加油站埋地油罐清洗用旋转喷头的结构设计

针对目前国内加油站埋地油罐机械清洗用旋转喷头基本依赖国外进口的现状,参考借鉴国外相关产品的技术参数,研发了一种旋转喷头试验样机。对其本体内部叶轮、行星齿轮减速器及喷嘴等关键部件进行了设计计算,通过输出轴和啮合锥齿轮的转动分别实现了喷嘴的公转和自转运动,借助Pro/E软件对旋转喷头进行了虚拟装配和运动仿真,模拟得到喷嘴出口处任意一点的运动轨迹均为空间球形包络面。样机运行试验结果表明:当旋转喷头入口水流压力为1.0 MPa时,喷嘴喷射半径可达5~6 m,验证了旋转喷头结构设计的可行性和合理性。     

烟叶加料工序喷嘴喷射角度仿真试验分析

基于Fluent仿真软件进行仿真试验,在喷嘴压力、流量及安装位置不变的情况下,寻求喷嘴最佳的喷射角度。仿真试验结果表明,喷嘴最佳的喷射角度为55°,通过仿真试验模拟实际加工状态,实现喷嘴工作状态可视化,为加料工序实现料液准确均匀地施加到烟片上提供理论支撑。     

对称翼型导叶的轴流泵数值模拟

针对农业灌溉中对轴流泵性能的要求,为了更深入的研究该轴流泵的性能特性,研究了NACA0006对称翼型导叶的轴流泵性能,利用计算流体动力学软件Fluent,采用RNG k-ε湍流模型和SIMPLEC算法对该轴流泵进行数值模拟。通过对其进行数值计算和对比分析表明,设计工况下的数据值不仅与Fluent软件模拟的数据值相对误差为1.9%,并且应用Fluent软件模拟计算得到泵的性能曲线与性能实验的结果吻合较好,证明了在轴流泵导叶设计中,NACA0006翼型不仅结构简单、适用性良好,而且取得了更高的效率。     

基于Fluent辣椒分选机喷嘴结构的数值模拟

为探讨不同喷嘴结构对喷嘴流场分布的影响,从而提高喷嘴速度及速度分布均匀性,基于Fluent软件,采用RNG k-ε模型、SIMPLE算法、壁面函数法对4种喷嘴的内外流场进行数值模拟分析并进行比较。结果表明:当进口压强为0.25 MPa时,120°圆弧过渡型喷嘴出口截面的平均速度最高达617.9 m/s,高于90°喷嘴69.2 m/s;速度不均匀系数最小为2.2%,低于120°喷嘴2.4%。由此可见,120°圆弧过渡型喷嘴为较优喷嘴,研究为辣椒分选机喷嘴结构设计提供了参考依据。     

自进式管道清洗喷头的喷嘴布置

自进式旋转喷头是管道清洗用高压水射流清洗装置的关键执行部件,为了保证自进式旋转喷头在管道清洗过程中能够稳定地自进和旋转,分析了自进式旋转喷头的喷嘴数目、夹角及偏心量对其运动和清洗效果的影响,通过对比旋转式喷头与非旋转式喷头、无偏心喷头的喷嘴布置及清洗效果,得出结论:喷嘴数目、夹角及偏心量是保证喷头自进和旋转的关键,且三者之间相互关联,进而分析了喷嘴布置设计的要点。基于此,提出了一种合理高效旋转喷头的喷嘴布置方式,既能使自进式旋转喷头稳定运动,又能提高高压水清洗的效率。     

基于Fluent枣裂果防治液体膜雾化喷嘴的流场分析

为了减少成熟期枣裂果的产生,解决枣裂果喷膜防治中液体膜的喷施问题。本研究从增大气液接触面积和提高雾滴速度2个方面,改进设计了1种适用于液体膜喷施的两通道离心式气液两相雾化喷嘴,并应用Fluent软件对喷嘴在不同气体进口速度、喷嘴孔径、喷嘴终端形状条件下的喷雾效果进行了模拟仿真。结果显示,该喷嘴所采用的切向离心通道结构可以有效提高气体速度,增大气液接触面积,促使雾滴2次雾化,在细化雾滴的同时,能提高雾滴速度,利于对靶喷施。该种喷嘴雾化效果良好,适用于液体膜的喷施,对枣裂果的防治有一定参考价值。     

自激共振喷嘴与锥形喷嘴空化发生器的空化特性仿真研究

运用Fluent软件、k-ε模型、气液两相流空化模型,模拟计算了相同喷嘴直径下的自激共振喷嘴和锥形喷嘴空化发生器的空化特性,得出了自激共振喷嘴在同样条件下出现空化现象所需时间比锥形喷嘴少,空化区域大,湍流动能强的结论,对设计空化发生器有一定的指导作用。     

