冷库空气幕性能数值模拟与参数优化

以一个实际冷库为试验对象,建立了包含冷库内部、冷库空气幕和库外环境在内的三维耦合数值模型,采用CFD数值模拟软件对冷库空气幕流场进行非稳态数值模拟,并对冷库温度场进行了试验测量,重点分析了冷库空气幕的送风速度、送风角度和喷口宽度等参数对冷库空气幕隔离性能的影响规律。结果表明,对于某个具体的冷库,存在最合理的送风速度和送风角度,使冷库空气幕的隔离性能达到最佳,库内温度场波动最小。冷库空气幕喷口宽度不宜选择过宽。本文研究的冷库空气幕最佳的送风速度为8 m/s,最佳的送风角度为向冷库外侧偏转15°,最佳的喷口宽度为0.04 m。     

基于有限元分析的高温合金切削工艺参数优化

课题组阐述了GH4169的三维有限元建模技术,以期对其进行精确的仿真。采用有限元分析技术对高温合金GH4169进行了数值模拟,采用PCBN技术和PCD技术分析了GH4169合金的切削力及切削温度。对比试验数据与模拟数据,得到了在不同的切削过程中切削力、切削温度的变化情况,为进一步优化加工参数奠定了基础。     

农药射流混合装置结构参数优化数值模拟研究

分析了农药混合装置原理,对射流器进行了关键参数的设计,应用Gambit建立射流器三维网格模型,应用Fluent仿真分析了射流口直径、引流口直径、引流口位置对引射流量的影响,提出了射流器结构参数优化设计的方法,为农药射流混合装置的设计提供了理论与方法。     

马铃薯流变参数确定及堆积情况的有限元模拟

通过东北产1018品种马铃薯试块的应力松弛试验，确定了五参数的流变学模型。利用求得材料的模型参数，结合有限元分析方法，对马铃薯存储堆积的不同工况进行了数值模拟。模拟结果与试验结果吻合，同时指出了剪应变足引起马铃薯堆积存储时内部组织破坏的主要原因，得出了组织破坏形式是细胞问胶质层受剪切而破坏的结论。     

收获机械往复式切割器切割图的数值模拟与仿真

通过对往复式切割器工作原理的分析,利用Matlab软件对切割器切割图进行了数值模拟。对影响切割图各区域面积的关键参数进行了仿真计算,得到了提高切割质量、降低功率消耗的较优运动参数和结构参数组合。方差分析结果表明,切割器类型、割刀进距、动刀片刃部高度对空白区和重割区面积影响显著,动刀片宽度、前桥宽度对面积影响不显著。     

农产品物料高速切割粉碎流场数值模拟与试验

在分析高速切割粉碎机工作原理的基础上,基于CFD技术,应用Fluent软件及RNG k-ε湍流模型对粉碎过程进行流场数值模拟,分析了粉碎室内部流场的压力与速度分布,研究了叶轮叶片形状、刀片偏角、叶轮转速对流场的影响,并对切割粉碎区内物料的压力、运动速度、剪切应变率等性能参数进行分析,得出转子为直叶片式叶轮,刀片的偏转角度为2°时产生的切割粉碎流场最有利于切割粉碎,叶轮转速对各性能参数的影响呈线性关系.对不同特性物料的试验表明,该高速切割粉碎机物性适应性强、粉碎效果好.     

基于GMS的地下水流数值模拟及参数敏感性分析

为提高地下水流数值模拟的精度,减小因水文地质参数不确定性而产生的误差,需要对数值模拟模型的水文地质参数进行灵敏度分析.在对老莱河流域某灌区地下水流数值模型识别和验证的基础上,采用因子变换法对渗透系数、给水度、大气降水入渗补给系数值进行敏感性分析.结果表明,地下水位对含水层的渗透系数最敏感,其次是大气降水入渗补给系数,河谷地区因含水层岩性变异度较大导致地下水位对该区参数变化较敏感.通过参数敏感度分析能够筛选出数值模型中的不确定性因素,从而避免模型调参的盲目性,提高区域地下水资源评价的可靠性.     

