螺旋管强化传热的CFD模拟与优化

在长度500mm的螺旋管中,采用计算流体动力学(CFD)技术对椭圆形螺旋管、圆形螺旋管和旋转角螺旋管的传热性能进行了模拟计算。计算结果表明,旋转角螺旋管具有较好的传热性能。在旋转角螺旋管中有0°、15°、30°、45°、60°5种不同的旋转角结构,其中以30°旋转角螺旋管的传热性能最好。以30°旋转角螺旋结构为基础,模拟了24°、26°、28°、32°、34°、36°等不同的旋转角螺旋结构,得到32°旋转角螺旋结构为最优,该结构螺旋管的出口温度比椭圆形螺旋管提高了19.50%,比0°旋转角螺旋管提高了11.68%。同时通过对椭圆形螺旋结构、圆形螺旋结构和32°旋转角螺旋结构进行压力和速度模拟,计算结果显示32°旋转角螺旋结构有更佳的压力分布和速度分布。     

基于Fluent的射流喷嘴结构设计与优化

合理地选择射流喷嘴参数,实现天然气水合物的固态硫化开采,是促进天然气水合物商业化采掘的关键因素之一.利用Fluent软件建立不同结构参数的单喷嘴流场湍流模型,仿真分析了5种不同结构尺寸的喷嘴对水合物射流破碎的影响,并通过正交试验对单喷嘴结构参数进行优化.仿真结果表明:喷嘴出口处带有扩散角时有利于利用水射流的能量,达到良好的射流破碎效果;最优的喷嘴结构参数为,入口直径D=2.0mm,过渡段直径d0=0.8mm,过渡段长度l=4mm,收缩角α1=24°,扩散角α2=10°.     

青铜器、彩陶和唐三彩陈列室的视觉环境研究

作者们应用语意差别量表和因子分析法研究了青铜器、无釉彩陶和唐三彩等古文物陈列室的视觉环境的最佳照明条件。实验中描述照明条件的参数为:方向性照明的方位角(α)、高度角(θ)和照度矢量/标量照度比(E/E_s)。结果为: 对于青铜器:α=60°,θ=75°,E/E_s=1.00-150; 对于无釉彩陶:α=90°,θ=0°-30°,E/E_s=2.00-2.50; 对于唐三彩:α=30°,θ=75°,E/E_s=2.50-3.00。     

工艺参数对楔横轧4Cr9Si2表面螺旋痕的影响

借助DEFORM软件对4Cr9Si2楔横轧成形过程进行了数值模拟,分析了工艺参数对楔横轧4Cr9Si2轧件表面螺旋痕影响规律.结果表明:轧件表面螺旋痕是轧件在成形过程中产生应力状态改变而产生的缺陷.随着成形角增大,表面螺旋痕深度将增加;随着楔尖圆角增大,表面螺旋痕将迅速降低;展宽角对表面螺旋痕影响较小;断面收缩率减小,塑性变形量小,表面螺旋痕将减轻.通过实验验证了有限元模拟的正确性.最后对某型气门进行了模拟和实验,当Ψ=70.84%时,在α=32°,β=7.5°,R=12mm下得到了表面无螺旋痕气门.     

预混式气力喷雾系统喷头试验及结构优化

对预混式气力喷雾系统喷头进行试验,研究了结构喷头各参数对雾化效果的影响,并通过喷头孔径d、喷头芯端间隙e和涡流室长度L三因素的水平正交试验,得出了喷头最佳结构参数为：d=1．3mm,e=1．0mm,L=20mm．     

两个新型呋喃酰腙的合成、晶体结构与荧光性

以2-呋喃甲醛、肉桂醛、水合肼为原料合成2个含有呋喃环的新型酰腙,即双（2-呋喃亚甲基）腙（L1）和肉桂醛-2-呋喃甲酰腙（L2）,并用元素分析、核磁共振、红外、紫外、X-射线单晶衍射和荧光光谱等手段对其进行表征．结构分析表明,酰腙L1属于正交晶系,空间群Pbca,晶胞参数a=0．6S83（7）nm,b=0．9026（8）nm,c=1．5136（14）nm,α=β=γ=90°,V=0．9404（15）nm^3,Z=4;酰腙L2也属于正交晶系,空间群Pbca,a=1．1297（12）nm,b=0．7388（7）nm,c=2．907（3）nm,α=β=γ=90°,V=2．427（4）nm^3,Z=8．荧光性测试表明酰腙L1具有微弱的荧光性,酰腙L2具有强的荧光性．     

