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。     

基于异形喷嘴结构的低压喷头水力性能

对2种流量相等的出口截面形状为正方形和正三角形的异形喷嘴与圆形喷嘴进行了对比研究,研究其压力、喷嘴锥角、出口截面形状对流量、射程、喷灌强度和喷灌均匀性等水力性能的影响.结合试验和Matlab软件,分析低压下异形喷嘴在矩形布置下的组合均匀性,确定了组合喷灌均匀性最好的喷嘴型号及其最佳组合间距.研究表明:锥角一定时,喷嘴的流量和射程均随着压力增大而增大;压力一定时,喷嘴的流量和射程随着锥角变大而减小.低压条件下,异形喷嘴的喷灌均匀性较圆形喷嘴有极大改善,低压组合喷灌均匀性最佳的喷嘴为锥角45°的正三角形喷嘴,最佳组合间距为一个有效喷洒半径.异形喷嘴的组合均匀性系数比圆形喷嘴的高,说明在组合喷灌时选用异形喷嘴更能体现喷灌均匀性优势.     

冷板冷藏汽车冷板强化换热放冷过程数值模拟

利用建立显热容法模型,对板内共晶冰融解过程进行了数值模拟,研究了冷板和在冷板外表面添加翅片、内部添加肋片等方式对冷板放冷时间的影响和内部温度场的分布。研究结果表明,冷板内共晶冰融解不均匀,放冷结束时,板内仍有大量的共晶冰未融解,造成冷量浪费;在冷板外表面添加翅片可缩短放冷时间,但内外温差较大;在冷板内部布置肋片,可使板内冷量均匀放出,板内蓄冷剂温度分布均匀,冷板放冷时间延长,达到节能的目的。     

安装高度和工作压力对育苗喷头水力性能影响的试验研究

[目的]探究安装高度及工作压力对育苗喷头水力性能的影响,得到育苗喷头适宜工作条件,优化育苗喷头喷洒水力性能.[方法]选取育苗喷头的安装高度为0.5、0.6、0.7 m,分别测试其在200、250、300、350 kPa工作压力下单喷头的水量分布.基于水量平衡原理,建立移动喷洒水量分布计算模型,将单喷头定喷水量分布转换为...     

低压喷头喷嘴优化设计及内部流场数值模拟

针对目前喷头在低压工况下喷洒均匀性较差、射程变短等问题,依据面积相同原则设计多种形状的异形喷嘴,运用ANASY软件对其内流场进行三维仿真模拟,模拟结果表明:倒U形喷嘴出口断面的速度分布高速区域所占面积最大,整个出口的速度一致性较好,有利于提高喷头射程,改善喷灌均匀性.并通过测量低压喷头的性能参数,包括射程、水量分布和末端水滴直径,来验证数值模拟的准确性.试验结果表明:倒U形喷嘴的射程约为圆形喷嘴的1.110倍,稍低于数值模拟的计算结果,基本在2%左右;工作压力为300 kPa时,喷头的末端水滴直径以倒U形喷嘴最小为4.21 mm,说明倒U形喷嘴的雾化性能最好;倒U形喷嘴的水量分布近似呈三角形,其组合均匀性系数均在82 %以上,圆形和圆角矩形喷嘴的水量随喷头距离的变大先增大后减小,均低于倒U形喷嘴的组合均匀性系数.数值模拟和试验结果表明,倒U形喷嘴的水力性能优于其他3种喷嘴,在提高喷灌均匀性的基础上,还增大了射程.     

CMR平板预热器热工性能的数值模拟

板式预热器是一种高效紧凑的换热器,由于其传热系数大,传热阻力小等特点被广泛地应用于各种领域,长期以来,对其研究只停留在实验和经验的基础上,缺乏预见性.对平板预热器的物理模型进行了合理简化,利用数值计算软件,采用SIMPLEC算法和标准湍流模型,通过求解三维方程和能量方程对CMR预热器内板片间的流场进行了数值模拟.结果表明:导气墙越长,换热效率越大,阻力损失也会越大;增加流速,热效率降低,阻力损失增加;板间距离减小,换热效率增大,阻力损失也会增大.     

柴油机缸内工作过程的数值模

利用CFD软件AVL-Fire对YD490ZL型柴油机进气、压缩、燃烧过程进行了多维瞬态数值模拟.通过对柴油机工作过程中不同时刻气体流动、壁面传热、燃油喷雾雾化、颗粒形成等因素的分析,结果认为适当调整燃烧室中心相对气缸中心在X方向的距离,可以使燃烧更加充分、提高柴油机的燃油经济性;燃烧室换热系数不仅随空间位置变化,而且还随时间变化而各不相同,通过这种多维瞬态计算能够提供不同时刻、不同位置的换热系数及温度分布,为固体有限元计算分体提供最有利的边界条件;进气过程能形成非常明显的进气涡流;在活塞接近上止点时,虽然受到挤流的影响,但是燃烧室内的气体流动依然存在环形运动.     

