自清洗网式过滤器排污系统数值模拟及结构优化

自清洗网式过滤器是一种新型过滤器，为提高其排污系统的排污效率，建立了自清洗网式过滤器排污系统旋喷动力和吸附吸力理论表达式，确定旋喷动力和吸附吸力影响因素；利用CFD方法对自清洗网式过滤器排污过程进行数值模拟，分别得到速度云图和压强云图，结果表明，排污系统吸嘴1～4最大流速差为2.96 m/s，最大压强差为3.65 kPa，排污系统泥沙吸附不均匀，降低了过滤器排污效率；结合理论分析和数值模拟结果设计6组优化方案，对比可知吸沙组件吸嘴1～4开口宽度分别为0.2、0.4、0.6、2 cm，旋喷管开口直径为2 cm的方案，各吸嘴流速分布更加均匀，流速得到明显提高，过滤器进出口压强差增大，有利于提高排污效率。     

水润滑塑料合金轴承的弹性变形及其影响

从分析水润滑塑料合金轴承不在动压条件下的弹性变形入手，推导出支承间隙方程式，并通过傅立叶级数对压强函数进行展开，分析了弹性变形和压强的关系。最终得出动压条件下压强分布函数和弹性变形函数，并以此对实际工况的一些现象进行了解释。     

逆坡倾角对管道水流粗颗粒输送脉动压强影响试验研究

管道输送时水流压强的脉动特性反映了管流紊动程度与紊动能量，对管道输送安全及稳定运行影响显著。本研究以管道清水粗颗粒输送为研究背景，通过自行设计的物理模型试验装置，模拟了不同管道逆坡倾角条件下粗颗粒泥沙的水力输送过程，分析了不同逆坡倾角条件下管壁瞬时压强、时均压强、脉动压强振幅分布和频谱特性。试验结果表明，当管道逆坡倾角增大时，脉动压强的时均压强和瞬时峰值压强随倾斜角度的增大而减小；脉动峰值压强总趋势随倾斜角度的增大而增大；脉动压强的振幅分布符合高斯分布，随倾斜角度的增加，脉动压强的振幅逐渐增加。其概率密度函数形态从“高瘦”逐渐向“矮胖”发展；脉动压强的功率谱谱函数的优势频率主要集中在25 Hz的主频范围，随管道的倾斜角度增加，脉动压强的优势频率逐渐向较大频率的发展，总体变化较小。     

窄缝式挑坎体型及动水压强特性分

通过窄缝式挑坎的体型布置、动水压强特性等资料的总结和分析研究，对窄缝式挑坎的体型布置和反弧收宿段动水压强的计算方法进行探讨，将反弧收缩段的窄缝式挑坎动水压强分为两部分：一为反弧段曲率边界引起的离心惯性力，二为窄缝挑坎水流横向收缩产生的附加动水压强。通过分析研究和水力模型试验，提出了窄缝式挑坎最大动水压强的估算式。研究成果可供工程设计参考。     

齿墩状内消能工的消能及压力特性

输水管道或泄洪洞常见的内消能方式为孔板和洞塞,结合明渠水流中的消能工形式提出了齿墩状内消能工,并通过物理模型试验对不同面积收缩比的齿墩状内消能工进行了研究,分析了它们的过流能力、消能率、压强沿程变化及脉动压强特性.结果表明:齿墩状内消能工的过流能力主要是由消能工的体型及尺寸决定的,其面积收缩比越大,消能率越低,过流能力就越强;齿墩状内消能工的时均压强在收缩段骤降,在其后部逐渐上升,而后恢复至稳定,其恢复长度基本相同;齿墩状内消能工的脉动压强最大点均出现在收缩段后1倍圆管直径范围内,随后迅速减小,逐渐趋于平稳;面积收缩比为0.471 2的齿墩状消能工的脉动强度最小,因而其抗空化性能优于其他情况,且脉动压强最大点的压强概率密度分布接近正态分布.     

