纳米金刚石的结构性质及应用研究

纳米金刚石作为一种新型碳材料,兼具金刚石材料和纳米材料的特性,已经在生物医药、高端化妆品、精密磨削加工等行业被广泛应用。基于此,文章就纳米金刚石结构性质及实际应用进行论述,旨在充分发挥纳米金刚石各项实用性能,为相关研究人士提供学术参考。     

射流孔排布对射流表面减阻性能的影响

基于单孔射流特性,建立射流孔排布方式的计算模型,利用SST k-ω湍流模型对射流表面不同射流孔排布情况下的减阻特性进行数值模拟,分析射流表面射流孔排布对壁面黏性阻力和减阻率的影响,得到最大减阻率为33.65%,并对数值计算模型进行了实验验证。通过分析射流表面壁面边界层剪应力、壁面压应力、流场速度及射流孔下游区域产生的漩涡运动特性及分布规律,得知射流表面射流孔排布能够对壁面边界层进行有效的控制,并揭示了射流表面的减阻机理。     

翼型表面开孔对其空化性能的影响

为研究微孔对NACA5412翼型空化性能的影响,采用欧拉多相流模型和RNGk-ε湍流模型对13种不同的NACA5412翼型结构进行绕流流场数值计算,分析了不同翼型结构周围的压力分布。研究结果表明:无孔翼型上方低压区范围要大于下方,不同翼型结构的上、下方压力变化趋势是由大变小再变大;微孔改变了绕流无孔翼型的流场,减小了低压区的范围,抑制了空化初生;在本文研究的面积比从0.001 7%到0.162 9%中1.5 mm梅花形孔(0.091 7%)翼型周围的低压区范围是最小的;研究成果可以为后续更进一步的研究解决水力机械的空化空蚀问题提供理论依据。     

增压器结构参数对柴油机性能的影响

在直接喷射式增压中冷车用柴油机上,通过改变增压器废气涡轮面径比,研究了不同的面径比对柴同机性能及其排放特性的影响,试验结果表明,适当地改变废敢涡轮面径比,可以使增压器和发动机得合理的匹配,不仅改善发动机的高低速能,而且在有效地降低发动机的排放。     

植物叶片表面结构对雾滴沉积的影响分析

为探索雾滴在不同结构叶片表面沉积效果差异,试验研究138.2、176.5、209.1、235.1和283.7μm 5个粒径雾滴在毛刺、蜡质和粗糙3种表面的沉积效果,分析了各类叶片表面在与水平面呈0°、15°、30°、45°、60°和75°6个夹角时的沉积差异。对叶面结构、叶片倾角和雾滴粒径3个因素的影响程度差异进行了正交试验。结果表明,喷量相同的情况下,雾滴在蜡质及粗糙叶面沉积率随雾滴粒径增大而减小,在毛刺叶片表面,当雾滴粒径大于231.5μm时,药液沉积率随雾滴粒径增大而减小的趋势更为明显。在毛刺和粗糙叶片表面,药液沉积率随叶面倾角增大而减小;而在蜡质叶面,倾角大于45°时,沉积率会产生一次突增并超过较小倾角时的雾滴沉积率。叶片倾角对雾滴沉积率影响最大,叶面结构次之,雾滴粒径影响不显著。     

旋流自吸泵突台结构数值模拟及对性能的影响

基于大涡模拟方法,设定适当的边界条件,利用三维非结构四面体网格进行网格划分,采用有限体积法对控制方程进行离散,应用CFD软件Fluent对旋流自吸泵的内部三维湍流流场进行数值计算,得到泵内部流场的分布情况以及突台附近区域的流动情况.为了研究突台结构对性能的影响,对应不同突台结构,分别计算了不同工况下的流动情况,预测旋流自吸泵的宏观性能并绘制了性能曲线.通过对数值模拟结果的分析和对比,在获得旋流自吸泵宏观性能曲线的基础上,分析突台附近区域的内部微观流场与宏观外部特性之间的关系.结果表明,突台结构对扬程、效率影响较大,而对于功率影响较小.基于CFD辅助设计,通过对突台尺寸参数不同方案的性能的对比分析,获得突台尺寸参数的最佳值,从而为泵的改进设计提供参考.     

