基于流体体积模型的叶轮宽径比对水车性能的影响

为了研究一种环保、简易的微水头发电水车装置,建立了水车在河流中的三维模型,采用流体体积(VOF)模型,压力-速度耦合选择PISO格式进行求解,对不同叶轮宽径比的水车进行非定常流动分析.结果表明:叶轮宽径比为3.93的胸射式水车效率区最为宽广,最优效率最高.叶轮宽径比增大使得流道的阻塞效应增强,上、下游水位差增大,出现明显涡流现象.不同宽径比的水车叶轮叶片转矩呈同一周期性变化,当水车处在枯水期运行时,叶片运动过程中浸入水中的两叶片间会出现回流现象,使得转矩有小范围的极值出现.未浸入水中的两叶片间压力随叶轮宽径比增大而增大.5种叶轮宽径比的水车叶片均在叶尖处正面压力达到最大,且叶轮宽径比为3.93的水车浸水叶片正、背面压力差最大,提高了叶片的做功能力.该结果对胸射式水车的叶轮结构设计与性能分析能够起到指导作用.     

南极磷虾虾水分离装置设计

为了匹配南极磷虾连续泵吸捕捞系统，改变传统南极磷虾捕捞高损伤、低附加值加工的现状，提升南极磷虾捕捞产业自动化水平，针对新型的南极磷虾连续泵吸捕捞方式后续阶段的虾水分离和传输问题，减少在南极磷虾泵连续吸捕捞输送过程中的损伤，研究并开发了螺旋输送式虾水分离器，对其分离效率和输送速度等参数进行了设计计算和流体分析。结果显示：虾水分离器能够满足连续泵吸设备设计流量下南极磷虾的分离和输送，无大量南极磷虾堆积挤压造成虾体破损，并且能够通过对转轴转速和主体倾斜角的调节，实现泵吸输送变流量条件下虾水混合物的分离。研究表明，本设计可以通过缩放设计和并行布置，以满足不同吨位和布局的南极磷虾连续泵吸捕捞船，为南极磷虾虾水分离实际应用提供参考。     

螺旋风送装置风箱结构设计与试验

基于风箱气流在上下出风口风速差异大、存在风箱出风均匀性差，以及整机施药时液滴分布不均匀的问题，提出运用风箱进风口和出风口的布置、尺寸改变气流流向的方式并设计了一种风箱。利用SolidWorks和Fluent搭建仿真模型，设计三因素三水平正交试验优化风箱内部结构布置和流体分布状态，以入口风速、入口位置、圆角半径为变量，以各出风口风速变异系数作为评价指标，将正交试验结果利用Design-Expert进行方差分析和响应曲面分析。试验结果表明：对风箱出风口风速变异系数影响主次顺序为入口风速、入口位置、圆角半径，入口风速为30m/s,圆角半径为5mm,入风口位置为O点，各个出风口出风速度变异系数小，出风均匀性好，仿真与实际测试值线性相关且仿真结果准确。     

气吸双滚筒式棉花精量排种器的设计与试验

【目的】为提高气吸滚筒式排种器充种性能，降低负压风机能耗，设计了一种气吸双滚筒式排种器。【方法】理论分析排种过程中棉花种子的受力状态，利用Solidworks对排种器进行三维建模，运用流体仿真软件对3.8 mm孔径的滚筒进行内流场模拟，掌握内流场速度及压力变化的规律，对比有无内置滚筒结构对型孔处气体流速的影响。利用Design-expert 13.0软件设计了两因素五水平二次旋转正交组合试验方案，以负压和前进速度为试验因素，建立了漏播率、合格率和重播率等评价指标的响应曲面，进而对工作性能进行评价。【结果】通过优化回归方程得到最佳参数组合，并经台架试验验证。在负压为2.39 kPa、前进速度为4.55 km/h的条件下，排种器播种棉花种子的合格率为91.8%，漏播率为3.3%，重播率为4.9%。【结论】自行设计的排种器可满足棉花种子精量播种的农艺要求，显著降低风机能耗，为机械化播种提供技术性参考。     

用超临界流体萃取-气相色谱-质谱法分析薰衣草中挥发性化学成分

先用超临界流体萃取对薰衣草进行处理,然后用气相色谱-质谱联用仪分析其挥发性化学成分,再用内标法对所得挥发性化学成分进行定量分析。使用超临界流体萃取薰衣草,共得到挥发性化学成分123种,其中主要是醇、酯类物质,分别有45和23种;其次为酮类16种;酸类物质13种;烯烃类物质6种。