空空中冷器流动均匀性研究

为提升空空中冷器的流动均匀性,首先根据中冷器的工作特点和使用要求,给出中冷器流动均匀性评价指标,即平均流量、平均流量偏差百分比以及平均流量偏差;其次分析中冷器气室结构、芯高、芯宽、芯厚以及中冷器内部气体压力、温度、流量对中冷器流动均匀性的影响,最后给出提高中冷器流动均匀性的具体方法及适用范围。结果表明:中冷器内部进气质量流量对流动均匀性几乎没有影响;且芯高、芯宽、芯厚以及进气压力与中冷器的内部流动均匀性负相关;进气温度与中冷器的内部流动均匀性正相关,在同等进气压力下,芯厚减薄30%,平均流量偏差提升1.5%,在同等温度下,芯厚减薄30%,平均流量偏差提升2.2%。     

基于CFD技术的中冷器结构优化与改进研究

为改善某款多功能农机作业车的中冷器的散热性能和流动性能,对其内部气体流速、温度和压力分布情况进行CFD仿真研究。在台架试验验证其CFD仿真模型有效性的基础上,探究进气室内导流片的结构参数对中冷器性能的影响,运用Isight建立均匀性系数和导流片结构设计参数的Kriging近似模型,以均匀性系数最优为优化目标,用模拟退火算法对近似模型进行优化。结果表明,当导流角α为80°,结构参数L/L0为0.25时,气流分布的均匀性系数最优,中冷器的散热性能最佳。结构优化后的中冷器出口温度降低6.3℃,压力损失降低2.37kPa,提高发动机的动力性和排放性能。研究结果为今后中冷器气室的结构设计和参数优化提供有益参考。     

带有导流板中冷器集气壳数值模拟

针对中冷器集气壳出口处流场的不均匀性,提出内部加装导流板的改进方法,并借助Fluent软件对带有导流板的中冷器集气壳内流体流场进行数值模拟计算,以结果为凭借判断壳内导流板对气流流动特性的改善效果。结果表明,在气壳内部加装一定数量的导流板能较为明显地改善气壳内流体的流动特性。     

中冷器内流动与传热的试验研究

分别用热线风速仪和红外热像仪对一管带式气－气中冷器热气测通道孔内的流动与传热情况进行了测试,通过对测试结果的分析说明,通道孔４个角采圆角过渡是提高冷器传热能力的有效途径,两个相邻热气通道孔间的间壁厚度的选择,是影响中冷器传热能力的一个因素;在冷却壁面内侧加入提高扰动的设施,将会强化中冷器的传热效果。     

进出油管位置影响板翅式油冷器性能的数值模拟

数值模拟和试验验证了板翅式油冷器进出油管位置对油流动的均匀性和油侧压降的影响。在数值计算中采用多孔介质模型简化具有错位翅片的油道,并引入油流动均匀性系数来评价流动的均匀性。计算结果和试验数据表明,CFD作为虚拟试验的工具具有明显的优点,它能展现内部流动的细节,对散热器优化设计具有一定的参考价值。     

发动机催化转化器结构优化及CFD模拟

为提高发动机催化转化器内部流体的流动均匀性,同时减小其压力损失,通过改进传统催化转化器的入口管和扩张管结构,并在扩张管内加装优化设计的新型导流装置,设计一种新型催化转化器结构。通过利用CFD软件分别对传统和新型催化转化器进行二维建模和流场对比分析,讨论新型扩张管和导流装置以及载体孔密度对催化转化器内部速度和压力分布的影响,并验证优化后的催化转化器结构的可行性和优越性。结果表明:相比传统催化转化器,优化后的新型催化转化器的载体前端具有较高的流动均匀性和较低的压力损失。在不同入口速度和载体孔密度条件下,新型催化转化器载体入口端部的流动均匀性系数分别均在0.94和0.95以上,同比分别高于传统催化转化器约5.2%～10.9%和4.9%～8.8%,且其平均压力损失同比分别下降约5.2%～7.4%和5.2%～6.9%,可见新型催化转化器能有效提高载体的利用率和使用寿命。     

远射程消防水炮流道内3种稳流器的对比

设计了截面积近似相等的3种稳流器,以各稳流器体积相同和表面积相同这2种方案,开展了水炮设计流量为1 500 m³/h下的内部流动数值模拟.结果表明:加装稳流器对流动状态改善效果明显,出口轴线上速度的增加均大于无稳流器的情况;水炮加装3种稳流器后产生的总流动损失均在0.1~0.13 MPa,稳流器区域产生的流动损失约占总损失的55%;弹尾形(Ⅲ型)紊流器总流动损失最小,但整流效果不如截面为双层圆管形(Ⅰ型)的稳流器以及截面为多个矩形(Ⅱ型)的稳流器.弹尾形稳流器进口结构形式较优,产生的动水压损失小;稳流器的表面积对整流效果的影响大于稳流器体积的影响;水炮出口平均湍动能k值在无紊流器情况下最大;稳流器存在合适的长度值,达到该值后安装位置对稳流效果影响较小.     

