自动调角冷却风机内流动机理数值模拟研究

发动机的散热性能主要取决于发动机冷却风机的性能,发动机冷却风机内流动机理是农业机械研究的热点问题之一.通过对所设计的新型冷却风机在最佳安装角时的三维模型建立,运用FLUENT软件对风机进行内部流场的数值模拟计算,仿真得出风机叶轮的静压力分布云图和风机运转流场内空气流线图,以及风机流场内的各项空气动力学参数,仿真结果表明风机叶轮的空气动力性能满足冷却风机的设计要求.     

罗茨鼓风机叶轮数学模型的建立

罗茨鼓风机叶轮的传统设计方法是图解法,这种方法误差较大,浪费时间,在加工过程中需要反复进行修改,而且叶轮运转时容易产生噪声,效率低.针对这一问题,根据啮合原理中求解共轭曲线的解析法来求解叶轮的共轭曲线并构建精确的数学模型,以缩短叶轮的设计时间,提高叶轮的设计效率和设计品质.     

混流泵内部流动的试验研究

混流泵叶轮内流动性能直接影响整台泵的外部性能.为了探讨混流泵叶轮内部的流动机理,设计了透明蜗壳,加工了1套半开式混流叶轮,建立了混流泵试验系统并利用PIV对其在不同流量工况下叶轮内部的流动性能进行了试验测试.通过对叶轮流道内的时均相对速度分析后发现,在设计流量工况下压力面附近相对速度从进口到出口先减小后增大,吸力面附近的相对速度先增大后逐渐减小.在叶轮出口处沿叶片高度方向的相对速度靠近压力面附近变化不大,靠近吸力面附近从叶根到叶顶逐渐降低,相对流速最小值出现在吸力面叶顶附近.在小流量工况下,流道中部叶高截面至叶顶的区域内会出现回流现象.同时还研究了不对称形状的蜗壳对叶轮内部流动的影响,对叶轮相对蜗壳不同位置流道内的流动进行了测试,发现相对蜗壳不同位置流道内的相对流速的分布趋势基本相同.     

不同数据情境的耕地土壤重金属污染监测点位布设方法

利用基础数据指导监测点位布设成为近年来的研究热点。以北京顺义区重金属Cd污染监测为例,研究耕地土壤重金属污染监测在不同数据情境下的点位布设方法。首先划分了耕地土壤重金属污染监测的基础数据情境,其次探讨了点位布设方法的特点及适用数据情境,最后利用均匀变异指数和偏离指数评价点位布设的均匀性。研究结果表明：（1）存在“无历史,无辅助”、“无历史,有辅助”、“有历史,无辅助”、“有历史,有辅助”、“历史充足”5种基础数据情境,并分别推荐了系统/随机采样布局、无偏采样布局、加密采样布局、加密/无偏采样布局、去冗精化布点策略。（2）顺义区西部属于“无历史,无辅助”数据情境,采用系统采样布局;顺义区东部属于“历史充足”数据情境,采用去冗精化处理。顺义区的均匀变异指数由原始0.546下降到0.490,尤其是顺义区东部均匀变异指数下降到0.468,且偏离指数小于原始样本点布局,验证了不同数据情境的耕地土壤重金属污染监测点位布设方法的可操作性和可行性。该研究可为耕地土壤重金属污染监测点位布设方法的选择提供理论基础和技术支撑。     

蜗壳断面形状及叶轮位置对蜗壳式轴流泵性能的影响

根据速度系数法设计了1种对称的“马蹄形”断面蜗壳和2种非对称的 “圆形”断面蜗壳与相同的轴流泵叶轮组合,并基于标准k-ε模型封闭的雷诺平均方程,应用 ANSYS CFX 14.5 软件,对设计的3个蜗壳式轴流泵内部的三维流动开展数值模拟.当采用“马蹄形”蜗壳时,设计流量点的扬程和效率最低,蜗壳内部压力分布不如非对称的圆形断面蜗壳均匀.选择水力效率相对较高的蜗壳,将4种轴向位置不同的叶轮与该蜗壳组合,并进行三维流动数值模拟,结果表明:叶轮出口与蜗壳进口中间平面距离40 mm时,轴流泵效率最高,叶轮出口与蜗壳进口中间平面距离80 mm时,轴流泵效率最低.此时,过流段和蜗壳内有明显回流和旋涡.轴流式叶轮与蜗壳的相对位置对蜗壳轴流泵的扬程-流量曲线和效率-流量曲线都有明显的影响.     