引水岔管水力特性三维数值计算

利用 - 紊流数学模型，对某抽水蓄能电站75º非对称引水岔管水力特性进行了三维数值计算，分析了不同工况下该体型岔管的压强分布﹑流速分布﹑压强与流速沿轴线变化、以及水头损失，其中水头损失计算值与试验值进行了比较。最后，对岔管体型和运行方式提出了建议。     

立式轴流玉米单穗种子脱粒机试验参数优化

采用二次正交旋转组合试验方法,取脱粒滚筒线速度、风口真空压强、果穗含水率为影响因素,破碎率、含杂率、未脱净率、吸杂误夹种率为目标函数,对影响玉米种子脱粒效果的部件尺寸和作业参数进行了试验验证和优化设计。试验分析得出：当脱粒滚筒线速度4.6~5.5m/s、果穗含水率14.4%~15.9%、风口真空压强为6.3MPa时,含杂率低于 1.1%,破碎率低于 0.86%,未脱净率低于1.1%,吸杂误夹种率低于 0.44%。该试验研究可应用于立式轴流玉米单穗种子脱粒机的产品优化设计和作业参数选择。     

果蔬膨化干燥监测系统的设计

采用单片机、SHT75温湿度传感器和压强传感器,对果蔬膨化干燥过程所需的温度、压强与水分含量进行监测,可降低果蔬干燥的成本,简化膨化干燥的过程。为此,设计了由SHT75温湿度传感器、压强传感器、DS1302时钟芯片、存储芯片AT24C512、按键及显示电路组成的果蔬膨化干燥监测系统。     

黏性液体中空泡动力学的数值模拟研究

理论分析和数值计算发现空泡在其最小泡半径附近时,空泡周围存在一个很薄的高压区域.该区域的压强对黏性的影响已不可忽略.结合黏性与压强的关系对原空泡动力学方程做了相应修正并完成了数值模拟工作.研究发现,修正模型较原有模型更加接近实验值,同时总结了黏性对空泡动力学的影响规律,并得出了与已报道文献一致的结论.     

多孔变径出流管标准化管径设计方法

针对多孔出流同径管存在压强水头偏差大、造价高、流速分布不均匀的问题,通过对多孔出流管进行变径设计,可使每个孔口实际压强水头等于要求的压强水头,从而提高灌水均匀度.以管道成本最小为目标,以管道允许压强水头差为约束条件,利用微分法得到多孔出流管最优管径组合,初步确定管径范围;在此基础上,结合市场上可购买的商用管道,选择几种靠近初选管径的商用管道,进行管道标准化设计,不同管径的多口出流管压强水头坡度线切点处的斜率等于允许水力坡度,允许水力坡度由允许最大压强水头差和地面高差决定,从而确定出不同管径对应的水力坡度线的交点,进而分析出不同管径对应的管长.实例应用表明,利用该设计方法,每个孔口要求的压强水头与实际压强水头接近,由于管径随管道流量的减小而减小,不仅可以使管道内流速分布均匀而且可以降低造价,该方法计算简单方便,可以在Excel表格上完成,计算结果可直接用于多孔出流管的设计中.     

负压式生鲜食品包装机设计与试验

针对目前国内人工包装生鲜食品劳动强度大、生产效率低等问题,设计了一种负压式生鲜食品包装机。该包装机由横封装置、切断机构、送膜机构和纵封装置等构成,能够一次性完成物料的输送、封膜包装作业,可适用多种规格生鲜食品的包装。通过FLUENT对后吸风盒流场分析,采用截面参数lA和lB分别为25 mm和64 mm的直角盒型,并经过试验确定后吸风盒吸风口静压为32 Pa。张膜输送带通过调整偏心滚筒,保证上部输送带和下部输送带之间有足够的压力。样机试验表明:包装机对于生鲜食品的包装速度为49.4包/min,包装率为99.4%,鼓包率为5%,基于负压式原理的负压式生鲜食品包装机达到了生鲜食品包装作业要求。     

一种新型潜水电泵密封检漏系统

为了更科学、合理地解决好潜水电泵在生产及装配过程中的密封检漏问题,研究了一种新型潜水电泵密封检漏系统。该密封检漏系统采用抽真空的方法对被测工件进行测试,通过真空压力传感器将测试数据传送至计算机测量显示系统;计算机测量显示系统对检测数据进行自动分析处理,最终得出测试结论。介绍了该密封检漏系统的工作原理以及检测程序。理论分析和试验检验证明,新的密封检漏系统其测试结果准确、可靠,极具应用价值。     