螺旋驱动血管机器人外结构参数优化

为了改善螺旋驱动血管机器人运动性能,对其外结构参数进行数值优化.对不同螺旋参数(螺旋线数、螺旋升角、螺宽与螺距之比)的血管机器人外流场进行数值模拟比较分析,得到优化后的外形参数分别为:螺旋线数6,外径8mm,轴向长度15mm,螺宽1.13mm,螺高0.8mm,螺升角45°.计算结果表明,优化后的血管机器人结构的轴向推动力增加了4.69倍,而液体阻力矩仅增加了0.18倍.     

对氯苯甲酸3-羟基-4-（3-羟基-3-对氯苯基丙烯酰）-苯基酯合钴（Ⅱ）配合物的微波固相合成及晶体结构

以对氯苯甲酸3-羟基-4-（3-羟基-3-对氯苯基丙烯酰）葫E酯和六水氯化钴为原料,在微波辅助作用下,固相合成了对氯苯甲酸3-羟基-4-（3-羟基-3-对氯苯基丙烯酰）-苯基酯合钴（Ⅱ）配合物．利用红外光谱及单晶X射线法对目标配合物进行了表征,该配合物为三斜晶系,空间群为P-1,晶体学参数：α=0．69450（5）nm,b=1．311610（12）nm,c=1．484090（13）nm,α=105．812（2）°,β=102．4600（10）°,γ=105．326（2）°,F（000）=525,Z=1,V=1．19262（9）nm°,Dc=1．426g·cm^-3,Mr=1024．51,最终结构偏离因子R=0．0527,Rw=0．1058,S=1．052,最终差值电子云密度的最大值和最小值分别为1157nm^-3和-256nm^-3．     

加载角度对高速列车铝合金焊接接头裂纹扩展路径的影响

以A7N01铝合金焊接接头为研究对象,基于最大周向应力准则,通过数值模拟的方法对接头裂纹在Ⅰ-Ⅱ复合加载下的扩展路径进行了研究,其中重点分析了当裂纹扩展到焊缝与母材之间的界面时,复合加载角度α对其启裂角度θ的影响.结果表明:在Ⅰ-Ⅱ复合载荷作用下,接头裂纹扩展到界面时,其扩展方向存在三种可能性:一是继续在焊缝中扩展;二是沿着界面方向扩展且不进入母材;三是穿过界面且进入母材.当α=30°时,裂纹在界面处的启裂角θ约为0°,裂纹将沿着界面的方向扩展且不进入母材;当α=45°时,裂纹在界面处的启裂角θ约为30°,裂纹将穿过界面且进入母材;当α=60°时,裂纹在界面处的启裂角θ约为41°,裂纹将穿过界面且进入母材.     

大环稀土-过渡金属超分子配合物[Tb（NiL）3（CH3OH）3]（ClO4）3·5CH2OH的合成及晶体结构

合成了以大环草酰胺配合物NiL为配体的四核Ni3Tb稀土-过渡配合物[Tb（NiL）2（CH3OH）3]（ClO4）3·5CH3OH,并利用单晶X-射线结构分析、红外光谱以及电子光谱等多种手段对该配合物进行了结构表征．结构分析表明,该配合物为三斜晶系,对称群为P=1,a=1．5081（3）nm,b=1．5132（3）nm,c=1．7446（3）nm,α=82．512（11）°,β=70．095（6）°,γ=84．185（10）°,Z=2．     

