纵轴流清选装置混合流场数值模拟与优化试验

清选装置性能决定着收获机的作业性能,为了克服纵轴流全喂入风筛式清选装置单风道离心风机气流场不均匀的缺点,对风机、脱粒滚筒产生的混合流场进行三维数值模拟,提出纵轴流全喂入双风道六出风口风机的改进结构,并分析结构改进后振动筛面的气流速度对全流域气流分配的影响。同时,对改进后清选装置进行风机转速、风机入射倾角、鱼鳞筛夹角3因素正交优化,分析了各因素对气流场的影响规律,得到最优参数组合:当风机入射倾角30°、鱼鳞筛夹角40°、风机转速1 900 r/min时,更利于高负荷高效率清选。最后,通过田间试验验证了双风道结构和优化试验的准确性,水稻籽粒损失率0.91%,含杂率0.87%,小麦籽粒损失率0.82%,含杂率0.76%。     

网带式花椒干燥机流场模拟与结构优化

花椒干燥过程中网带式花椒干燥机内气流强度和均匀性影响花椒干燥后品质,通过实验进行花椒参数测定和模型可靠性验证,采用多孔介质模型对结构优化前后网带式花椒干燥机流场进行数值模拟研究,根据网带式花椒干燥机气流分布特性提出了增加导流板的优化方案,考察了不同角度导流板气流分布特性。结果表明:导流板角度变化对干燥机气流强度与均匀性有一定影响,最优导流板角度为2.5°,较原始结构在干燥机XY、XZ、YZ面平均速度平均增加6.8%、10.8%、5.2%,不均匀系数平均减小8.7%、8.5%、2.7%。     

新型脉动流化干燥机设计与试验

研制了一种新型脉动流化干燥机，解决了气流旋转阀分配器的设计、脉动气流在干燥机床面上的分布和流动方向、瞬时脉动气流速度的周期变化与床层物料状态的配合、物料在床面上的运动和连续输送等问题。与气流干燥机和振动流化床干燥机相比，该种干燥机不仅具有结构简单、重量轻、整机无振动件、床层压降小、干燥均匀等优点，而且节能优势明显。     

振动输送在脉动流化干燥中的应用

针对现有脉动流化干燥机存在的气流分布不均而产生气流“死区”导致物料堆积等问题,采用了内置式气流分配器,从结构形式及安装位置两方面对气流分配器进行了重大改进,将振动输送技术应用于脉动流化干燥中,形成一种新型、脉动输送与振动输送合二为一的组合式输送技术方案。初步试验结果表明,这种改进设计方案是可行的。     

多层盘式秧盘热风辅助微波干燥机优化设计与性能试验

针对现有水稻秸秆营养穴盘（简称秧盘）热风辅助微波干燥机静态干燥时存在气流场和电磁场分布不均匀、干燥效率低和干燥品质差等问题，设计了多层盘式热风辅助微波干燥机，并主要对干燥机的微波谐振腔和气流均布室进行了优化设计。利用ANSYS Electronics软件对微波谐振腔馈口不同排列方式进行仿真，根据电磁场强度均匀性及S参数的影响，确定馈口的排列方式及高度；利用ANSYS Fluent软件对气流均布室的导流腔高度、气流均布腔高度及导流体底边直径进行优化；以秧盘为试验材料对该机性能和加热均匀性进行试验验证。结果表明，优化后气流均布室出口处气体流速的均匀性指数与优化前相比提高21.26%；微波谐振腔三馈口V-L-L排列方式下电磁场强度均匀性最好且S参数最小；馈口高度为160mm时反射功率最低，比馈口高度为70mm时降低78.13%；相较于热风干燥和微波干燥，秧盘在热风辅助微波干燥方式下干燥速率分别提高291.31%和86.48%，且干燥均匀性更好。该研究可为热风辅助微波干燥机的结构优化提供参考。     

结构参数设计对风筛式清选装置气流场的影响

运用Gambit软件建立风筛式清选装置的二维几何模型,利用Fluent软件中的标准k-ε湍流模型和壁面函数法对清选室内部气流场分布进行了数值计算。对风机出风口风速、出风口角度、出风口相对于筛面的位置、筛子的结构参数、贯流风机与离心风机串联以及导流板的配置等各个不同工况进行了气流场数值模拟,分析了工况不同时,对清选室气流场分布的影响,并提出了改进方案。     