金刚石对锯片使用性能影响的探讨

文章分析了锯片锯切原理与金刚石磨损特性,分析和阐述金刚石强度、粒度、浓度对锯片锋利度、寿命的影响,并结合笔者长期经验提出设计参数范围。     

汽车减振器结构参数对性能的影响分析

了解减振器性能,必须进行仿真试验与验证,通过构建模型绘制曲线并进行分析,了解各项因素对阻尼值的影响,推算常通孔、弹簧刚度与阻尼值之间的关联性,而后根据检测结果加以调整,提高汽车的整体性能。本文对此问题进行了详细探讨,并提出了一些合理化的建议。     

螺旋进气道结构参数对气道性能的影响

对某柴油机参数化螺旋气道的结构参数进行调整,研究其对气道性能的影响,从而得到了相关规律,可以为螺旋进气道的性能优化提供指导作用。     

杂草叶片表面结构对雾滴铺展和蒸发的影响

为了揭示不同表面结构的杂草叶片上雾滴的铺展和蒸发情况差异,设计试验研究了0.5%草甘膦在含有系列体积分数有机硅助剂的情况下,选择228,288μm两种粒径雾滴,分别沉积于毛刺、蜡质、粗糙等3种结构叶片表面时的铺展与蒸发情况.试验过程由数码摄像机记录,以获取雾滴完全蒸发所需的时间.并使用Matlab图形处理工具箱对视频中表征雾滴最大铺展面积的数字图像作分割处理,计算雾滴最大铺展面积.结果显示,粒径相同的情况下,在同一结构的叶片表面,雾滴所含有的有机硅助剂体积分数与雾滴的铺展面积呈正相关,而与雾滴的蒸发时间呈负相关.粒径大小相同、含有机硅助剂体积分数相同的雾滴在毛刺叶片表面的铺展效果最好,而蒸发最快;雾滴在蜡质叶片表面铺展面积与蒸发时间受有机硅体积分数变化的影响最为明显;在粗糙结构叶片表面,粒径较小的雾滴受其＂沟壑＂结构影响较难铺展,而粒径较大雾滴的铺展受＂沟壑＂结构影响不明显.     

旋流自吸泵导壁结构对性能的影响

运用商用CFD软件FLUENT,对旋流自吸泵内部三维流场进行了数值模拟.计算采用标准k-ε模型,选择多重参考系模型将叶轮流场与蜗壳流场进行动静耦合,得到导壁附近的压力场及湍动能流场的分布规律.分析了导壁包角结构对流场的影响,建立了性能预测模型,通过对导壁包角分别为55,°65,°70°这3种结构尺寸模型的性能预测对比,探讨了导壁结构对于旋流自吸泵性能的影响.分析可知导壁结构对性能有一定影响,65°包角为最佳导壁结构.通过预测与试验结果的对比,二者结果较为一致.     

旋流泵结构参数对泵性能的影响

在旋流泵流场计算及流场测试基础上,就旋流泵的结构参数对泵性能的影响进行了一系列试验研究,总结了以蜗壳无叶腔体积Ｖ０与叶轮体积Ｖ１之比Ｚｖ来设计旋流泵的方法,并由大量试验数据统计得到,当Ｚｖ＝Ｖ０／Ｖ１＝３￣５时可获得较好的水力性能。设计的几种旋流泵的效率比国内处同类产品提高了３％￣５％。     

加强筋结构对制动鼓性能的影响分析

作为汽车制动系统中的关键部件,制动鼓的机械性能备受关注。为了提高制动鼓的强度与散热能力,分析了加强筋结构与制动鼓性能间的关系。在ANSYS平台上进行了制动鼓的强度评估;联合STAR-CCM+与ANSYS软件,利用热结构耦合分析衡量了制动鼓的强度与散热的综合性能。结果表明:菱形筋制动鼓虽然在强度上好于螺旋筋制动鼓,但是由于散热能力较差,使得螺旋筋制动鼓综合性能更优。     

铝含量及偏压对磁控溅射氮铝铬薄膜结构及性能的影响

本文采用反应磁控溅射法在烧结Nd Fe B表面连续地沉积了一系列不同铝含量的氮铝铬薄膜,使用扫描电镜、纳米压痕仪分别表征了薄膜的形貌和硬度。所制备的薄膜铝含量范围在1~40at.%之间。研究结果表明:铝含量改变了薄膜显微结构的致密性,以至于关系着薄膜硬度。而基底施加合适的负偏压会使薄膜致密、硬度提高。实验中氮铝铬薄膜的获得的最高硬度为24.8Gpa,此时施加的偏压为150V,铝含量为33.29at.%。     

