基于CFX的内啮合齿轮泵流场瞬态仿真分析

齿轮泵内部流场情况复杂多变,通过利用流体力学计算软件CFX对齿轮泵进行了瞬态仿真分析,分析了流场在齿轮泵内的变化情况,验证了仿真过程的正确性,计算了齿轮泵的流量、内外齿轮受力等随着齿轮旋转的变化,为齿轮泵设计提供参考依据.     

食品双螺杆挤出机比能耗定量化研究

采用有限元技术,对食品双螺杆挤出机中流体的速度场、压力场进行了仿真研究。通过后处理计算,得到了各种工况下的比能耗。采用可旋转的中心组合设计方法进行了试验,分析仿真与试验结果存在差异的原因,并对仿真计算结果进行了修正。以修正后的仿真计算结果和试验结果为基础,对所建立的BP神经网络进行训练,建立了食品双螺杆挤出机挤压系统模型,此模型可用于挤出机比能耗的定量预测。     

食品双螺杆挤出机内物料停留时间及其分布研究

应用流体分析软件对熔体在食品双螺杆挤出机中的三维等温流场进行了模拟计算,给出了粒子的运动轨迹,在此基础上作出了物料在挤出机内的停留时间分布曲线。这种模拟方法与传统的实验方法相比有着极大的优越性,为食品双螺杆挤出机挤出机理的研究提供了一个新思路,并可将该方法推广到与之相近的流体分析中。     

基于CFD的双螺杆膨胀机瞬态特性

为研究双螺杆膨胀机的瞬态特性,以4/6齿双螺杆空气膨胀机模型为研究对象,使用SCORG和Pumplinx软件对膨胀机内部流体域以及进出口处流体域进行静止网格和动网格的划分.采用CFD分析方法对膨胀机进行全流场瞬态数值模拟,得到双螺杆膨胀机内部的压力场和速度场以及不同转角下流量、扭矩和转子的受力情况. 结果表明:膨胀机内部流体域从进口高压端至出口低压端可区分为4个压力等级,且从进口端到出口端压力逐级递减,而阴、阳转子接触线将螺杆流域分为上高压区和下低压区;内泄漏主要包括径向间隙泄露、齿间间隙泄漏和泄漏三角形这3种泄露方式,三者中齿间间隙泄漏的速度最大.整个流场中的最高流速和最低压力均出现在接触线附近;吸气阶段的节流损失和预膨胀带来的压降损失使阳转子对外做功能力下降,并使螺杆膨胀机效率降低;流量、扭矩、径向力和轴向力呈周期性变化,阳转子所受径向力对螺杆膨胀机工作性能影响最大.     

塑料挤出机螺杆的修复工艺

分析了塑料挤出机螺杆修复的难点,总结了所采用的修复工艺及控作技术采用此工艺已修复挤出机螺杆近300件,达到预期效果。     

基于CFX的荸荠采收船水刀喷嘴的有限元分析

基于土壤液化原理的荸荠采收船是集挖掘、清洗、装箱于一体的荸荠采收设备,其水刀切碎系统可以把土壤分块后液化,提高了采收船的工作效率。为此,介绍了采收船和水刀切碎系统的工作原理,利用Solid Works建立了水刀喷嘴的实体模型,导入ANSYS Workbench环境下的CFX进行流体分析,得出了流度最小和流速最大的喷嘴的水流速度分布。根据分析结果,选择了离心泵型号。     

双螺杆挤压机螺杆元件类型对扭矩和压力的影响

以食用脱脂低温豆粕为原料,以Brabender DSE-25型双螺杆挤压膨化实验室工作站为加工设备,研究了不同几何参数的输送元件、捏合块和齿型盘6种螺杆元件对挤压过程中扭矩和压力的影响。结果表明:螺杆元件对扭矩和压力有显著影响;对扭矩影响的主次顺序为反向输送元件;齿型盘、捏合块、正向输送元件;有反向螺旋角或错裂角或对物料剪切强度大的元件能够显著增加扭矩;元件对压力的影响规律不明显。对系统稳定性的初步分析认为,错列角为45°和90°的捏合块具有较好的混炼效果,而齿型盘和错列角为-45°的捏合块的混炼效果较差。     