婴幼儿骨性鼻泪管的影像解剖学测量

目的:应用螺旋CT三维重建技术观察正常婴幼儿鼻泪管的解剖学特征.方法:应用螺旋CT对27例(54侧)正常婴幼儿和15例(30侧)成人骨性鼻泪管三维重建,再测量骨性鼻泪管长度,鼻泪管长轴与正中矢状切面,水平切面,冠状切面投影的夹角等解剖学数据,同时用解剖学方法测量7例(14侧)儿童尸头骨性鼻泪管长度作对照,应用SPSS13.0软件进行统计学处理.结果:螺旋CT三维重建测量婴幼儿骨性鼻泪管长度为(10.06±0.29)mm,儿童尸头骨性鼻泪管长度为(9.95±0.31)mm,成人骨性鼻泪管长度为(11.51±1.54)mm,前两者之间的差异无统计学意义,而前两者与成人鼻泪管长度之间的差异有统计学意义.婴幼儿鼻泪管长轴与正中矢状切面投影的夹角为7.96°±1.62°,与水平切面投影的夹角为73.24°±6.75°,与冠状切面投影的夹角为12.31°±2.03°;成人鼻泪管长轴与正中矢状切面,水平切面,冠状切面投影的夹角分别为8.08°±0.63°,72.69°±3.85°,12.09°±1.21°,两者之间的差异无显著性.结论:螺旋CT三维重建技术是测量婴幼儿鼻泪管解剖学数据的一种有效方法,所得解剖学数据对婴幼儿泪道疾病的手术治疗有重要的指导作用.     

低层双坡屋面风压标准k-ε模型模拟研究

基于fluent 6.3标准k-ε模型对我国沿海地区常见的低层双坡房屋屋面表面风压进行数值模拟,研究了不同风向角(α=0°,45°,90°)、不同屋面坡角(H=0°,18°,34°,45°)、有无挑檐3种因素影响下屋面的风压分布情况。结果表明:各参数对屋面风压的影响程度不同,风向角决定了屋面风压的整体布局,坡角对屋面风压分布的影响是整体性的,挑檐则只有局部性的影响。双坡屋面的局部风压峰值一般出现在迎风屋檐或屋脊附近,其值与屋面的坡度及风向角相关。在不同风向角下屋面坡度在18°～34°时,屋面风压值及其变化较小。该模拟分析方法克服了风洞试验存在的费用高、周期长、缩尺比影响大等缺点,可以更方便地辅助低层双坡房屋抗风设计。     

小型风冷柴油机镶块双通道倾角对涡流特性的影响

为分析风冷柴油机镶块双通道安装位置对涡流室内涡流形态的影响,以BHl75F柴油机为例,基于FLUENT流体仿真软件,研究活塞从曲轴转角210°CA运动至上止点（TDC）时双通道倾角对柱形平底涡流室内涡流特性变化规律．模拟结果表明,镶块双通道倾角对涡流室内涡流形态发展具有重要影响,在设计的30°、40°、45°及50°四种通道倾角方案中,涡流室内涡流发展过程较为相似,均在连接通道左侧形成自由涡,随着曲轴转角的增大,涡流强度增大,涡核上移并稳定在O点位置附近;相对30°、45°通道倾角而言,40°、50°对应的涡流形态发展较快,且在喷油始点附近位置,45。通道倾角所获得的涡流形态更稳定、矢量速度和涡流尺度更大,有利于提高油气混合质量．     

螺旋进气道设计参数对涡流比影响的数值分析

采用计算流体力学软件Converge对一款车用柴油机进行了气道和缸内流动的数值计算,主要研究柴油机螺旋进气道结构设计参数对缸内涡流比的影响.通过修改螺旋进气道的3个主要结构设计参数,研究了其对缸内涡流比的影响规律.结果表明:当单独改变螺旋室高度、涡壳切割量以及螺旋进气道转角3个结构设计参数,使其取值分别为13mm,1.27mm以及0°时,缸内涡流比获得最大值;同时修改多个结构设计参数时,其对涡流比的影响存在相互制约的作用;通过Converge软件实现了螺旋进气道多结构参数的数值研究,对实际气道的设计具有重要的指导意义.     