焊枪喷嘴结构对保护气体流场的影响

【目的】传统焊枪喷嘴结构设计中存在开发周期长、成本高、保护气体流场保护效果不明确的问题,优化焊枪喷嘴结构、控制保护气体流场等显得尤为必要。【方法】采用计算流体动力学软件Fluent,针对保护气体流量、焊枪喷嘴结构、喷嘴与坡口的间距等关键参数进行数值模拟,并通过气体染色试验与焊接试验,对模拟结果进行验证。【结果】在管道窄间隙坡口熔化极气体保护电弧焊（Gas Metal Arc Welding, GMAW）工艺中,选用20 L/min的保护气体流量可以获得良好的保护效果;锥形与扁锥喷嘴效果较为理想,其中扁锥喷嘴结构使得保护气体的流场呈现较小的圆锥度且流动更为挺直,在相对较低的保护气体流量下即可有效抵抗侧风干扰,保持稳定的焊接环境;当焊枪喷嘴与坡口的间距控制在15 mm以内时,保护气体的流场具有良好的保护效果。采用气体染色试验及焊接试验对锥形与扁锥喷嘴的模拟结果进行验证,流场及焊接质量与模拟结果相符,表明采用数值模拟方法对保护气体流场的优化设计是切实可行的。【结论】计算流体动力学模拟技术能有效优化焊枪喷嘴的结构设计、缩短研发周期、增强焊接质量的稳定性,并显著提高窄间隙坡口GMAW工艺中保护气...     

基于流场数值模拟的射流清管器喷嘴优化设计

天然气管道中的黑粉严重影响管输效率与安全,现有的带皮碗、磁铁及钢刷的清管器对黑粉的清除效率较低,且易出现卡球现象。射流作用产生的冲击流场对管内积液、杂质的清除效果较好,基于射流原理提出了利用射流清管器清理天然气管道黑粉的方法。为了达到最佳的射流清除效果,需要优化清管器喷射组件中文氏管喷嘴的关键结构参数。文氏管喷嘴结构包括收缩段、水平段及扩散段,其中扩散段的参数对射流效果起关键作用。基于计算流体力学的原理,以Fluent软件为模拟工具,选定实际气体状态模型定义管道内天然气参数,考虑文氏管喷嘴扩散段中扩散长度与扩散角的影响,对清管器的射流过程进行仿真分析。通过比较不同扩散段参数模型在射流流场中流速和湍流动能的云图以及变化曲线,得到具有最佳射流效果的天然气管道射流清管器喷嘴结构。     

绿色农用喷雾车喷头的分析计算

以LY型农用喷雾车喷头为研究对象,基于流体力学理论,建立了数学喷射管模型,分析了引流喷射管的吸风量和耗水量,得出了耗水量与水压力间、吸风量与水压力间的关系。采用MATLAB仿真软件作出了喷嘴直径与降尘喷雾效率间的关系。最终决定采用喷嘴直径为1.5 mm的自旋转喷雾喷头。     

基于Fluent割前脱粒联收机惯性分离室后壁影响研究

割前脱粒联收机惯性分离室能实现谷物与气流的分离,利用欧拉-拉格朗日离散相模型,运用Fluent软件对不同后壁结构下的惯性分离室进行数值模拟,得到不同后壁结构下籽粒在惯性分离室内运动轨迹,惯性分离室的压力损失,分离效率和损失率,通过对比分析模拟结果,得到一种较好的后壁结构坠=90°,β=60°,并通过试验验证了模拟结果。     

基于CFD模拟的输气管道阀门流噪声仿真

将输气管道中的气体流经阀门时的流场在CFD (Computational Fluid Dynamics)软件中进行三维仿真模拟,建立了输气管道阀门流噪声的产生模型.对气体流经阀门的流场进行稳态模拟和瞬态模拟,结果表明:湍流中的流体脉动(如压力、速度脉动)是流体流噪声产生的根本原因.将模拟仿真得到的阀门流场分布通过Lighthill波动方程转换得到偶极子声源,从而对阀门管段进行流体噪声分析,得到阀门流噪声产生、传播、衰减规律.通过试验对仿真模拟得到的阀门声场进行验证,表明了利用Fluent软件对气体流经阀门的流场和声场进行模拟仿真的可行性.研究成果可为输气管道音波法泄漏检测提供技术支持,为输气管道阀门噪声控制方法的制定提供理论依据.     

