轴流泵叶轮内部三维流动分析

基于N-S方程和标准K-ε紊流模型，采用非结构化网格技术，用速度压力校正法对设计工况下的轴流泵叶轮内部的三维紊流场进行了详细的数值计算与分析，得出其内部流场、压力场的分布情况，预测其性能，并据此提出了叶型优化的设想。     

空气滤清器内不可压缩三维湍流流场的数值模拟

应用通用CFD软件STAR-CD，采用SIMPLE算法和高雷诺数κ-ε湍流模型。对某一型号空气滤清器内的不可压缩湍流流场进行了三维数值模拟，其中使用了多孔介质模型对滤网进行了模拟。给出了空气滤清器内的速度场和压力场。着重分析了进气角度不同时的空气滤清器内速度和压力分布。计算结果表明：空气滤清器内存在涡流：改变入口的进气角度，可以使涡流的大小及位置发生改变；气流在多孔介质区域产生了很大的压力损失。     

基于Fluent的草坪割草机消声器的优化设计

分析草坪割草机消声器速度场、湍流强度场、压力场和温度场对消声器内部强度及排气效果的影响,利用CFD前处理器软件Gambit建立物理模型并进行网格化处理;在给定边界条件下,采用Fluent软件对消声器进行内流场模拟计算分析。分析结果表明,消声器每个腔体的压力温度基本保持一致,压力温度的突变主要发生在气体过渡位置(主要是插管处)。并指出,在消声器设计中,应较平缓的减少压力损失,提高消声器的消声性能;消声器各腔体长度会影响其频谱移动,因此应合理的设计各腔体的长度。运用计算机软件对消声器内部气流场进行有效的模拟仿真,大大提高了消声器设计研究周期。     

基于车载平台的车路空气动力场测量装置研究

基于三维粘性不可压缩流体雷诺平均应力方程和k-ε双方程湍流模型,采用数值计算方法对车路空气动力场进行了分析,探讨了车轮前后空气压力与车速的关系,揭示了高速行驶时车轮前后空气压力的变化规律,研制了基于车载平台的空气动力场测试装置。通过实车对车轮前后的空气压力进行了测试,试验结果与计算结果基本吻合,表明该装置能够准确测量实际空气压力,为车路系统空气动力场的研究提供了一种有效手段。     

基于数值模拟的空气滤清器结构优化设计

采用商用计算流体力学(CFD)软件STAR-CDV3.26求解了直径为400mm纸滤芯的空气滤清器三维流速场以及压力场分布,应用高雷诺数k-ε模型封闭雷诺方程,构成二方程模型。计算过程中,采用了压力修正法中的SIMPLE算法。通过分析提出了空气滤清器外部结构的优化方案,对提高通过滤芯的流体流量,降低外壳承受压力有显著效果。     

侧正压玉米排种器流场模拟与试验

为了分析工作参数对侧正压玉米排种器内部流场分布的影响,用Fluent软件的大涡模拟方法(LES)分析了排种器内部的正压气室流场,研究了不同参数下排种器内部流场的变化规律。分析表明,进气口压力恒定时,随着转速的增加,压力场分布变化较小,基本数值波动不大;根据速度场分析,当转速较高时,充种区气流流速变小,易造成种子充填性较差。当转速恒定时,进气口压力在一定范围内变化,排种器内部压力场分布变化较小,说明压力变化对种子充填性能影响不大。根据排种试验,进气压力1.2kPa,排种盘转速16r/min时,排种合格指数达到9130%,且排种盘转速是影响排种性能的最显著因素。     

基于Fluent的固定床生物质气化炉冷态压力场研究

以下吸式固定床生物质气化炉物理模型为研究对象,应用流体仿真软件Fluent,对冷态气化炉在单、双层气化剂配风工况下的床层压力场进行仿真研究。通过气化炉多点测压实验,对仿真结果进行验证。利用欧拉-拉格朗日方法分析气化炉冷态流场分布特性,根据伯努利方程说明气化炉床层压力场的变化原因。结果表明,仿真与实验结果的误差值在2.5%以内,气化剂配风工况的变化改变了炉内流场,双层气化剂配风使氧化层压力场平均值为14.98kPa,高于单层配风工况,且轴向压力分布均匀。     

