模型.研究了不同叶片型式和圆周数量工况下的料帘密度变化趋势,提出了料帘密度合理的选值区间及叶片的设计方法,并利用EDEM离散元软件对研究结果进行了仿真验证.结果表明:适宜的烘干筒料帘密度范围为30~35g/m3,4 000型烘干筒若采用三段式叶片,则圆周数量可以选择为18片或20片;若采用两段式叶片,则适宜的圆周数量为20片.研究结论为烘干筒结构参数优化提供了科学依据.     

搅拌机叶片安装角的确定方法

为提高混凝土的搅拌质量和效率,根据搅拌过程中物料的运动特点,提出了判断叶片安装角合理与否的准则;通过对物料单元的受力分析和叶片前密实核心的定性分析,确定了叶片安装角的合理取值范围,并运用正交试验法,研究了双卧轴搅拌机的叶片安装角与搅拌臂排列形式、拌筒长宽比、叶片个数和搅拌线速度等参数的匹配关系。结果表明:叶片安装角受搅拌机其他结构和运动参数的影响和制约,确定时要综合考虑各参数间的关系,保证物料在拌筒三维方向同时得到均匀搅拌;双卧轴搅拌机叶片安装角的取值范围为31°~45°,其中宽短型的推荐值为35°。     

混凝土搅拌车新型螺旋线搅拌叶片的设计

基于微分原理,提出了搅拌筒叶片新的推导方法,推导了对数螺旋线与平方螺旋线,结合经验,设计出一种新型的搅拌筒叶片曲线,与传统对数螺旋线叶片进行对比,它的搅拌均匀性、出料速度和出料残余率性能有很大提高,进一步建立了新型搅拌筒三维数字模型.     

搅拌机搅拌臂数目与叶片面积的确定方法

针对国内外搅拌臂和叶片缺乏成熟的设计方法的现状,采用理论分析与试验研究相结合的方法,分析了设计搅拌臂数目和叶片面积时需要考虑的相关因素,并在此基础上设计了试验样机,通过试验测试和结果分析,确定了各种试验条件下的搅拌臂数目与叶片面积的较佳值.结果表明,由于搅拌臂数目和叶片面积与其他结构参数互相影响,在叶片搅动的物料量与搅拌室公称容积之间存在着一个合理的比值范围,应将该比值作为设计时的综合评判指标.     

双卧轴振动搅拌对超高性能混凝土性能的影响研究

【目的】以双卧轴振动搅拌机为研究对象,分别采用仿真和试验方式对比分析振动搅拌对超高性能混凝土材料性能的影响。【方法】首先,建立双卧轴振动搅拌机三维立体模型;然后,将其导入EDEM仿真软件进行仿真分析,在保证所建模型能使物料充分混合的前提下,设计了一组非振动搅拌与振动搅拌的对比研究,利用EDEM的后处理功能,对搅拌结束的物料运动轨迹及材料的均匀度随时间的变化规律进行分析;最后,通过现场试验测试了成品混合料的力学性能。【结果】仿真结果证明：在转速相同的情况下,搅拌结束时振动搅拌方式下混合料的离散系数为0.186,非振动搅拌混合料的为0.247,振动搅拌使混合料的匀质性提高了25%。预混料与非预混料的工程试验结果表明：与非振动搅拌相比,振动搅拌后混合料的延展性提高了7.4%～16.2%,塌落度增大了3～5 mm,匀质性提高了21%。【结论】整体而言,对于超高性能混凝土的制备,振动搅拌效果更好。     

沥青混合料加热滚筒温度场仿真及质量分析

为了提高沥青混合料的加热效率与均匀性、降低能源消耗、提高路面就地热再生的施工质量,针对沥青路面养护车加热滚筒不同结构的螺旋叶片,利用Fluent仿真软件,通过数值模拟和分析,建立沥青混合料的流动及加热三维分析模型,采用混合模型、标准k-ε双方程模型、P1辐射模型的方法,研究不同螺旋角螺旋叶片对沥青混合料加热效率及加热均匀性的影响.研究结果表明:螺旋叶片的螺旋角对沥青混合料的加热效率以及加热均匀性影响较大,其中68°螺旋叶片加热效率最高、加热均匀性最好,为加热滚筒螺旋叶片的设计提供了借鉴.     

潜水搅拌器安装角度对盐泥水洗搅拌效果的影响

针对传统搅拌桨型无法满足盐泥水洗搅拌的问题,提出了双潜水搅拌式水洗设备,借助Fluent17.0软件,采用MRF法、标准k-ε湍流模型,对该水洗设备中盐泥-水洗剂混合过程进行数值模拟,以流速场、混合时间、单位体积混合能、盐泥体积分数标准差、湍动能以及湍动能耗散率为指标,研究了搅拌叶轮转速为480 r/min时,水洗设备内双潜水搅拌器以不同安装角度下的混合特性,并通过实验验证模拟仿真的有效性。研究结果表明:各安装角度下的搅拌流速场不具对称性,近潜水搅拌器的流体区域流动较为紊乱,安装角度α为20°时,整个流体域内低流速区占比小,远离搅拌器的下游处流速较高且分布均匀,两相混合时间和混合时间数最小,混合均匀度最佳,适用于快速式搅拌模式;α为40°时,湍动能耗散率最小,单位体积混合能最小,可达到最佳的节能效果,适用于持久式搅拌模式。实验结果表明数值模拟结论有效,可为盐泥的高效水洗处理提供一定的参考。     