津产结球白菜真空预冷试验研究

以天津产高桩型结球白菜作为试验对象,研究了结球白菜处理量与真空预冷时间及干耗损失之间的关系。用保鲜膜把结球白菜密封,置于两侧开孔的包装箱内,与未加包装的结球白菜进行不同位置的温度对比分析;研究了保鲜包装对结球白菜真空预冷效果的影响。提出了预冷时间与容积率的关系式及结球白菜处理量对干耗损失量的关系式。     

真空平板玻璃传热理论分析及试验

利用辐射-导热耦合模式分析真空平板玻璃的传热途径,通过传热量和传热系数的计算模型,建立真空玻璃的传热控制方程,计算出真空玻璃结构沿高度方向的温度分布和热流通量,并用试验验证了理论计算结果正确性。试验结果表明,真空玻璃传热系数与真空压强成正比,真空度决定真空玻璃绝热性能;真空玻璃外面镀低辐射膜隔绝了较多的辐射热交换,其效果比内面镀膜好。     

微波真空干燥膨化苹果脆片的研究

研究了一种微波真空干燥膨化果蔬脆片的加工方法。对微波功率、压力、物料厚度、预处理后苹果片初始含水率与其干燥特性、膨化率的关系进行了试验，得出了较佳的工艺参数，在微波功率为12．0w／g、压力为15kPa、苹果片厚度为8mm、预处理后苹果片初始含水率为37．5％的条件下，可干燥膨化高品质的苹果脆片，干燥时间为4min时膨化率最大达到321％。     

板栗真空破壳力学特性有限元分析

以半球形板栗为研究对象,运用有限元方法和传递过程原理建立了板栗真空破壳的有限元模型,并采用间接顺序耦合法对模型进行了求解.模拟与试验结果表明:运用该模型模拟分析板栗真空破壳力学特性可行;真空破壳过程中应力和应变主要沿栗壳边缘分别向弧顶和壳底中心递减分布;湿应力是真空破壳的主导因素;绝对压力对破壳的影响很大,绝对压力的降低不仅使压差应力增大,同时也使湿应力增大.     

活塞式挤奶机工作性能的测试与研究

利用现代测试技术，分别在空载和带载两种状态下，对奶壁间室的真空度和压力以及气缸球阀的开启和关闭时间等进行了测试，获得了活塞式挤奶机壁间室真空度、压力与真空泵活塞位移的变化规律，并对壁间室真空度和压力的极值进行了研究，这对该类挤奶机的进一步深入研究具有重要作用。     

真空预冷实验装置计算机检测系统

为了揭示真空预冷机理,优化真空预冷设备,需要实时测量真空预冷过程中真空室中的压力、捕水器的温度、果蔬的温度和质量等多个参数的变化。本文简述了自行设计的真空预冷实验装置的组成及设备的数据采集系统。将质量传感器成功地引入真空室,完成了产品质量在真空预冷过程中的在线监测。     

基于VOF模型的真空吸鱼泵抽吸过程参数影响分析

真空吸鱼泵是水产养殖中用于起捕输送活鱼的一种重要工具，为探究真空吸鱼泵抽气压力、吸程及管道入口流速之间的关系，计算建立5种不同吸程的真空吸鱼泵流道物理模型，应用瞬态VOF方法捕捉不同参数影响下的水气界面气液两相流变化。数值计算结果表明：同一抽气压力下，不同吸程管道的入口速度在0.5 s内迅速增大，之后波动减小，且入口平均速度偏差仅3.4%，吸程对管道入口平均速度几乎无影响；管道内水抽吸至集鱼筒后，充满大量水与气团组成的泡沫状气液混合体，不同吸程下的集鱼筒在t=8 s时均已注满水；吸程为2、3、4、5、6 m的吸鱼泵抽吸过程的所需的临界抽气压力分别为-13、-14、-16、-20、-25 kPa，吸程与临界抽气压力关系拟合为多项式，可得出同一真空吸鱼泵在任意吸程条件下所需最大抽气负压值。     

地黄真空红外辐射干燥模型

利用设计的真空红外辐射干燥箱,对中药材地黄进行了真空红外干燥研究.通过对试验值进行求对数并线性回归,确定了地黄的薄层真空红外干燥模型的形式为Modified Page方程,该模型与辐射板温度和干燥室压力有关,并得到了各参数的表达式和数值.试验值和模型预测值比较说明,该模型能很好地描述和预测地黄真空红外干燥的水分比变化规律.