场地膜秆分离装置的结构优化

为达到有效分离地膜的目的,研究场地膜秆分离装置内流场的压力分布和速度分布,获得适合场地膜秆分离装置的结构,为场地膜秆分离装置的结构设计和优化提供了比较重要的理论依据。建立场地膜秆分离装置初始模型,采用Ansys的Fluent模块对其腔体内流场压力分布和速度分布进行了数值模拟,对比分析所得的结果,得出腔体长度为5m、腔体形状为长方体、送风口形状为正方形时为合理结构,此时腔体流场的压力分布总体均匀,下落粗棉秆和细棉秆的范围相对较大,有利于地膜分离。     

考虑地基辐射阻尼的灯泡贯流泵房

根据测点的脉动压力时程，构造整个流道的脉动压力场，通过三维有限元数值模拟对淮阴三站泵房进行了水力振动时程分析，计算了新型的灯泡贯流泵房的动力响应。和常规无质量地基模型的计算结果作对比，考虑地基辐射阻尼会使泵房的动力响应值最大降低50%左右，地基辐射阻尼对淮阴三站动力响应的影响比较显著。同时，根据相关控制标准，对泵房振动进行评价，为工程抗振设计提供依据。     

HD型石油化工流程泵双蜗壳内部流场数值计算

180°对称分布的双蜗壳结构在大型离心泵中应用广泛,但目前对双蜗壳内部流动规律的数值研究还相对较少。为了探究双蜗壳流道内部流动规律,利用CFD软件,基于雷诺时均N-S方程和k-ε紊流模型,通过SIMPLE算法进行压力速度耦合,对双吸式HD型石油化工流程泵蜗壳流道内部流场进行了数值模拟,得到了蜗壳内的速度场以及压力场的分布规律,并重点分析了隔舌和扩散段内的流动。数值结果表明,蜗壳内的速度场以及压力场分布相对比较均匀,在隔舌和扩散段内存在一定的回流和涡流,但并不影响泵的良好性能和高效率。     

板材多点成形时摩擦边界条件的处理方法

提出了具有强烈弯曲效应的大应变,大位移与边界条件三重非线性空间曲壳的有限元列式和多点成形时库仑摩擦边界条件的处理方法引用经典的Ｊ２流动理论研究了马鞍面的多点模具成形和多点压机成形时金属的流动规律。     

超磁致伸缩微致动器结构优化与静态特性试验

采用超磁致伸缩材料作为微致动器的主要材料,详细阐述了超磁致伸缩微致动器的结构及性能。通过建立超磁致伸缩微致动器的2D轴对称模型,利用有限元方法对微致动器的电磁结构进行优化。试验结果表明超磁致伸缩致动器在合适的偏置磁场及预压力作用下,能达到较佳的输出电流-位移及电流-输出力响应特性。     

气力轮式精密排种器大豆充种过程试验研究

采用均匀设计和高速摄像方法,研究气力轮式精密排种器在常压和加气条件下大豆种子在充种过程中的运动。试验结果表明:常压下,充种角小于45o时,种子面随充种包角增加而提高,无带动层;充种角大于45o时,排种轮上部出现带动层,带动层种子随排种轮转动到达清种位置;气力条件下,吹嘴进口压力>1.0kPa时,在充填区上部逐渐形成一个比较明显的回旋流动区,种子群在该区域形成沿逆时针方向运动的种子环流群,扩大了种子的充填范围。     

薄板冲压成形时表面质量状态的分析

以薄板冲压为例,在冲压成形缩条情况下,根据希尔理论利用有限元法分析成形件的表面状态,得出了计算有的条件和方法,为薄板在冲压成形时产生表面不规则变形的分析提供了理论依据。     