基于温湿度控制的红外热风联合干燥机设计与试验

为提高热风干燥热效率和干燥均匀性，设计了一款基于温湿度控制的红外热风联合干燥机，分析了气流分配室作为干燥机的关键部件对腔室内部流场分布的影响规律。结构仿真中，以气流控制方程和标准k-ε湍流模型为理论模型，利用CFD软件对气流分配室内腔进行数值模拟分析，得到气流在气流分配室内腔的流动特征，对原物理模型的腔体厚度H进行结构优化，进行了试验验证。结果表明，加入均风板可以显著提高气流分配室内气流速度偏差比和速度不均匀系数；优化后腔体厚度H=100mm的气流分配室能够很好解决出风口气流分布不均的现象，出风口速度偏差比和速度不均匀系数分别由44.9%和30.2%降低至7.2%、7.0%。验证试验结果表明，平均速度相对误差为4.21%，速度不均匀系数相对误差为1.4%，速度偏差比的最大误差为1.48%，说明结构设计合理，均化气流的效果明显。以鲜面条为研究对象，对该机性能进行试验，得到此红外热风联合干燥时间（50min），比单一热风干燥的时间缩短了16.7%。     

两级组合式气流干燥流程及设备的研究和设计

文章对湿物料干燥机下进行了分析，针对竹木碎料等粗大颗粒物料的干燥研究了采用两级组合式气流干燥流程的必要性和合理性。设计了两种新型的干燥器和以此为主要干燥器件的两级组合式气流干燥机，对计算作了说明，根据试验结果，证明了本研究设计的干燥机具有较强的干燥性能和较大的物料适应范围。     

脉动流化干燥机的改进设计与试验

针对原有脉动流化干燥机存在的气流分配不够均匀、脉动效果不够理想等问题,进行了改进设计。改进后,设备采用内置式分配器,改善了脉动效果;采用半径依次增大的导流装置,改善了气流分配的均匀性;增设了导料装置,从根本上解决了物料的“反流”问题。同时,通过对玉米和酒糟进行干燥试验,验证了方案的可行性。     

脱水菜专用混流式隧道干燥机改进设计

对现有的混流式隧道干燥机进行了改进，用以取代脱水菜生产中普遍使用的风机顶置逆流式隧道干燥机。改进后的干燥机，热空气流动均匀，废气热能合理回收利用，能一次完成干燥。用胡萝卜块做的试验表明，脱每千克水降低能耗3440kJ,节能26％，产品脱水一致，缩短了生产时间。     

可移动微型低速风洞的设计与试验

针对大型风洞造价昂贵,开机成本高且实验段风速稳定性较差,对低成本热敏风速传感器、集沙仪、皮托管等设备的测量、检验及标定等工作带来不便等问题,结合风洞设计原理,采用小体积多叶风机及高性能变频调速器,设计了一种能够快速准确地提供稳定风源的低成本可移动微型低速风洞,并通过增加大角度扩散段的方法提高收缩比。该风洞为圆形闭口低速风洞,总体尺寸长2.63m,入口直径60mm,实验段直径0.12m、长0.3m,稳定段直径为0.3 6 m、长0.3 6 m;采用铝箔厚0.0 6 mm的六边形蜂窝器和3层阻尼网对气流进行整流,获得相对稳定均匀的流场。实验表明:该风洞入口风速为0~38.6m/s,实验段风速0~17.6m/s,风速精度达0.2m/s;实验段内部气流均匀性和稳定性较好,中心截面处边界层厚2.26mm,沿气流方向静压梯度小,流场稳定部分占其截面积的70%以上,满足实验设计要求。     

管带式车用散热器散热特性的试验研究

应用正交试验优化技术对管带式车用散热器的散热特性进行了试验研究,并对试验结果进行了回归分析,得到了描述散热器散热量、风阻及水阻与散热器冷却水入口温度、水流量及冷却风速之间关系的回归方程。     