超低比转数离心泵叶轮切割的三维流场数值模拟

为研究超低比转数离心泵叶轮直径切割量与泵性能变化的关系,选取IS 50—32—250型离心泵为研究对象,利用商业软件Fluent对不同叶轮外径下泵的三维流场进行数值模拟,计算出不同叶轮切割量下的叶轮和泵体流场中压力场和速度场的分布。通过对不同叶轮切割量的计算结果分析比较,得出超低比转数离心泵叶轮切割量对泵的效率产生很大影响：叶轮切割量为0.03时,泵的效率突然升高;切割量为0.09时,效率稍有下降;切割量为0.15时,效率突然产生大幅度下降。实际切割中切割量不能大于0.15,否则性能严重下降。     

农产品物料高速切割粉碎流场数值模拟与试验

在分析高速切割粉碎机工作原理的基础上,基于CFD技术,应用Fluent软件及RNG k-ε湍流模型对粉碎过程进行流场数值模拟,分析了粉碎室内部流场的压力与速度分布,研究了叶轮叶片形状、刀片偏角、叶轮转速对流场的影响,并对切割粉碎区内物料的压力、运动速度、剪切应变率等性能参数进行分析,得出转子为直叶片式叶轮,刀片的偏转角度为2°时产生的切割粉碎流场最有利于切割粉碎,叶轮转速对各性能参数的影响呈线性关系。对不同特性物料的试验表明,该高速切割粉碎机物性适应性强、粉碎效果好。     

内燃机工作过程数值模拟中的CFD

本文简要介绍了内燃机工作过程数值模拟和内燃机CFD的发展历程,并介绍了内燃机CFD的各个组成部分和缸内紊流流场的基本算法,最后指出了内燃机CFD的发展趋势。     

基于EDEM的鱼苗分选机设计与工作参数优化

针对工厂化水产养殖工程中,需要对不同生长阶段的鱼苗按照大小进行高效率、高准确率的分级,进而实现分池养殖的需求,设计了一种辊道式鱼苗分选试验样机。采用离散元软件建立了鱼苗-机械部件耦合仿真模型,以分选机的工作参数作为试验因素,以分选效率、分鱼准确率作为评价指标,进行仿真,并通过试验验证了仿真结果的准确性;基于建立的耦合仿真模型,进行了单因素及多因素正交影响仿真分析,确定了各工作参数的主次顺序及最优的参数组合。结果表明,各因素对分鱼准确率和分选效率影响的主次顺序均为辊道倾角、进鱼量和辊道转速。以提高分鱼准确率和分选效率为原则,运用Design-Expert 8. 0. 5软件进行了参数优化,确定了最优组合为:辊道转速138. 40 r/min、辊道倾角10. 47°、进鱼量3. 00尾/s。研究结果可为鱼苗分级设备的优化设计提供重要参考。     

齿形迷宫流道流场数值模拟与优化

利用CFD流体动力学分析软件,对齿形迷宫流道内部流场进行仿真计算,通过计算结果获得相关参数及可视化图,并基于这些计算结果进行流道结构优化设计。数值计算结果表明流道内部呈紊流流态;涡流区、滞流区和低速区域较大,主流域流通面积小且向右偏移。按主流流线形状对流道进行结构优化后,增强了流道的＂自冲刷＂功能;优化后的流道适应＂低...     

汽车尾灯支架成形数值模拟与优化

汽车尾灯支架是汽车外覆盖件。对单个零件进行成形时,需要增加很多工艺补充材料,冲压方向不容易确定,而且会产生侧向力。利用对称性采用一模两件工艺,既降低了成形难度,提高材料的利用率,又有利于拉深成形过程中的金属流动。利用数值模拟技术,仿真了成形过程;根据应力应变的分布,对成形中的起皱和拉裂,以及板料变形程度进行了预测;优化了毛坯形状、工艺补充面、拉延筋的分布和阻力。优化后的工艺参数得到了良好的成形质量,模拟结果与实验吻合。     