基于ANSYS CFX的细沟水流切应力分析

为探明细沟断面的发育过程,利用流体力学软件ANSYS CFX 15.0.7对细沟的发育变化过程进行数值仿真,研究细沟断面水流流速及切应力分布,结合实测细沟发育,分析了细沟断面水流流速特征和切应力特征,从计算流体力学角度探索了细沟在水流冲刷情况下的断面发育机理。结果表明:利用CFX数值仿真建模的方法,得到了染色法测定细沟水流流速时的修正系数为0.78。宽浅式细沟断面切应力小于窄深式断面,细沟水流切应力主要集中在1.41~2.10 Pa之间。水流切应力决定着细沟断面的发育,断面各点的切应力与断面各点发育较为吻合,切应力与断面各点的发育密切相关。     

同向啮合双螺杆固体颗粒输送行为的研究

借助可视化同向啮合双螺杆挤出机固体输送段的实验装置,对其固体颗粒的输送行为进行实验研究.将输送区划分为3个子输送区进行仿真实验,分析其在3个子输送区中不同的输送形式,以及螺杆转速和粒径大小对其输送效率的影响,发现物料在输送过程中主要集中在左输送区和上输送区且均以正位移输送为主,当物料粒径增加至3 mm时,摩擦拖曳现象较...     

过滤器吸污部件的流场特性分析与优化

近年来,我国社会进步迅速,石油和石化建设也有了长足的发展.在水资源日益稀缺、水污染较为严重的情况下,废水综合管理变得越来越重要.自洁过滤器是20世纪70年代末开发的一种新型过滤器.它有很多优点,主要是利用水压进行自动操作,自清洗,压力损失小.自洁污水吸力过滤器作为一种新型过滤设备,可以在清洗过程中不间断地提供水.其广泛...     

基于CFD可调式微滴头流场特性分析

为了提高中国北方干旱缺水地区灌溉效率,设计一种机械可调式微型滴头.为了探究不同工况下微型滴头内部流场分布特性,采用CFD方法并选择标准k-ε模型对滴头内部流场进行仿真计算,分析了装配长度分别为1.5,3.0,4.5 mm,入口边界条件分别为10,30,50 kPa滴头内部流场分布特性和滴头出入口流体物理参数变化特征.研究结果表明:随着配合长度的增加,微型滴头内部消能室的空间体积逐渐减小,“死流区”空间比例逐渐减小,滴头内部杂质积累率降低;随着入口压力值的增大,流道内部流速值也不断增大,出口流体活跃性也逐渐增强.     

基于Fluent流场分析的拖拉机齿轮泵结构优化设计

由于工作压力和成本相对较低,齿轮泵被广泛用于农业机械中,包括拖拉机、收割机等机械的液压传动系统中。为了准确地捕捉拖拉机齿轮泵内流场的变化,将Fluent仿真软件引入到了齿轮泵的仿真模拟计算过程中,并采用UDF编程动网格技术对齿轮泵进行动了态数值模拟,分析了齿轮泵在齿轮旋转情况下的内部流场的变化。数值仿真模拟计算结果表明:采用Fluent软件和动网格技术,可以实现拖拉机齿轮泵的动态仿真模拟过程,且采用软件模拟的镜像技术可以有效地降低计算量,提高计算精度,为新型拖拉机齿轮泵的结构优化设计提供了借鉴。     

基于互相关算法的液力偶合器内部流场分析

利用PIV技术对液力偶合器内部流场进行了试验测试.针对制动工况(i=0)下液力偶合器涡轮内部流场,以PIV图像连续帧的互相关算法提取其径向切面流速分布,实现了内部流场可视化与速度定量化测量.研究了制动工况下涡轮内部流场结构特征与分布规律,分析了反向流和二次流等现象产生的原因.结果表明,合理设计偶合器内部结构,可减少反向流和二次流的产生,降低了能量损失,提高了工作性能.     

