离散求和法应用于空气弹簧ANSYS多步分析

列举了空气弹簧ANSYS仿真过程中存在的一些问题和难点。介绍了EQ6111空气弹簧的结构和材料特点,并针对性地建立了空气弹簧的有限元模型。针对空气弹簧分析过程中所存在的气压载荷问题,采取了多步分析的思路。在此思路的基础之上,采用离散求和法编写胶囊容积计算宏,应用于空气弹簧的垂向和横向静态力学性能分析,并将分析结果与试验结果和前人分析结果进行了比较,取得了较高的模拟分析精度,并且大大提高了仿真过程的连续性和可控制性。     

内置转子圆管内CaCO3污垢形成过程的数值模拟

从传热传质的角度建立了内置转子圆管内CaCO3污垢形成过程的数学模型,并进行了相应的数值模拟。计算结果表明,内置转子圆管内的温度场及浓度场都比光管均匀;同一截面处,内置转子后圆管的污垢沉积率和剥蚀率有所降低,光管热阻为内置转子圆管热阻的3～4倍;圆管的污垢沉积率、剥蚀率及热阻随入口浓度的增加而变大。     

内置螺旋转子管式光生物反应器的流动特性数值模拟

提出了在管式光生物反应器（T-PBR）内置螺旋转子以优化其性能的方法。采用两相流模型模拟其流动特性,对内置两叶片螺旋转子、内置低流阻螺旋转子与无内置螺旋转子在旋流数、液相体积传质系数、截面速度云图、液体速度分量及气体速度分量等方面进行模拟比较。结果表明,内置螺旋转子可以增强管内旋流流动,提升气液两相间的传质效率,改善T-PBR的混合性能。最后比较了不同导程两叶片螺旋转子对T-PBR混合-传质性能的影响。     

汽车减震用空气弹簧的有限元分析

论文研究了汽车减震用空气弹簧在变形情况下的静力学特征。以EQ6 1 1 1型空气弹簧作为研究对象,改变空气弹簧帘布层的弹性模量和帘线角,然后用实验分析其在变形情况下的力学性能。用有限元分析方法研究了空气弹簧在外力作用下的变形以及对应的内部压力。有限元方法和实验结果吻合良好。     

微流控芯片光固化模塑成型的快捷加工技术

采用光固化模塑法代替传统的芯片加工方法,用液体光固化材料代替传统的热塑性高分子材料以及玻璃和硅等无机材料,研究了一种微流控芯片的快捷、低成本制作方法;同时研制出了适用于光固化材料芯片的键合方法。对键合后的芯片进行检验,实验结果表明,光固化模塑成型的微流控芯片流道精度高、完整性好、通畅度佳;芯片透光性良好,红外光及紫外光透过率分别达94%和24%;在芯片的混合流道内能形成水包油的液滴。整个制造过程能够满足微流控芯片批量化生产的要求,且相应的生产设备造价不高,降低了微流控芯片的制作成本。     

组合转子技术综合性能评价方法的研究

在综合性能评价（PEC）因子的基础上,综合考虑了安装组合转子后换热管水力直径及流通截面积的变化,并引入柏拉修斯公式及迪特斯和贝尔特关联式,建立了适用于组合转子技术的综合性能评价因子η。分别用η和PEC因子对实验数据进行了处理,验证了新评价因子η的可行性及合理性。     

组合转子管式光生物反应器气液两相流混合特性模拟研究

通过Fluent流场分析软件对组合转子管式光生物反应器气液两相流混合特性进行模拟。以欧拉多相流模型、k-ε湍流模型为依据,分别对无内置转子光管、内置两叶片转子管、内置翼片转子管在多种倾斜角度下的速度云图、旋流数、气含率、气相速度、湍动能进行分析。结果表明：内置组合转子能够提高流体湍动程度,促进流体混合传质;翼片转子由于其特殊的结构能够显著增加管式光生物反应器中的气含率,提高气液两相间传质效果,传质效果相较于两叶片转子管和光管分别提高53.7%和26.5%;随着管路倾角由0°增大至90°,流体平均湍动能逐渐增加,内置组合转子后平均湍动能增加更加明显,与两叶片转子相比,翼片转子在0°和30°情况下混合传质效果更好。     

L型机头中胶料流动的均匀性分析

对聚合物的长圆管缝隙流出口均匀性问题进行了比较深入的研究。在此之前,研究这一问题所建立的物理模型,多是用简单圆管模型代替主流道,用平行平板模型代替小流道。本文在此基础之上,领先用有限元素法研究L型机头的小流道,建立起与生产实际非常接近的物理模型,克服了以往研究的不足;独立编制出一套L型机头流道的设计计算程序,对几种不同幂律指数的胶料进行了模拟计算,得出了相应的流道几何参数、压力场以及流动均匀性曲线。通过对圆柱管和圆锥管模型的计算,还得出了L型机头主流道可以用圆柱管辅以阻流元件代替圆锥管的突破性结论,从而使L型机头的国产化和普及制造成为可能,同时为L型机头的设计与进一步研究提供了理论与计算依据。     

流体在内置螺旋转子换热管内的流动分析

讨论了节能换热管内不可压缩黏性流体的流动与内置螺旋叶片转子的转动的初边值问题,建立了描述流体的流场和刚体转动耦合的数学模型;并利用旋转坐标变换处理了流体与转子之间的边界随时间变化的问题,通过构造压缩映射和利用能量方法,证明了换热管横截面上流体速度场及转子转动角速度的唯一可解性,为进一步的数值计算提供理论依据和算法指导。