超临界法制备生物柴油高压反应釜数值传热分析

数值模拟方法作为一种设计手段表现在它的通用性,掌握本领域常用的分析方法可以进行仿真分析,处理一类问题。在超临界法制备生物柴油的过程中,超临界流体对温度和压力的变化很敏感。高压反应釜受热不均会直接导致局部液体迅速气化甚至发生分解反应,影响生物柴油的产率。本文用有限元软件ANSYS对高压釜的不同反应情况进行了数值模拟,分析了高压釜与流体间的传热规律,为日后反应釜放大设计提供仿真分析技术支持。      

异形喷嘴雾化状况的研究

本文通过对异形喷嘴水滴分布实测资料的分析,找出了影响方形及双长方形喷嘴喷洒水舌末端水滴直径的主要因素,对比了异形喷嘴与圆形喷嘴的雾化状况,并在此基础上提出了异形喷嘴适宜雾化指标H/(de)值。     

3MG-30型果园弥雾机的研制与试验

研制了一种与小四轮拖拉机配套的、适用于标准化果园植保作业的机载果园型弥雾机，对该机各项性能指标进行了试验与分析。试验结果表明，与其他类型喷头相比，按一定排列组合的空心雾锥喷头在与风机配合使用进行药液的2次雾化时具有更好的喷雾量分布和雾滴分布均匀性；小于35m/s的风机出口风速所产生的梯度气流使枝叶扭转与退让，并使雾滴的穿透性和树内沉积量增加，提高了作业质量和机组生产率。     

垂直小目标雾滴分布试验

由于平面目标与垂直目标的形态不同，雾滴在两种目标上面分布性能有很大的区别。通过设计立体喷雾试验模型，对几种常规喷头进行对比试验，说明了它们在垂直小目标上的分布特性。试验结果表明相同喷头在不同喷雾目标上的雾滴分布差异很大，建议实际喷雾作业中应根据不同喷雾对象选择合适的喷头。     

基于Solidworks的双圆盘式抛撒机建模及抛撒性能试验研究

粮食安全是“国之大者”。粮食安全不仅事关国运民生,关乎经济发展和社会稳定,更是国家安全的重要基础。习近平提出把中国人的饭碗牢牢端在自己手中,以“长牙齿”的硬措施实施耕地保护。为增加有机质等土壤养分,提升耕地质量总体水平,加大粪肥、有机肥施用量,提高抛撒效率及抛撒均匀性,研究双圆盘式抛撒机作业速度、抛撒盘转速、排肥口开度三因素对抛撒效率、抛撒均匀性的影响。试验结果表明：一是影响抛撒效率试验指标的因素由大到小依次为作业速度,排肥口开度,抛撒盘转速；最优组合为A3C3B2,即作业速度第三水平6km/h,排肥口开度第三水平70%,抛撒盘转速第二水平90r/min。二是影响抛撒均匀性试验指标的因素由大到小依次为作业速度,抛撒盘转速,排肥口开度；最优组合为C2B2A1,即作业速度第三水平6km/h,抛撒盘转速第三水平120r/min,排肥口开度第三水平70%。。三是综合分析抛撒作业速度是其抛撒效率和抛撒均匀性最大影响因素。     

柴油机冷起动时放热规律计算研究

实测柴油机冷起动过程气缸压力及瞬时转速，考虑瞬时转速变化进行冷起动过程放热规律计算分析，结果表明转速较低时，瞬时转速对放热规律计算有较大的影响。     

大型食用菌培养房室内制冷系统优化设计

为了提高食用菌的成品率和大规模生产,需要了解食用菌厂房内环境分布总体状况以维持培养房内温度及其均匀性,以上海某食用菌厂房为研究对象,首先利用CFD软件建立三维模型、仿真,并对比模拟结果与试验结果,证明模拟数据的有效性和可行性,最终提出4种方案,对不同方案模拟结果的对比,选取最优方案.结果表明:标高0.1,1.8和3.5 m处平均温度与数值模拟结果差距1.0℃左右,基本比较吻合.其中方案1安装喷嘴装置,在改善培养房间的流场和温度场分布,提高房间内温度分布的均匀性的作用最为突出,但增加一定的能耗,并没有达到节能的目的.开展厂房内环境分布的研究与优化工作,给生产操作提出指导意见,在增加食用菌产量方面具有重要意义.     