6mm厚货车用铝合金板摩擦搅拌焊试验研究

摩擦搅拌焊技术已成为铝合金焊接的重要手段。针对5052和6061-T6两种6 mm厚铁路货车使用的铝合金板材,采用摩擦搅拌焊设备进行焊接试验;并进行了相关检测,研究不同工艺参数对焊接质量的影响。结果表明:提高搅拌头的转速和降低焊接速度有利于降低设备的主轴轴向受力。在低转速时,摩擦搅拌焊的焊接质量较差,焊缝结构疏松,容易出现焊缝缺陷;当转速提高到1 200 r/min时,热输入能量适中,焊缝表面光滑明亮,表观质量良好。由焊缝表观可以发现,提高焊接进给速度后,焊缝表面光亮度下降,纹路变得明显,表面变得粗糙;在较高的搅拌头转速下以不同焊接速度进行焊接,其焊缝内部基本无可见缺陷,质量良好;在相同的搅拌头转速和焊接速度下,6061-T6铝合金板焊接过程中主轴压力略低于5052铝合金板。     

工业混醇催化合成混合酯的研究

本文研究了四种酸催化剂用于工业混醇与乙酸酯化合成混合酯的催化性能。结果表明，硫酸和磷钨酸虽然催化反应速度快，但产品中酯含量较低；强酸性阳离子交换树脂具有较好的催化活性，但反应中存在严重的暴沸现象；SO42-TiO2-Z固体超强酸催化活性相对较高，产物中酯含量可达80％以上。     

弹性体材料拌合的离散元模拟及拌合装置的改进

为了现实有效地离散弹性体材料拌合的数值模拟,采用离散元法,开发了离散弹性体材料拌合离散元模拟系统.通过塑料球落下拌合实验对数值模拟系统进行了验证.实验结果与计算结果接近,表明该系统具有可信性.应用数值模拟系统对现有拌合装置的拌合原理进行了分析,阐明了现有拌合装置的问题,开发了一种新型拌合装置,并对其进行了实验验证和数值模拟.结果表明新型拌合装置的拌合能力高.该材料拌合离散元模拟系统与参数确定方法能够合理地模拟离散体的拌合.     

振动搅拌对不同配合比混凝土性能的影响

振动搅拌是高效节能生产混凝土的一种新技术,为在常用的C20、C30、C40混凝土生产中使用该技术,进行了振动搅拌对不同配合比混凝土性能影响的试验研究。在投料顺序、搅拌时间与速度、振动强度相同的条件下,进行不同配合比混凝土的振动与不振动搅拌的比对试验,得到的结果是,振动搅拌使得新拌混凝土的坍落度有所降低,C20混凝土的坍落度降低了23.8%,C30降低了15.3%,C40降低了25%;同时,新拌混凝土的保水性与粘聚性良好;传统强制搅拌的混凝土含气量在2.5%左右,振动搅拌将含气量的数值提高到了3%左右,振动搅拌过程对混凝土的引气效果相当明显;振动搅拌的不同配合比混凝土强度普遍高于传统强制搅拌的10%以上;随着混凝土配合比的升级,振动搅拌对混凝土强度提高的幅度在减弱;同时振动搅拌混凝土前期强度的增长速率较快,后期放缓;而不振动的传统强制搅拌的混凝土,前期强度增长平缓,后期有所加快;振动搅拌混凝土平均强度的离差系数比传统强制搅拌的要小30%以上。研究发现,与不振动强制搅拌方式相比,振动搅拌可以明显提高不同配合比混凝土的强度与均质性,引气效果明显,但新拌混凝土的坍落度有所降低,这为振动搅拌技术在商品混凝土生产中的应用提供了依据。     

中微子质量与味混合

根据中微子质量项的不同类型 ,可以划分中微子的混合机制 .将中微子质量矩阵对角化 ,可以导致相应的混合 .给出了三种类型的中微子混合 .     

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。     

混凝土二次搅拌的机理分析

针对混凝土强度破坏常发生在水泥石与骨料界面的情况,指出传统混凝土搅拌工艺在提高水泥分散性、水化程度以及平衡混凝土界面过渡区强度梯度等方面存在的不足,提出用新的二次搅拌工艺改善混凝土界面区的结构和性质,可提高混凝土性能.剖析了二次搅拌的机理,并与传统搅拌方法进行了对比.结果表明:二次搅拌改善了混凝土界面的微观匀质性;减少了水泥颗粒的团聚现象,提高了水化程度;改善了混凝土界面区的水化物分布状态,综合提高了混凝土各项性能.     

卷积混合模型分离算法与多局部放电混合信号分离

为了辨识GIS内多绝缘缺陷产生的单一PD信号,对多PD信号在GIS内的传播与混合机理进行深入分析,提出采用卷积混合模型描述其混合过程,并构建分离算法分离多PD信号以获取辨识所需的单一PD信号。结合PD信号的非平稳特性,将各多PD信号在时域空间下划分成短时内平稳的子信号集合,利用Molgedey-Schuste算法在频域内对子信号进行分离,再利用子信号包络线的相关性在频域对分离子信号进行重构,获取各单一PD信号,以实现对非平稳多PD信号的分离。经仿真和实测多PD信号的有效分离,证实了多PD信号在GIS内线性卷积混合特性的假设,同时为用外置UHF检测法获取多绝缘缺陷产生多PD信号的辨识提供了新方法。