柴油机螺旋气道结构对气道性能的影响研究

以186FA柴油机螺旋气道为研究对象,基于CFD技术研究气道螺旋室高度和螺旋坡角对气道性能的影响,考察气道流量系数、涡流比及湍动能分布的变化规律。结果表明:整体流量系数没有明显变化;与原模型相比,当螺旋室高度为30 mm和螺旋坡角为75°时,平均涡流比分别增大2.2%和3.2%,且截面湍动能均减小,对应的气道性能整体较好,为186 FA螺旋气道性能的改进提供了参考。     

H62黄铜微齿轮热挤压模具的设计

采用拼接法设计了模数m=0.125 mm、压力角α=20°、齿数z=6、齿顶圆直径d=1 mm的H62黄铜微齿轮热挤压模具。优化了关键模具结构,用碳化钨硬质合金做挤压针、4Cr5MoS iV1做其他模具材料,采用尺寸为3 mm×3 mm的H62黄铜坯料,在G leeb le-1500D热模拟实验机上实现了650℃正向热挤压,挤出了成形状况良好的微齿轮。     

一个“笼状”钠簇合物的合成及结构

利用氮芳氧基功能化的酮亚胺配体与过量氢化钠反应,合成了一个结构新颖的笼状钠配合物（C100H156N4Na8O18,Mr=1886．21）．该配合物通过了各项表征,测得了晶体结构．晶体属于单斜晶系,空间群P21／n,晶胞常数：a=1．5168（10）nm,b=1．4973（9）nm,c=4．6921（3）nm,α=90°,β=95．3°,γ=90°,Z=4,V=10．6107（12）nm^3,Dc=1．181g／cm^3,μ（MoKα）=0．107mm^-1,F（000）=4064,14304个可观察衍射点（I〉2．0σ（I））,R=0．095,ωR=0．2283．X-衍射分析表明该配合物具有对称的八核二十二顶点的笼状簇合物结构．     

（E）-3-（2-呋喃基）丙烯酸的合成与晶体结构

以2-呋喃甲醛和乙酸酐为原料,在乙酸钾存在下,用相转移催化法合成了（E）-3-（2-呋喃基）丙烯酸,其结构经UV、IR、X-射线单晶衍射仪进行了表征．合成的目标化合物分子式为C7H6O3,分子量为138．12,晶体属于单斜晶系,C2／c空间群,晶胞系数为：a=18．993（6）A,b=3．8474（12）A,c=20．095（6）A,α=90．00°β=114．054°（4）,γ=90．00°,V=1341．0（7）nm^3,Z=8,Dr=1．368Mg／cm^3,F（000）=576,μ（MOK＼a）=0．71073．结构由直接法解出,最终偏离因子为R1=0．0645,wR2=0．1360,分子间通过弱的相互作用形成层状化合物．     

全风向角下小间距双方柱绕流的大涡模拟

采用大涡模拟方法研究了间距比（P/B）为1.5(P为柱心间距,B为方柱边长)、风向角α为0°～90°等条件下双方柱在均匀来流作用下的气动力、流态划分、表面风压和流场特性。研究发现：小间距双方柱流动干扰效应显著,下游柱平均气动力随风向角的变化规律与上游柱和单方柱差异较大,且可能受更大的升力绝对值。将小间距比双方柱绕流分为前角分离流态（α=0°～10°）、分离泡流态（α=20°～30°）、附着流流态（α=40°～60°）及间隙侧分离泡流态（α=70°～90°）四种模式。附着流流态和间隙侧分离泡流态的间隙区出现较强的负压。尾流负压区的强度随风向角先增强后减弱,在α=50°附近达到峰值。前角分离流态时双柱具有一个整体的尾流回流区,而在其他流态下上下游方柱均有独立的回流区。     

对二甲氨基苯甲醛缩对溴苯胺席夫碱的合成及其结构表征

合成了标题化合物对二甲氨基苯甲醛缩对溴苯胺席夫碱（C15H15BrN2）,通过X-射线衍射对其结构进行了表征。晶体数据表明,该化合物单晶属于单斜晶系,空间群为P21/c,晶胞参数为a=10.7368（11）？,b=23.698（2）？,c=11.4728（13）？,α=90.00°,β=111.647（2）°,γ=90.00°,Z=8。标题化合物不对称单元含有两个独立分子,其苯环之间的二面角分别为4.5°和34.1°。