基于离散元的气吸式排种器工作参数仿真优化

为提高用于免耕播种机的气吸式排种器的吸种效果,探寻最佳的排种器工作参数范围,通过离散元法对排种器内种群的离散度、种子间的作用力和种子速度进行仿真分析,得出吸种效果最佳的排种器工作参数范围:搅种轮转速为14.8~18.5 r/min,振动频率低于10 Hz,振幅低于5 mm,容种量为60%~80%。排种试验表明:搅种轮转速低于18.5 r/min比高于18.5 r/min的吸种率均值提高7.1%。振幅2 mm,振动频率低于10 Hz比高于10 Hz的吸种率均值提高8.9%。吸种率随容种量增大而增高,容种量60%~80%的吸种率均值为97%,比容种量低于60%的吸种率均值提高12个百分点。该结论证明了仿真优化的参数范围是可靠的。在这些参数范围内可使种箱内种子处于松散的吸种状态,种子间的碰撞和拖带作用减小,吸种性能得以提高。     

甘蔗割铺机圆盘切割器工作参数优化及影响分析

以降低宿根破头率为目的,利用广西农机研究所研制生产的4GZ-9型甘蔗割铺机为实验样机,采用田间试验的方法．对其切割器的工作参数进行了实验研究；探讨了切割速度、刀盘倾角、刀片数量、切割角、刀片刃角及收割机前进速度对宿根破头率的影响，并建立了相应的数学模型。以计算机优化为手段，得到切割器较优工作参数组合，使宿根破头率降至2.11％。     

金属切削过程的三维数值模拟

借助有限元计算软件,建立了三维金属切削有限元模型,模拟了新型的Ti(C,N)基金属纳米陶瓷刀具金属切削过程,得到切削力、刀具磨损、切削温度的变化规律,计算出Ti(C,N)基金属纳米陶瓷刀具切削正火态45号钢时的合理前角.通过实验证明了模拟过程的正确性.相对于二维模拟,三维仿真更加真实地揭示了刀具和工件的切削状态.     

基于BOOST的柴油机整机性能优化设计

为了研究柴油机结构参数和运行参数对整机性能的影响,用发动机工作过程仿真软件BOOST对某型号的增压柴油机进行了建模和模拟计算。改变压缩比、燃烧起始角及配气相位等参数,比较了不同参数下发动机转矩、功率、缸内燃气最高温度和最高压力等性能参数,选定了最优化的参数组合。利用优化后的参数再次进行工作过程仿真,通过对比其整机性能参数发现,优化后的柴油机动力性、经济性和排放性能均有所提高。     

泵站开敞式进水池几何参数的数值模拟

基于定常不可压流体的控制方程和重整化群湍流模型,应用SIMPLEC算法,计算了不同几何参数的泵站开敞式进水池定常流动.研究表明过小的后壁距将引起进水喇叭口的单向进水趋势,过大的后壁距将导致后壁产生较大区域的回流区;过小的悬空高使得流入喇叭口的水流流线过于弯曲,过大的悬空高将形成喇叭口的单面进水,导致水泵进口的轴向流速分布不均匀.研究显示矩形、梯形和半圆形进水池水力性能相近,ω形进水池的水力性能最佳,进水管流速分布均匀.基于数值模拟结果提出的进水池主要尺寸参数的范围和后壁平面形状,可应用于工程实际.     

基于ADAMS的车轮定位参数优化设计

本文应用汽车动力学分析软件ADAMS建立了汽车前悬架—转向系统的仿真模型,并采用单轮激振方式对模型的动力学特性进行了仿真分析。主要分析了车轮跳动过程中车轮侧滑量与车轮定位参数的关系,以及车轮定位参数相互之间的影响,这些研究为车轮定位参数的初始设计提供了技术依据。最后,应用ADAMS软件对模型进行了优化设计,优化目标是车轮跳动过程中车轮的侧滑量最小,设计参数是车轮的四个定位参数:车轮外倾角、前轮前束、主销内倾角和主销后倾角。