时序效应对导叶式离心泵叶轮做功的影响

为了研究导叶时序安装位置对离心泵水力性能及运行稳定性的影响,采用SST k-ω湍流模型对在不同导叶安装时序位置时离心泵内部非稳态流场进行数值计算,分析导叶时序位置对叶轮做功的影响规律.结果表明：同一导叶时序位置时,因动静干涉影响,叶轮叶片做功呈现周期性波动;不同导叶时序位置时,各叶轮叶片做功呈现的波峰与波谷时刻不同,且出现明显的相位差,表明时序位置对叶轮叶片做功的影响因素主要为叶轮-导叶动静干涉、叶轮-蜗壳动静干涉及蜗壳不对称几何形状等;不同导叶时序位置时,叶轮流道做功均呈现周期性波动,并出现相位差,同时因叶轮-导叶动静干涉作用影响,叶轮出口处压力场分布不同,表明叶轮-导叶动静干涉是导叶时序效应对其叶轮流道做功影响的主要因素.研究结果可为导叶式离心泵设计提供一定理论依据.     

酿酒用辅料稻壳优质品种的筛选及其栽培

为选择适宜酿酒用辅料稻壳的优质品种,选用与酿酒质量密切相关的稻壳的容积重和完整壳率等形态物理特征为指标,采用常规栽培与安全栽培模式,对5种杂交籼稻(黔优388、金优785、香两优875、奇优894和竹优7号)进行品种筛选与配套栽培技术研究。结果表明:黔优388、金优785、香两优875和奇优894等4个品种稻壳的容积重均显著低于对照,黔优388和金优785的完整壳率显著高于对照,而竹优7号、香两优875和奇优894的完整壳率与对照差别不显著;从生产需求的角度出发,宜选择黔优388、金优785等品种;同时制定了相应的配套安全栽培技术措施。     

分流叶片对高速井泵压力脉动的影响

针对高速井泵采用分流叶片设计带来的稳定性问题,运用Creo3.0软件建立了叶轮、导叶等关键零件的三维模型;在CFX数值模拟数据与外特性试验数据吻合较好的基础上,将分流叶片的进口直径d₁与叶轮外径D₂的比值定义为一个表达分流叶片综合特性参数的量纲一化系数σ.σ分别取值0.60,0.62,0.65,设计分流叶片长短不同的3个叶轮方案,且对各方案的动静干涉区域进行了详细的压力脉动数值模拟计算及分析.结果表明:压力脉动幅值大小与监测点和交界面的径向距离有关,径向距离越大,压力脉动幅值越小;各监测点压力脉动随分流叶片长度的减小逐渐减弱,当分流叶片长度减小到某一临界值以后,压力脉动基本保持不变;当σ=0.62时,压力脉动幅值较小,脉动周期清晰;除中流线上的监测点以外,各监测点压力脉动主频受叶轮叶频的影响较大,分流叶片对中流线上监测点的压力脉动影响较大.     

不同压出室下叶轮切割对离心泵性能影响

为研究2种不同压出室下叶轮切割对离心泵性能的影响,以及单级单个叶轮切割与多级下单个叶轮切割的差异,基于N-S方程、标准k-ε湍流模型和SIMPLE算法对MD-280-43×6型多级离心清水泵进行三维数值模拟.计算结果表明:以单级单个叶轮为切割目标时,随着切割量增大,螺旋形压出室的水力效率变化趋势比径向导叶式压出室的变化趋势更为明显,压水室水力损失每叶轮2%切割量,损失平均增长分别为0.360,0.193 m,2种压出室内部动压分布及对叶轮所产生径向力的变化趋势有明显差异;以多级下单个叶轮切割与单级单个叶轮切割的对比为目标时,对于径向导叶式压出室离心泵和螺旋形压出室离心泵,其水力效率、扬程、内部湍动能分布与各种单级单个模型平均偏差分别为1.644%,0.279%,2.090 m,1.573 m,1.302 J/kg,1.548 J/kg;不同压出室下叶轮切割特性的研究,应考虑压出室所带来的差异;多级泵叶轮切割特性研究时,应尽量回归多级环境进行研究.     

混合沙粒对半开式叶轮离心泵磨损的影响

为了研究含有混合多种颗粒粒径的含沙水对离心泵过流部件磨损特性的影响,应用RN G k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,基于颗粒离散相模型(DPM)和半经验的McLaury磨损模型,沙粒注入选用Rosin-Rammler分布的拟合方法,对1台半开式离心泵内固液两相流的磨损特性进行数值分析.研究结果表明:叶轮流道内沙粒组分...