特征点定位法设计变径管道

把微灌多孔管道设计成压力均衡的变径管道，已是众人所望。但至今尚无较好的设计方法可循，设计的任意性和盲目性很大。本文通过分析多孔管道在变径条件下的基本水力特征，寻求并制定了均匀坡度下变径管道的水力设计模型和设计方法。同时对复杂地形的管坡线进行概化，并提出相应的设计策略。     

特征点定位法设计变径管道

把微灌多孔管道设计成压力均衡的变径管道，已是众人所望。但至今尚无较好的设计方法可循，垢任意怀和盲目性很。本文通过分析多孔管道在变径条件下的基本不力特征，寻求制定了均匀坡度下径管道的水力设计模型和设计方法。同时对复杂地形的管坡线进行概化，并提出相应的设计策略。     

均匀坡下变径管道的定型设计

为确保均匀坡下多孔变径管道的压力均衡，本文从分析等比降点存在条件入手，揭示了各变管段的管径和变径点位置与管坡，出水孔流量之间的内在联系，提出简便易行的解析方法，设计效果令人满意，压力偏差低，均匀度高，便于定型设计。     

均匀坡下变径管道的定型设计──再论特征点定位法设计变径管道

为确保均匀坡下多孔变径管道的压力均衡，本文从分析等比降点存在条件入手，揭示了各变径管段的管径和变径点位置与管坡、出水孔设计流量之间的内在联系，提出简便易行的解析方法。设计效果令人满意：压力偏差低，均匀度高，便于定型设计。     

等水头损失法设计变径管道

等水头损失法设计变径管道王金如（河北省水科所）管道变径是长期困挠人们进行水力设计的一个突出难题。问题在于各管段管径及其长度会有多种组合，设计难度大。早些时候，澳大利亚人以最大允许压力偏差为约束条件，将水头线和地形坡降线绘制成图，采用多元图解法分配各变...     

多孔管的变径设计

要保证孔口压力差不超过允许范围条件下，一条多孔管可由两种管径不同的管段组成，即采用变径法设计。本文考虑了影响多孔管沿程压力的因素，导出了各种地形坡度下变径设计计算公式。这一方法可供喷灌及微灌工程设计参考。     

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.     

管道机器人自适应变径设计

为了研究黄土致灾机理特此研发孔洞机器人作为协同探测系统的运载平台,但针对黄土孔洞这种特殊的管道,对黄土孔径变化的自适应是实现机器人自适应行走的重要组成部分,该管道机器人采用丝杠螺母式变径机构,笔者提出了一种基于压力反馈式闭环控制的自适应变径控制方案,采用STM32周期性控制步进电机的运动状态,带动变径连杆产生角位移以实现管道机器人的变径功能。     

可变径管道机器人结构及控制系统设计

分析管道运输在当今社会生活中的重要性,提出了一种轮式可变径管道机器人机械结构和控制系统总体方案,能够适应机器人对120～220 mm管径变化的需求.设计了管道机器人驱动装置和自适应调节机构,同时设计了管道机器人的控制系统.该控制系统上采用了上、下位机控制方式,下位机以Arduino单片机为中央控制器,上位机使用LabV...     

灌溉管网中变径管水力特征的试验研究与数值模拟

运用RNGk-ε紊流模型,对不同流速条件下管道中流体的流动进行了数值模拟。给出了6种常见PVC变径管件的模拟计算结果,并选取其中4组进行试验验证。对变径管件的局部能量损失机理进行了探讨,分析了灌溉管网中变径段独特的水流特性及能量耗散机理。结果表明,模拟结果与试验结果基本吻合,得到了局部阻力系数与变径管上下游管径比的拟合关系式。     

微灌变径支管优化设计方法研究

1变径支管的设计方法简介（6）变径支管的设计一般包括两方面的内容，一是由允许水头损失计算它的组合比例系数，二是计算经济组合方式和经济组合比例参数。前者是水力学计算的问题，后者属于管网优化设计的一部分。组合比例系数是指变径管中不同管径的管段长度占总长度的比例，常用α、β、γ…表示，比如两级变径管，组合比例参数为α和β，其长度关系式为：L＝αL（1）L2＝β（2）式中L1——变径管第一段的长度，m；L2——变径管第二段的长度，m；L——管道的总长度，m；α、β——变径管的组合比例系数。考虑到施工和购买设备的方便…     