泵站出水池整流措施数值分析

为了改善泵站出水池内的不良水流流态,基于CFD软件,采用RNG模型和VOF方法对原设计方案及4种修改方案的出水池水流进行全流场数值模拟,得到泵站出水池内部的水流流态、流速、水位、水头损失及水头损失系数.计算结果表明,原方案出水池内流态紊乱,隧洞进水条件差,水流偏斜较为明显;纵向水面差为0.33~0.48 m,水头损失和水头损失系数相对较大.通过多个方案比较,推荐采用圆弧边墙+下移隧洞进口方案,对原方案的4处折角边墙分别调整为半径为45和36 m的圆弧,同时隧洞进口向下游移动10 m.该方案能明显改善出水池的流态,水流能较均匀地进入隧洞,纵向水面差减小明显,最大减幅为0.12 m;隧洞进口流速分布均匀度提高了10.3%,水头损失减小了14.7%.根据推荐方案进行物理模型试验,试验结果与数值模拟接近.     

导流兼泄洪洞泄流能力计算

泄洪系统是水库电站建筑物的重要组成部分,承担泄洪任务,一般由表孔及底孔组成,其最小结构尺寸由泄洪时的特征水位及所需要下泄的流量确定。本文针对有压导流兼泄洪洞（即底孔）进行水力学计算,有压洞泄流量由出口工作弧门控制,采用有压洞泄流公式计算确定出满足最大泄流要求所需要的最小结构尺寸,在此基础上,当出口工作弧门局部开启时,同时采用闸孔出流公式及有压洞泄流公式分别进行计算不同水位、开度及所对应的流量值,并将其与物理模型试验结果进行对比。分析表明在弧门局部开启时采用闸孔出流公式计算出的结果与模型试验结果一致性较好,其结果可以为类似工程水力学计算提供实践参考。     

新型农田风蚀集沙仪性能试验研究

从设计集沙仪的基本原则入手,介绍了新型农田风蚀集沙仪的结构及工作原理,并利用Fluent软件对集沙仪风沙分离器进行了数值模拟。从数值模拟结果看,排气口和排沙口气流降幅约90%左右。经0FDY-1.2移动式风蚀风洞试验验证,结果表明:新型农田风蚀集沙仪的大幅度降速性能为提高集沙效率起到了关键作用,平均集沙效率达92.29%,等动力性达95.8%,能较好地满足了风洞试验和风蚀观测要求。     

食用菌混流式隧道干燥设备的改进设计

改进前的食用菌隧道干燥设备为风机顶置逆流式,初始投资少,结构简单,但热效率低,经济效益差,不能满足企业节能降耗的要求.将其改进设计为混流式隧道干燥设备后,热空气流动均匀,并能合理回收利用废气热能,显著提高了干燥设施使用的经济效益,既节能又省时.试验表明,改进的设备较原有设备节能20%以上,节省劳动力50%,日产平均提高20%以上.     

消声器结构对气流再生噪声的影响

设计了3种具有代表性的抗性消声器,并进行了试验。试验结果表明消声器结构对气流再生噪声以及消声量有影响。进行了气流再生噪声的估算。     

汽车空调风道结构的改进研究

汽车空调的风道结构影响出风口风量的分配、气流的走向,从而影响汽车的除霜性能。基于Realizable K-ε湍流模型,对于汽车的风道结构与内部流场进行数值研究,同时,利用实验验证了数值研究的准确性。首先建立带有风道的整车模型,然后对汽车除霜过程进行了仿真,发现不合理的风道结构影响除霜效率;然后对汽车空调的风道结构进行改进,汽车除霜效率得到极大提高,B区除霜死角的面积由20%降到了5%。     

阿安引水洞消能模型试验研究

随着跨流域长隧洞引水工程的发展，洞内消能的研究也在进一步深化，南水北调西线一期工程中的阿安引水隧洞采用洞内消能工程。对阿安引水隧洞洞内消能工程的基本结构和尺寸的理论设计进行了水工模型试验研究，根据模型试验将原设计与修改方案的水流流态、流速和压强及消能效果进行对比，确定能使引水隧洞在各级引水流量下能安全可靠地运行的洞内消能工的体形和尺寸。