柴油机中冷器和风扇的维护检查与调整

一、中冷器的就车清洗 中冷器安装在柴油机的前方,依靠汽车行驶迎风和冷却风扇进行冷却,常被树叶、油泥等物堵塞,使中冷器散热受到影响,将导致柴油机动力不足,油耗增加。因此应定期用压力不太大的水枪垂直于中冷器表面,自上而下地缓慢冲洗,但切不可斜冲,以防损坏中冷器的散热片。     

小区播种机锥体投种器分种均匀性的试验研究

为了提高小区播种机锥体分种器分种均匀性和自动化水平，解决传统小区播种机作业时分种不均匀、人工投种作业强度大、投种器水平度难以持续稳定调节等问题，设计了一种基于现有手动调节水平的自动调平投种装置。首先，为确保投种器分种均匀性与作业的稳定性，对投种器的结构进行设计；然后，对种子的落种过程进行理论分析，确定了关键部件结构；最后，利用SPSS25.0软件设计三因素三水平试验，分析了影响投种器分种均匀性的主要因素，结果表明：各因素对投种器分种均匀性影响程度的主次顺序为锥体角度、导种管直径、漏斗口直径。最优参数条件下分种时，投种器分种均匀性较好，能够满足小区播种机投种器分种作业的需求。研究结果可为小区播种机分种均匀性问题的深入研究提供参考。     

小区条播机离心分种装置的试验研究

为了解决小区条播机分种不均匀、行间一致性差的问题,在原有锥体格盘式排种器的基础上加装了离心分种装置,由量孔漏斗、分配头、离心分配器及电机等组成。工作时,电机带动离心分配器高速转动,从而将从量孔漏斗落下的种子甩向分配头的各个通道,提高了分种均匀性。同时,对该装置进行了试验研究,确定影响分种均匀性的因素;并通过正交试验确定最优值,为进一步改进和研制适合我国小区播种的排种器提供理论依据。     

三角绕流滴灌灌水器的数值模拟研究

应用FLUENT软件对三角绕流灌水器流道内部流动及水力性能进行数值分析,研究此类灌水器的湍流特性,揭示其内部湍流流动机理,为此类滴灌灌水器设计提供理论依据、方法与手段。数值计算结果显示,5 m工作水头下灌水器的流量为2.444 L/h,流道的流态指数为0.514。研究表明:三角绕流流道过流断面大,水流紊动强烈,具有较强的消能效果和抗堵性,适合构建性能良好的新型滴灌灌水器。     

反转啮合齿轮式排肥器的设计与仿真分析

针对排肥器排肥流量均匀性不高的问题,设计了一种反转啮合齿轮式排肥器,利用反向啮合齿轮连续交替排出肥料,提高排肥流量均匀性。对排肥器排肥量和流量均匀性进行理论分析,确定对排肥量和流量均匀性产生影响的因素,利用EDEM建立排肥器离散元仿真模型,进行仿真验证试验。结果表明:反转啮合齿轮式排肥器较外槽轮式排肥器排肥流量均匀性有较大提高,且反转啮合齿轮式排肥器排肥流量均匀性随转速的增加而增加。     

柴油机中冷器的可靠性及其泄漏的故障树分析

中冷顺的可靠性直接影响柴油机的正常运行,作者基于指数分布发析中冷器的可靠性模型和确定故障率的方法,利用故障树理论建立了中冷器泄漏的故障树,并推出了了小割集和最小路集。     

整车热管理模拟方法的优化研究

基于某轻卡整车热管理项目,对整车进行了热管理模拟分析。利用换热器模型以及体积热源模型分别模拟散热器以及中冷器。模拟结果显示,利用两种模型在整体上都能够较为准确地模拟出散热器以及中冷器在散热量、压降分布以及进出口的质量流量分布。换热器模型能准确模拟出散热器、中冷器表面的温度分布及散热器和中冷器进出水室的温度分布。     

分体组合振动式超级稻精量播种匀种装置设计与试验

针对超级稻育秧播种环节振动式排种器匀种性能差,难以实现精量播种的问题,设计一种分体组合振动式精量播种匀种装置,并提出了一种基于图像识别的振动匀种控制方法。对振动板关键结构参数：储种盒深度和转向槽角度进行匀种性能单因素离散元仿真分析,结果表明：输送阶段不同时间和空间匀种均匀性变异系数和振动板出口处供种均匀性变异系数随储种盒深度增大而增大,随转向槽角度增大先减小后增大,并确定储种盒深度和转向槽角度分别为12 mm和48°。设计并搭建了种子流图像检测与控制系统,压电振动单体和匀种单元图像检测和整流验证试验表明,当检测到图像中白色低像素占比低于20%,经整流后,白色像素占比可满足设计要求。对分体组合振动式播种匀种装置进行不同匀种电压和具有不同长宽比的3种超级稻品种进行播种性能试验。试验结果表明,当工作电压为150～200 V时,其播种合格率不小于93.47%,漏播率不大于1.00%;3种水稻种子播种合格率均不小于94.17%,漏播率不大于0.67%。该装置能够满足超级稻精量播种要求,且对不同超级稻种子具有较好的适应性。     