斜管中异质固体颗粒运动规律实时观测

为实现对斜管中陶瓷球与生物质半焦两种异质固体颗粒运动规律的实时观测,设计了一套倾斜角度45°的斜管试验装置,运用荧光示踪法和PIV技术对管径60 mm的斜管中粒径2 mm的陶瓷球颗粒和生物质半焦颗粒在3种不同质量比例（10∶1、30∶1和50∶1）、同一位置截面（X=690 mm）颗粒轴向时均速度分布特性进行了实时观测。试验结果表明,两种异质固体颗粒主要分布在管道中心平面以下,此位置的陶瓷球速度远大于生物质半焦颗粒的速度;管道中心轴线以上,陶瓷球颗粒数目急剧减少,而生物质半焦颗粒也大多是质轻和粒径较小的,且受管壁粘滞作用力影响较大,导致二者速度相差不大;同时证明利用荧光示踪法实时观测陶瓷球颗粒运动规律是可行的。      

基于FLUENT的矩形管道流场数值模拟

【目的】与其他输送方式相比,气力输送具有输送效率高、布置灵活以及易实现自动化控制的特点。为了研究易拉罐气力输送系统的弯管内部流场的变化,可使用实验测量的方法,但此方法很难获得弯管内部流动特性的各种细节。【方法】利用FLUENT软件中的Realizable k-ε湍流模型,对矩形管道的内部流场进行了数值模拟。通过软件的后处理功能得到流体通过弯管时的压力云图和速度矢量图,可以将流体的压力和速度的变化直观地反映出来。【结果】由于弯管受到曲率的影响,在离心力的作用下,弯道外侧的压力大于弯道内侧的压力。与此相反,靠近弯管的内壁面的速度较大,而外壁面速度较小。【结论】通过运用FLUENT软件模拟了流体在弯管内部运动过程中的流场变化,进一步分析出内部流体速度与压力的变化原因,对真实流场分布具有参考价值,为后续的结构优化设计做了铺垫。     

基于图像法的谷物流动特性测试分析

图像法是一种基于图像处理技术的非接触式测试手段,随着计算机技术与图像处理技术的发展,图像法被广泛应用于各个领域的测试工作中.通过对图像法测试技术的研究和对谷物在垂直管道中流动状态的观察与分析,提出了一种利用图像法测量谷物流动特性的新方法,并对所测得的信号进行统计及频谱分析,得到了谷物在垂直管道中流动时的一些特性,为谷物气力输送机械的设计与优化提供了参考依据.     

龙门滩水电站流量水头监测系统

对目前用于水轮机、水泵和大管道过水流量的在线监测方法——电磁法、超声波法和差压法进行了介绍和比较，指出差压法是水轮机、水泵和大管道流量监测方法中费用最节省、安装调试和运行维护最简便的方法。对龙门滩三级水电站水轮机流量和水头在线监测系统的系统组成、硬件结构、软件流程和技术特点进行了介绍，该装置可在水电站和泵站设计与技术改造中大力推广应用。     

