旋流纺输送管道不同进口角度的流场数值仿真

旋流纺输送管道的进口面与顶面和底面形成的角度是影响输送管道内气流运动的重要因素之一,为了通过合理配置输送管道进口面各角度来减小输送管道结构对输送管道内气流运动的阻碍,采用计算流体力学方法建立了输送管道仿真模型,对圆盘式旋流纺纱输送管道内部气流场进行了数值仿真.分别以3种不同角度为例,得出了不同角度对输送管道内部气流场的气流模式的影响.仿真结果表明旋流纺输送管道内气流分布与进口面各角度的配置关系复杂,随各角度的变化,气流分布会有很大变化.     

水泥搅拌土防渗墙的瞬态面波无损检测技术

针对水泥搅拌土防渗墙的结构特点，开发了新型有效的瞬态面波法施工质量无损检测技术．引入刚度矩阵法求取理论频散曲线，利用最小阻尼二乘法对实测频散曲线进行拟合求得墙体剪切波速．通过理论分析及现场试验，确定适用于水泥土防渗墙的瞬态面波测试技术参数为：激振采用6．75～9kg的铁锤；传感器自振频率为28Hz；偏移距为8m；道间距为0．5m．从而形成了一种基于瞬态面波法原理的水泥土防渗墙无损检测技术．     

二维离心流场叶片边界层方程

建立了简化成二维定常不可压缩流体的离心泵叶片的边界层方程,并对相关量进行了分析。强调构造边界层内速度分布函数并设法得到边界层厚度的迭代式式对求解边层动量积分方程的重要性。     

高耸钢塔结构的脉动风荷载模拟及结构风振响应分析

采用谐波叠加法模拟作用于钢塔各层上的脉动风荷载时程样本,把钢塔结构简化为二维串联多自由度动力学模型,采用ANSYS的瞬态动力学分析模块,计算了钢塔结构的风振动力响应,为进一步对高耸塔式结构进行振动控制提供了必要的技术参数.     

核电站凝汽器的压力瞬态变化特性

为了掌握事故工况下核电凝汽器压力的瞬态变化特性,建立了循环冷却水系统和凝汽器瞬态传热与压力的数学模型,采用Fortran语言编制了瞬态变化特性的计算程序。冷却水流动模型中涉及到水泵参数、管道布置、止回阀门特性及虹吸井参数等,根据凝汽器稳态运行工况可以确定控制容积的初始条件。针对某1 000 MW核电机组凝汽器,数值研究了冷却水流动和凝汽器压力的瞬态变化,结果表明:在突然断电停泵时,冷却水的流速快速降低且波动性地降至零,同时出现了逆流现象;凝汽器传热系数经历了急剧减小、先增大后减小和基本不变的3个阶段;凝汽器在设计、冬季和夏季3种工况下的压力曲线均呈现出波动性增大的趋势,汽轮机紧急停机压力信号和凝汽器不可用压力信号的时间间隔均为26.4s,能够满足核电站运行的要求。     

HDM型卧式水平中开多级泵的优化设计与分析

目前国内体积最大的大流量、高扬程水平中开多级式石油化工流程泵,是吸取国内外先进技术独立研发的新一代大流量、高扬程离心泵.通过传统经验公式计算与先进的数值模拟法相结合,利用Proe三维建模进行干涉检查,及CFD分析软件对内部流场进行优化设计.壳体级间过渡流道的两支路采用180°对称分布,并设计为双蜗壳结构,使得结构新颖合理,外形美观.壳体口环及中间衬套采用轴向剖分结构,解决了零件的更换与维修问题.通过真机性能试验数据表明,其不仅高效区宽、效率高、汽蚀性能好,而且具有运行平稳、工作可靠等多项明显的特点,达到了预期的设计目标,可完全替代国外进口产品.     

重载齿轮轴损伤轴面增材再制造过程的瞬态热分析

重载齿轮轴的激光再制造增材成形过程与复杂的热物理现象相伴,为了获得优良的工艺性能,对磨损轴面激光再制造过程的温度场动态演化行为及其规律进行研究。通过引入基于计算域虚拟规划算法的网格划分理论建立增材再制造齿轮轴的有限元模型(FEM);利用有限元参数化设计语言(ANSYS APDL)建立模拟熔覆层逐渐沉积的瞬态热分析模型。分析结果表明:熔池呈现偏置彗星状的类椭球形态,高温区域(最高2 018℃)分布在光斑中心靠后部位;温度沿深度方向迅速衰退且衰退规律相似,其峰值温度均超过材料熔点(1 440℃),温度沿宽度方向呈不对称的抛物线形;不同周向位置点均产生急冷、急热和滞后的现象。     

考虑热-变形耦合的主轴-轴承系统瞬态热特性分析

为了更准确地预测主轴-轴承系统的温度场并实时监测关键零部件的温升情况,建立了考虑热-变形耦合的轴系瞬态热网络模型。根据热弹性力学理论,推导出主轴-轴承系统在装配应力、离心应力和热应力综合作用下的径向复合变形方程,基于热网络法优选试验轴系关键部件作为温度节点,综合考虑润滑剂黏温效应及轴系径向复合应力与变形,实时修正轴系热源、热边界条件等特性参数,实现了温度场与变形的耦合分析。通过编程求解获得了不同条件下轴承的瞬态温升曲线及轴系关键热参数的瞬态特性,结果表明,主轴转速越高,轴系热平衡温度越高,平衡时间越短;迭代步长的选取只影响温升曲线的收敛时间,不影响稳态温度值。与试验数据的对比结果表明,使用该瞬态热网络模型预测轴系温度场可显著降低计算误差。     

300KA预焙阳极铝电解槽物理场的计算机仿真

以某厂SY300型预焙槽为基础简化模型,利用solidworks软件建立铝电解槽三维物理模型.在绽用部分假设条件、合理理想分割场域、多场共享模型信息和结果的前提-,运用COMSOL Multiphysics 有限元软件和Matlab软件分别建立了物理模型的电场,磁场,流场及其耦合场的计算模块.在COMSOL平台上,求解更换阳极时电解槽的电场和磁场,对电流密度和磁场分布进行仿真、分析和讨论.针对不同槽膛形状给出了相应的铝液流场.研究表明,水平电流对磁流体运动有显著的影响,铝液的形态基本呈对称状态.     

掘进巷道油型气扩散规律数值模拟

根据掘进巷道风流流场特点,应用计算流体力学(CFD)软件ANSYS的Realizable k-ε双方程模型模拟了掘进工作面的油型气与风流质量混合过程。探讨了掘进工作面风流流场和油型气的主要成分CH4浓度分布规律,对比了油型气在掘进巷道底板不同位置涌出的扩散规律。研究表明,涌出点在涡流内部区域时,油型气与巷道风流混合得更充分;涌出点距掘进头一定距离之后,油型气涌出后随风流方向运动,且巷道顶部浓度较高;涌出源为垂直于掘进方向的裂隙时,油型气扩散后CH4浓度在高度上的浓度差较小,裂隙平行于掘进方向时,高度上的浓度差较大。