仿生镇压辊减粘降阻的有限元分析与试验验证

利用ABAQUS软件建立了传统镇压辊和仿生镇压辊与土壤相互作用的三维有限元模型。模拟结果中伪应变能约占内能的0.1%,传统镇压辊和仿生镇压辊的牵引阻力的模拟值和试验值相对误差分别为11.47%和2.38%,模拟值和试验值吻合较好,验证了模型的可靠性。从Mises应力云图、镇压辊与土壤接触面积和位移云图3方面对2种镇压辊的模拟结果进行了对比。结果表明:仿生镇压辊与土壤的接触应力显著大于传统镇压辊,更利于将土壤表层的土块压碎;仿生镇压辊与土壤的接触面积比传统镇压辊降低了79.05%,有利于降低土壤与仿生镇压辊表面的粘附力,且土槽试验结果得到仿生镇压辊的粘附土壤量比传统镇压辊降低52.78%;仿生镇压辊表面的肋条结构能在一定程度上约束土壤流动,避免了壅土现象的产生;2种镇压辊的下陷量相差很小,压实阻力基本相同,但仿生镇压辊更利于压实表层土壤;传统镇压辊造成土壤沿镇压辊宽度方向的位移扰动量大于仿生镇压辊,需要消耗更多的功。土槽试验结果表明:与传统镇压辊相比,仿生镇压辊的阻力降低了28.66%。     

气吸式排种器吸孔气流场的有限元分析

运用ANSYS有限元分析软件对影响气吸式排种器吸种效果的吸孔气流场进行了仿真和试验研究。仿真分析了吸孔形状、孔径及吸种导程对吸种效果的影响,并在排种器试验台上对仿真结果进行了验证。结果表明:吸孔直径越大,吸种效果越好;锥形孔的吸种效果优于直孔和沉孔;吸孔导程对吸种效果影响不大,只起到了调整和稳定气流的作用。     

旋耕机刀轴装配压装机构的设计

旋耕机刀轴装配需要在轴头端安装轴承及轴承座,装配形式为轴承及轴承座压装成为轴承座合件,再将轴承座合件与刀轴进行压装。本文针对轴承座合件与刀轴压装工序,设计了一种结构紧凑、调节方便,能有效降低操作者劳动强度,同时提高安全系数的卧式压装机构,可适用多幅宽、多轴径的刀轴压装。     

多功能气动压力机的设计

设计一种多功能气动压力机,该机通过PLC控制内部气缸的伸缩状态,从而实现压头的上、下伸缩,完成冲孔、铆合、轴承压入等作业。介绍多功能气动压力机的结构与工作原理,说明主要零部件的设计,并利用PRO/E软件完成整机装配与检验。     

汽车轮胎温度场影响因素建模与试验分析

根据轮胎力学场的数值分析结果,采用傅里叶级数拟合单元在轮胎滚动一周内的应力应变变化,利用傅里叶级数系数计算轮胎单元损耗应变能与生热率。通过正交验法设计台架试验,测试了不同速度、载荷、胎压和环境温度下轮胎不同部位的温度,以验证数值分析结果。对应台架试验方案各工况,模拟了斜交胎在不同工况下的稳态温度场分布,数值计算结果与试验值基本一致。在此基础上讨论了环境温度、速度、载荷、胎压等因素对轮胎温度的影响,并给出了胎肩最高温度与各因素之间的关系公式。     

碟式分离机立轴系统结构参数对临界转速的影响

在建立分离机立轴轴系计算模型的基础上,采用有限元分析软件ANSYS进行分析计算,得出碟式分离机立轴系统各阶临界转速,与实测结果相比,两者具有较好的一致性;对影响轴系临界转速的结构参数进行了计算分析比较,明确了主要零部件对各阶临界转速的影响,为该类机器的结构设计和动平衡提供依据。