玉米收获机低损变径脱粒滚筒设计与试验

针对华北地区玉米收获时籽粒含水率较高、籽粒直收破碎率较高的问题,设计了一种变径脱粒滚筒。滚筒前端直径渐变增大直至与脱粒分离段等径,通过提高滚筒变径段果穗容纳能力,增强果穗之间柔性接触,有效“松散”籽粒之间及籽粒-芯轴之间作用力,使果穗更易于脱粒,从而实现籽粒与芯轴的快速分离,有效提高了脱粒速度,降低了籽粒破碎率。对果穗与脱粒元件受力进行分析,研究变径段锥度对果穗受力的影响。基于动力学仿真试验,分析了果穗与脱粒元件之间的接触力以及果穗-果穗和果穗-脱粒装置之间的接触频次,结果表明,变径滚筒提高了果穗之间的接触频次,降低了脱粒元件与果穗的直接接触,即变径滚筒中果穗之间接触揉搓作用更强。以滚筒转速、凹板间隙及籽粒含水率为试验因素进行了三因素四水平正交试验,确定最优组合为籽粒含水率26%、滚筒转速350 r/min、凹板间隙50 mm,此时籽粒破碎率为4.13%、籽粒未脱净率为0.34%。在籽粒含水率为27%时与等径滚筒进行了对比脱粒试验,按籽粒的完整性将破损籽粒分为全碎籽粒、裂纹籽粒、破皮籽粒及顶部破碎籽粒,结果表明,变径滚筒的籽粒总破碎率为4.64%,比等径滚筒的总破碎率降低19.16%,破损籽粒中全碎籽粒、裂纹籽粒及破碎籽粒所占比例均明显降低;变径滚筒未脱净率为0.42%,比等径滚筒的未脱净率降低51.72%,证明变径滚筒能够有效降低籽粒破碎率及未脱净率。     

花生捡拾收获机秧蔓输送装置设计与试验

针对花生捡拾收获机作业中因缺少高效顺畅残秧输送收集装置造成花生秧浪费的生产实际问题,设计一种秧蔓气力输送装置.阐述秧蔓气力输送装置的工作原理,确定秧蔓气力输送装置方程及关键参数间的关系,分析输送气流及关键结构对残秧速度的影响.通过Box-Behnken试验设计和DEM-CFD气固耦合仿真,分析左风机转速、主输送管高度、...     

管道中非定常流动的计算分析

对管道中非定常流动进行了研究,导出了流体在管道中流动时,实用的特征线法的计算方法和公式。该方法是从Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程和连续性方程出发,结合流体实际流态状况及摩擦损失函数等,将难以求解的流体偏微分方程组转换为便于工程数值计算的等价差方程组,从而解决了液压管道中液体非定常流动的计算问题,它能很好地满足实际工程计算需要,是研究液压系统动态问题的一种有效方法。     

油麦兼用气送式集排器输种管道气固两相流仿真与试验

为研究种子在油麦兼用气送式集排器输种管道中的迁移规律,运用EDEM-CFD耦合仿真方法分析了输种管道直径、长度、横纵管道长度比(k)和接头形式对种子运动特性和气流场的影响;台架试验研究了输种管道结构对排种性能的影响。结果表明:种子在输种管道中受力与速度主要沿管道轴线方向,与气流速度相同,种子迁移的动力主要源自流体阻力。管道出口处种子速度随k增加呈先降后升的趋势,输种管道结构显著影响各行平均排种量和各行排量一致性变异系数。当输种管道直径、长度和k分别为42 mm、1.0 m和2/3时,管道出口处种子速度、两相流相对速度和压强损失较小,排种性能较优。接头为弯管的输种管道出口处种子速度明显高于接头为折线形管道,两相流相对速度表现为弯管低于折线形接头;弯管半径100 mm的输种管道气流场和种子分布均匀,压强损失较小。供种装置转速为10~40 r/min时,排种油菜、小麦时各行排量一致性变异系数分别低于4.0%和5.0%,总排量稳定性变异系数和种子破损率分别低于1.0%和0.1%。     

钢筋笼滚焊机的变径技术及其发展

钢筋笼滚焊机是将钢筋矫直、弯曲成型、滚焊成型有机地结合在一起,使钢筋笼的加工基本上实现机械化和自动化。生产加工的钢筋笼具有质量高、效率高、成本低的特点。本文介绍了钢筋笼滚焊机的结构、工作原理及滚焊机的分类;并主要对钢筋笼滚焊机的变径技术做了详细介绍,如变径丝杆拉动导杆径向往复移动式自动变径技术,螺纹传动式变径技术,链轮链条传动式变径技术等滚焊机变径技术,及相对应变径技术的变径装置;最后对钢筋笼滚焊机的变径技术做了总结,给出了对钢筋笼滚焊机变径技术发展的一些想法。