基于SolidWorks的气泡雾化施药喷头3D设计与建模

利用SolidWorks三维CAD软件对气泡雾化施药喷头的喷头体、气泡发生器、喷头帽、进气(液)管接头、喷片等零件进行了3D设计与建模。通过自下而上的建模设计方法,建立了气泡雾化施药喷头的三维装配体模型,并利用其干涉检查功能,检查了装配关系及相关设计的合理性,有效提高了设计效率,为气泡雾化施药喷头的结构优化、有限元分析及流场数值模拟奠定了三维模型基础。     

基于Fluent的工厂化水产养殖增氧锥的数值模拟及结构优化设计

利用Fluent软件中的Mixture模型和标准湍流模型对设计的不同结构增氧锥内部流场进行了数值模拟,得到了流场内部多相流的速度分布云图及速度矢量图,揭示了不同结构增氧锥气液接触起点处管内流体的流动状态.通过对增氧锥模拟数据的分析,得出氧气进气管布置在增氧锥锥顶竖直进水管的中下部最为合适,并通过增氧试验验证,证实仿真结果与试验结果吻合.     

仿真技术在窄缝喷嘴雾化特性试验中的应用

利用流体模拟软件FLUENT中的DPM模型对喷杆喷雾机喷头的外流场进行数值模拟,建立不同外界条件下喷雾模拟的模型,获得田间作业时的最佳压力与风速.在模拟基础上进行了样机试验,得出实际最佳作业参数与模拟结果相符.试验结果证明,使用仿真技术,效果理想,可以为揭示小型喷杆喷雾机喷头的喷雾性能、质量及其影响因素提供理论依据,提高试验效率,节约成本,克服了自然条件对试验的局限性.     

香蕉采后清洗装置结构参数的优化

为提高所设计的小型移动式香蕉清洗装置的清洗效果及清洗速度,分别对喷嘴安装角度、喷嘴距离水面高度和清洗时间对该清洗装置的香蕉表面清洁度、蕉柄褐变以及香蕉在装置内前进速度的影响进行了研究,确定了移动式香蕉清洗装置最优香蕉清洗效果的结构参数为:喷头安装角度为70°,喷头距离水面的高度为150~200 mm,清洗时间为4 min.     

植保常用扇形雾喷头系列型谱模型研究

[目的]为了实现植保常用扇形雾喷头的数字化管理及生成,促使喷头设计与生产向协调、统一、择优、简化方向发展。[方法]对常用扇形雾喷头的结构组成、性能特征、喷雾质量进行了理论分析,对不同终端型式的扇形雾喷头进行了雾型分布试验。[结果]雾型分布受喷嘴终端型式影响较大。最终建立了不同系列喷头的型谱模型,制定了扇形雾喷头谱系结构。[结论]此研究为相关软件开发与数据库建立提供了支持与参考,便于喷头的快速检索与参数化设计,研发和生产新型植保喷头。     

喷头常见故障及排除

一、水舌性状异常旋转式喷头如果工作正常,在无他物(摇臂式的导水器或蜗轮蜗杆的叶轮)阻挡时,水舌在离开喷嘴附近应有一光滑、透明的圆形密实段,在密实段之后水舌才逐渐变白并被粉碎;其射程不应小于标准值的85%,且应雾化良好,否则为水舌性状异常。异常性状主要有以下两种:①水舌刚离开喷嘴,表面就毛糙不透明,但水舌主流仍是圆形的。其主要原因是喷头加工粗糙、有毛刺或损伤,应将喷头磨光或更换喷嘴。②水舌刚离开喷嘴就散开来,没有圆形密实段,其主要原因是:喷嘴内部损坏严重,应予以更换;整流器扭曲变形,应修理或更换;流道内有异物堵塞,应清…     

基于Fluent对文丘里施肥器的仿真与模拟

文丘里施肥器是水肥一体化系统中常用的施肥装置，为提高文丘里施肥器工作性能，对文丘里施肥器进行优化设计，通过Ansys Workbench2019R2软件对文丘里施肥器进行流场分析，阐述流体仿真软件Fluent对文丘里施肥器模拟仿真过程，得出压力云图、速度云图、速度矢量图，并对流体压力、速度进行模拟分析。     

北方民用猪舍自然通风的数值模拟

以北方地区猪舍为研究对象,采用Fluent软件对5种不同窗口面积的猪舍内自然通风气流场进行三维稳态模拟,并对模拟结果与实测结果进行对比分析。结果表明,合理的窗地比和窗口长宽比决定了通风效果。针对该试验的实际猪舍,窗地比为1∶10的通风死角少,通风均匀性好;长宽比较小的气流滞留区小,通风效果好;模拟值与测量值有较好的一致性,最大相对误差为11.1%,平均相对误差为7.7%。因此可用Fluent软件模拟分析猪舍内气流流场,优化猪舍结构。