车用增压柴油机中冷器数学模型

针对目前车用增压柴同普遍采用“管带式”结构中冷器，利用计算与试验相结合的方法，总结出了中冷器冷却效率和阻力系数与发动机工作参数πｋ，ＧＫ，Ｔ０和Ｐ０相关联的中冷器数学模型，并与试验结果进行了对比，取得了良好的吻合。     

油菜精密排种器智能检测系统设计研究

油菜是我国重要的油料作物,油菜籽采用机械化直播可以使得产量大幅度提高,在机械化直播过程中精密排种器占据至关重要的地位。在现代农业生产中,排种器已经成为农户和农机企业节约人力成本、提高粮食产量的重要工具,主要用于对种子进行定量播种、连续播种或植物株距调整等。对排种器工作过程进行监测,可以提高播种精度,提高作业效率,减少种子的浪费,提高农业生产效益。对排种器的使用情况进行实时监测,排除内部性能的问题和操作者的失误,从而提高播种效率、降低人工成本,具有重要的意义。本研究设计了一种油菜籽排种器监测装置,获取油菜籽下落过程中所产生的脉冲信号,通过单片机进行处理,根据预期的下落时间,统计排种器各行的播种量,以判断出重播、堵塞或漏播等异常现象,从而保证播种的均匀性,增加油菜产量。该监测装置优点是监测精度高,反应速度快,能够较好获得种子的排种情况;缺点是当有两粒种子同时下落时,只能识别为一颗种子的下落,重播的监测误差较大。该油菜籽排种器排种工况监测装置的未来前景较好,能够帮助农户实时监测排种器的工作情况,提高播种精度、作业效率及作业质量。     

水稻直播机电磁振动排种器影响因素的试验

为了提高电磁振动排种器的排种均匀性,利用二次通用旋转组合设计方法,对影响电磁振动排种器排种均匀性的主要因素进行室内物理模拟试验;采用数理统计分析、数学建模及计算机优化方法,建立了相应的数学模型,分析了结构因素和物理因素对排种器均匀性的影响,并得到了主要影响排种均匀性因素的优化参数,为电磁振动排种器的设计和研究提供了重要依据.     

斜向进流城市雨水泵站引水建筑物流态改善数值模拟

为研究斜向进流城市雨水泵站引水建筑物内的水力流动特性,以改善不良流态,提高引水建筑物的配水均匀性,基于VOF模型与RNG k-ε湍流模型对上海市北新泾雨水泵站引水建筑物内水流流态及其配水特性进行了数值模拟。针对引水建筑物中出现的不良流态提出整流措施并对数值结果进行了物理模型试验验证。结果表明:斜向箱涵进流容易造成格栅井各孔流量分配不均且存在回流、漩涡等不良流态,影响泵站运行安全;采用"分流墩、横梁以及张角渐扩导流墩"的组合式整流措施可以显著改善分水箱涵、扩散段以及拦污栅处的不良流态,提高格栅井各孔的流量分配均匀程度;物理模型试验进一步验证了整流措施的有效性及数值计算方法的可靠性。     

稻田气力式变量施肥机肥料喷撒器设计与试验

目前水稻施追肥以离心圆盘式撒肥机为主,虽具有幅宽大、作业效率高的特点,但是变量控制精度差。为了满足水稻变量施肥的作业要求,设计了一种气力式变量施肥机,在满足幅宽要求的基础上,还能够实现在幅宽方向上的变量控制施肥。设计了用于该机的肥料喷撒器,对该喷撒器的肥料运动进行了理论分析,并对不同挡板结构的喷撒器进行气流流场模拟分析,对在不同转速下各排肥口的施肥量和不同挡板类型的施肥喷撒器在各自施肥范围内的施肥均匀性进行了试验。试验结果表明：转速对各排肥口的排肥量没有显著性影响,各排肥口的排肥量误差在均值的5%以内;转速和喷撒器的挡板结构类型对单一喷撒器施肥范围内的施肥均匀性具有显著性影响,以施肥均匀性变异系数为指标,排肥轮转速在30r/min左右时,整体排肥均匀性变异系数优于其他转速;而圆锥形挡板喷撒器在所有转速下其排肥均匀性变异系数均优于其他挡板结构的喷撒器,且当排肥轮转速大于30r/min时,该喷撒器的施肥均匀性变异系数小于8%。就挡板结构对喷撒器出口气流场的影响和施肥均匀性进行了比较研究,发现二者具有相似性,初步断定气流场对施肥均匀性具有一定影响。在实际作业过程中为了使单个排肥口的排肥均匀性更好,应当采用圆锥挡板喷撒器,并且在确定作业区域的施肥量下,尽可能调整车速,使排肥轮转速达到30r/min以上,以最大程度保证施肥区域的施肥均匀性。