变量喷洒全射流喷头副喷嘴优化与评价

为解决全射流喷头实现变量喷洒时由于压力变化而产生的水量分布不均匀问题,以20PXH型变量喷洒全射流喷头为研究对象,设计不同副喷嘴改善水量分布。通过射流理论分析设计了8种副喷嘴方案,测量了喷头径向水量分布,采用不同压力下喷灌强度差值分析的方法,得到方案5挡板式副喷嘴结构改善水量情况最好。通过测量不同挡板角度及不同压力下水量分布,以均匀性系数值最大为目标,以挡板角度及均匀性取值范围为约束条件,首次建立了变量喷洒全射流喷头喷洒均匀性的综合评价函数,并求导得到最佳挡板角度为21.2°。     

低压条件下PY115型摇臂式喷头水力性能试验

针对喷头在低压条件下工作时水力性能较差的问题,提出采用异形喷嘴降低水滴打击强度并改善喷洒均匀性的方法.选取PY115型摇臂式喷头为研究对象,设计了3套改进喷嘴的方案,在出口喷嘴上增加了1、2、3个凹槽,凹槽的尺寸均为宽0.5 mm,高0.3 mm,位置分别在出口喷嘴下方和左右两侧.在工作压力为200 kPa下进行了试验测量,同时在正方形组合间距为13～18 m时,采用Matlab语言编制程序对其进行了仿真计算.试验和计算结果表明:在低压条件工作时,随着凹槽数量的增多,流量增大,射程缩短8.1％ ～9.4％,末端水滴直径降低系数为2.9％ ～ 6.8％,平均喷灌强度增大并均符合规范要求.增加凹槽有利于提高组合均匀系数,出口喷嘴增加3个凹槽时效果最佳,组合均匀系数最高超过90％,证明了所设计异形喷嘴方案的可行性.     

液氮充注蓄冷配送箱冷量引入特性试验研究与优化

液氮充注方式具有效率高、成本低等优点，液氮温度较低，可对金枪鱼蓄冷配送箱进行充冷。为了解不同冷源引入参数对金枪鱼蓄冷配送箱蓄冷特性的影响，搭建金枪鱼蓄冷配送箱试验平台，采用二次旋转回归正交试验方法研究不同液氮充注量、蓄冷板传热面积和蓄冷板装载量对蓄冷配送箱蓄冷特性的影响。试验结果表明：液氮充注量、蓄冷板传热面积和蓄冷板装载量都对蓄冷配送箱蓄冷特性有影响；箱内空气的降温速率随着液氮充注量和蓄冷板传热面积的增大而增大，蓄冷板装载量对降温速率产生的影响不大，当液氮充注量为14 kg、蓄冷板传热面积为0.12 m2时，降温速率可达最大值；箱内蓄冷板的蓄冷效率随着蓄冷板的传热面积和装载量的增大而提高、随着液氮充注量的增大而降低，当液氮充注量为6 kg、蓄冷板传热面积为0.12 m2和蓄冷板装载量为70%时，蓄冷效率可达最大值。研究结果可对蓄冷配送箱冷源引入的优化提供参考。     

绕流波动特性对不同区域流动传热影响

为研究换热设备后向台阶内置圆柱模型的强化传热机理,采用Fluent进行数值模拟,并通过PIV粒子图像测速方法验证模拟结果的可靠性.研究雷诺数为700后向台阶内置圆柱(Xc/S=0.6,Yc/S=1, d=6 mm)时,后向台阶流道不稳定流动的周期性,以及周期波动对流道不同区域传热的影响.研究结果表明:在过渡流状态下,流道周期速度波动受两基波频率影响,即台阶影响的频率f_s=7.25 Hz和受圆柱影响的频率f_c=14.10 Hz; f_c主要作用在流道上游局部区域,上游回流运动被破坏,努赛尔数瞬时峰值提高2.52倍; f_c促进台阶振动频率f_s提前产生,下游温度梯度减小,瞬时努赛尔数逐渐减小;台阶分离流体与圆柱尾流共同作用使得流道换热效果整体提升,同时壁面摩擦系数也增大.     

不同电动植保无人机稻田雾滴沉积分布试验研究

为了研究旋翼类型和喷头类型对雾滴沉积影响,针对5种电动植保无人机进行水稻田雾滴沉积分布试验研究,试验机型包括单旋翼和多旋翼,喷头类型涉及离心式和液力式,并设置15L/hm2相同施药量,研究测定各机型的有效喷幅、雾滴沉积分布和冠层间的药液沉积量。试验结果表明:单旋翼机型具有较大的有效喷幅;离心式喷头雾滴沉积粒径较小,但雾滴沉积密度更大;各机型在作物上层的雾滴分布均匀性和药液沉积量最优,中层最差;相比液力式喷头,离心喷头可以获得更好的雾滴穿透效果。     

流道结构对非旋转折射式喷头水力性能影响的试验研究

以非旋转折射式喷头为研究对象,设计散水盘的流道长度、流道个数和流道出口形状,通过正交试验测试了单喷头水量分布,采用线性插值法计算射程,通过直接叠加法得到组合水量分布,计算了2.5m喷头间距下的组合均匀性系数,并运用极差分析法研究了流道结构参数对喷头水力性能的影响。结果表明:不同流道长度、流道个数和流道出口形状非旋转折射式喷头的单喷头水量分布呈波浪形上下浮动,但波动的幅度有差异。流道结构参数对射程影响的主次顺序为流道长度、流道个数、流道出口形状,对喷灌强度峰值影响的主次顺序为流道个数、流道长度、流道出口形状,对组合喷洒均匀性系数影响的主次顺序为流道个数、流道长度、流道出口形状。