基于CFD的专用离心风机内部流场特性

本工作运用CFD技术的FLUENT软件建立了6HWF-20型高射程喷雾喷粉机的专用风机模型并进行了内部流场模拟,获得了转速为2 372 r/min时计算收敛后风机内部流场的速度矢量分布和压力分布情况,并通过优化风机叶片进口安装角和蜗舌的形状、尺寸,改善了风机内部流场。同时获得了6种转速下风机出口处的平均速度,并通过试验进行了验证。结果表明,模拟结果与试验结果吻合,基于FLUENT软件下建立的专用风机模型和模拟方法是可行的,为采用CFD技术进一步改善风机内部流场,提高风机出口速度,更有效地实现高射程喷雾喷粉功能具有重要的意义。      

基于CFD的多级中开式离心泵流场分析

为发展具有自主知识产权的高性能多级中开式离心泵,根据已有参数要求,对多级中开式离心泵的结构及水力模型进行了设计.水泵选用两侧吸入中间压出的结构形式,叶轮左右对称分布.首级叶轮为两侧单吸,末级选用双吸叶轮,压出室采用双蜗壳.利用Pro/E软件建立流道模型,借助Fluent软件,基于N—S方程和标准k～ε湍流模型,采用SIMPLE算法,对内部流场进行数值模拟,得到水泵各级叶轮的相对速度及静压分布.并在多工况下对多级中开式离心泵流场进行稳态数值预测,着重选取三种工况(标准工况、小流量工况及大流量工况)对多级泵各级叶轮的静压及相对速度进行对比分析.然后,在标准工况下对泵进行瞬态模拟,分析各级叶轮在不同时刻静压分布.数值模拟结果表明,泵水力模型设计合理,在标准工况下效率达到88％,性能出众.最后经实验验证表明,模拟结果与实验结果相符,水泵达到设计要求.     

基于Fluent卷盘式喷灌机喷头内部流场分析

为了了解喷头内部流场的变化情况,根据计算流体力学的基本理论,运用Fluent软件对卷盘式喷灌机喷头内部流场进行了仿真。对在相同压力下不同规格型号的喷头以及相同规格型号的喷头在不同工作压力下的内部流场进行了分析,通过该仿真分析可直观了解在不同条件下,喷头内部流场的分布情况和变化趋势。因此对喷头内部流场的仿真分析在喷头设计或选型中都起着积极作用。     

射流混药装置变工况流场特性试验与数值分析

为了解射流混药器在变工况条件下的流场特性,采用CFD数值分析和试验方法对其射流流场进行了分析。研究结果显示数值模型可以较准确地预测混药比随出口静压的变化,混药比随出口静压的增大而线性降低。通过分析变工况条件下的装置内流场可知,沿路径a-d-e方向的静压最低点位于靠近点d前端的混药室流域,流体静压在喷嘴内部迅速降低,在混药管内则呈上升趋势。在喷嘴射流影响下,靠近射流核心区的路径c-d段出现了局部旋涡。根据无量纲性能曲线分析结果可知,混药装置的压力比与混药比之间呈线性递减的关系,数值分析结果显示压力比预测误差最大值为6%,当扩散管出口静压大于0.45 MPa时,装置内出现药液回流现象,并失去在线混合的功能。     

基于全流场的泵装置出水流道内流特性分析

为了研究立式轴流泵装置出水流道的流动特性,以一立式轴流泵装置为研究对象,基于全流场非定常计算,结合湍动能和流线分布以及压力分布,分析出水流道内非定常流动特性;基于Q准则,在小流量工况下对流道内涡旋结构进行可视化分析;基于特征值法和涡量法,对不同工况下1个非定常旋转周期内的出水流道里的涡核进行提取.结果表明:小流量工况下,出水流道的入口处产生的涡旋结构数量最多,流道内提取到的涡核数量也最多;出水流道内的涡核强度从流道入口处往后逐渐减弱;2种方法均在额定工况下提取到的涡核数量最少,并且额定工况下流道中后部均未出现涡核.掌握出水流道内流特性及涡核分布,有助于今后优化设计出低水力损失的出水流道.     

空气滤清器降噪性能和流场特性的分析与优化

空气滤清器作为进气系统的部件之一,不仅可以过滤空气,更能降低进气噪声。利用Sysnoise软件分析某轿车空气滤清器的降噪性能,提出优化方案,再进行流场特性模拟并进一步优化结构设计,最终改进后的空气滤清器的降噪性能与流场特性均有很大改善,为后期的空滤器设计提供有益的参考。     

高岭土碟式分离机内部流场分析

以DPF550型高岭土碟式分离机为研究对象,采用有限元分析软件ANSYS Workbench以及CFD软件Fluent对高岭土碟式分离机碟片间内流场进行分析和数值模拟.分析发现,最大离心液压出现在碟片半径最大处,其液压分布规律基本符合理论离心液压分布规律,仿真值略低于理论值,存在一定的滞后现象;流体的周向速度与理论值基...