粉末触媒对合成金刚石质量的影响

在可持续发展观念指导下,我国积极了开展节能减排工作。矿石企业在生产与开采过程中需要消耗大量的能源资源,金刚石制备是工业生产过程中一个十分重要的加工环节,其能耗占据整个生产过程中很大比重。粉末触媒作为合成金刚石的催化剂,在很大程度上直接影响金刚石的质量。这种影响受到了相关学者和社会的关注。基于此,文章结合实践,对粉末触媒对合成金刚石质量的影响进行深入分析,以提高企业的生产效益。     

永磁同步电机水道结构对冷却性能影响的分析

相关数据显示,2018年中国新能源汽车产销量破百万,而目前我国新能源汽车以纯电和插电式混动为主,永磁同步电机(PMSM)因具有高密度、低损耗、高效率、功率因数高等优点被广泛应用于电动汽车中。本文以某公司生产的M66-2电机为模型,利用star-ccm+流体仿真软件以及样品试验,对比了多种水道的结构参数对电机散热的影响,设计出几种较为合理的散热水道结构,并进行软件仿真,通过系列举措总结归纳出较为合理的永磁同步电机水道设计方法,以供参考。     

改进暗管排水结构型式对排水性能的影响

提出一种占用耕地少、排水流量较常规暗排大且环境友好的改进暗排。基于室内土柱试验,分析改进暗排在地表积水、土体饱和条件下的排水除涝性能及其机理,提出地表积水土体饱和入渗条件下改进暗排排水流量的理论计算公式。结果表明,改进暗排可以有效提高暗管排水能力,试验条件下,反滤体宽度为2~6 cm的改进暗排在自由出流条件下的排水流量为常规暗排排水流量的2~3倍;积水层深度相同时,改进暗排排水性能随反滤体宽度的增加而增大,但增幅逐渐减小;土体介质和反滤体的渗透系数差别越大,改进暗排的排水作用越明显。理论方法计算结果与试验结果相吻合,证明提出的理论计算公式是合理可行的。     

燃烧室结构对稀燃天然气发动机性能的影响

阐述了稀燃天然气发动机缸内不同气体运动及其产生机理,分析了缸内气体运动对发动机燃烧过程的影响.针对稀燃天然气发动机的燃烧过程,设计了不同结构形状和尺寸的燃烧室,并分别通过数值模拟和试验方法,就不同结构的燃烧室对天然气发动机性能的影响进行了研究.结果显示,产生湍流强度大的燃烧室燃烧速度快,动力性和经济性较好,而NOx排放量也较大.     

导叶开度对混流式水轮机转轮叶片表面空化性能的影响

由于在一些中小型水电站中,其水轮发电机组的转轮叶片表面常常会发生空化现象,较大程度地影响了机组的安全可靠运行。从某水电站的转轮叶片空化问题出发,首先对该混流式水轮机进行三维建模,然后进行全流道数值模拟,分别对不同导叶开度下转轮叶片表面压力、空泡体积分布规律进行分析。研究发现:随着水头的增加,吸力面低压区面积进一步扩大。特别是40%开度时叶片吸力面低压区面积增大最多,且随着水头的继续增加,低压区有向叶片中部移动的趋势;同时在40%开度下叶片表面空化受水头影响较大,而在100%开度下叶片表面空化受水头影响并不大,但随着导叶开度的增大,叶片表面越容易发生空化,特别是叶片吸力面出水边靠近下环处空化更明显。研究结果可为该水轮发电机组的安全稳定运行提供理论参考依据。     

改进的滴灌双向流道结构参数对水力性能影响

为了在现有滴灌管(带)生产设备加工成型,改进了滴灌双向流道结构.针对这一新型流道,探索分析流道结构参数对其水力性能的影响.以流道4个关键结构参数为因素,基于正交试验设计方法,设计16组方案并制作流道样件,进行水力性能试验.采用极差分析和方差分析研究各结构参数对水力性能的影响效应.利用多元线性回归,建立流态指数和流量系数与4个结构参数的回归模型.结果表明,流道过水宽度,对流态指数的影响最显著,分水件与边壁距离的影响最小;分水件与边壁距离对流量系数的影响最大.回归模型效果显著,且准确度较高,可用于流道流态指数、流量系数的预测,研究结果可为新型双向流道的参数化设计及其结构优化,提供一定的理论指导.