试验研究

  • 双排料型旋流器数值模拟和试验研究

    刘培坤;周振;张悦刊;杨兴华;倪芬;

    提出并设计了一种ф50mm双排料型旋流器,旨在解决传统旋流器底流夹细问题。利用流体分析软件FLUENT对单排料型和双排料型旋流器内部颗粒分布进行了数值模拟,并进行了对比试验研究。模拟分析发现双排料型旋流器在靠近底流口处,细颗粒体积分数明显降低,经底流口排出的细颗粒减少,有效降低了旋流器底流中细颗粒含量。采用石英砂进行实验室试验,结果表明ф50mm双排料型较单排料旋流器底流中-5μm颗粒含量降低了55.7%,陡度指数提高了64.7%,底流夹细明显降低,分离精度得到提高。

    2017年03期 v.45;No.537 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 868K]
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  • 全无油往复压缩机用碳纤维增强聚四氟乙烯密封材料的性能研究

    杨家义;杨博峰;李香;沈宗沼;刘杰;鲍军;

    随着全无油往复压缩机排气压力的不断升高,普通配方增强聚四氟乙烯密封材料无法满足使用寿命要求。碳纤维增强聚四氟乙烯密封材料具有更加优异的耐磨性、自润滑性和力学性能。本文选用不同类型的直线型碳纤维采用模压法制备了碳纤维增强聚四氟乙烯密封材料,并对其断面形态、表面硬度、弯曲性能、摩擦磨损性能等进行了测试研究,结果表明:采用高强度、低颗粒度含量的CF-1碳纤维制得的1~#密封材料具有最佳的综合力学性能;采用低强度、低长径比的CF-3碳纤维制得的3~#密封材料具有最高的表面硬度和弯曲强度。

    2017年03期 v.45;No.537 6-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1047K]
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  • 某型汽车水泵流体动力学仿真与试验

    石广丰;邢云飞;沈栋平;

    水泵工作过程中内部循环水的流体动力学特性对水泵性能产生重要影响,通过水泵流体动力学仿真分析可以预先为水泵定型投产后的性能研究提供依据。本文采用流体动力学仿真软件对某型汽车水泵进行了流体动力学有限元建模分析,并针对不同转速和流量工况条件开展了相关仿真模拟、计算对比和试验研究。既验证了水泵流体动力学仿真模型及内部流体运动规律分析的有效性,又获得了该水泵的理论扬程、轴功率和总效率等数值,总结了相关影响规律,为该汽车水泵的设计、性能预测和制造提供了理论依据。

    2017年03期 v.45;No.537 11-14+20页 [查看摘要][在线阅读][下载 779K]
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设计计算

  • 柔性极靴磁脂密封温度场和传热性能的研究

    李子贤;张东胜;张禹;李双喜;

    针对现有磁脂密封密封能力有限、运行时极靴易与转轴发生刚性磕碰;而刷式密封摩擦生热较大、不能实现零泄漏等问题,综合磁脂密封与刷式密封的特点,提出了新型柔性极靴磁脂密封。利用GAMBIT和FLUENT软件建立柔性极靴磁脂密封的数值分析模型,对比分析了柔性极靴磁脂密封理论上的温度场分布以及磁脂温升规律等传热特性。结果表明:密封的接触线速度、柔性丝的直径、排列倾角和安装过盈量都会对磁脂温度变化产生一定的影响;排列倾角和安装过盈量对磁脂温升的影响有限。由于涂层厚度过小,改变涂层材料,对磁脂温度的影响较小。此外,建立了柔性极靴磁脂密封试验系统,验证了随着转轴转速的增加,柔性极靴密封功耗和磁脂温度会有明显的上升。

    2017年03期 v.45;No.537 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1289K]
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  • 碟式离心机内流场及固液两相分离过程的研究

    范凤山;袁惠新;付双成;

    以碟式离心机为研究对象,建立了其转鼓内20层碟片间隙以及沉渣区域的三维物理模型,用流体分析软件FLUENT对转鼓内固液两相分离过程进行了数值模拟,并进行了分离效果的试验验证。结果显示,周向速度上,固液两相速度基本相同,在碟片间隙液体相对碟片滞后小,转鼓沉渣区域液体运动相对转鼓滞后较大,且滞后程度随转鼓转速的增加而增加;固液两相在径向上存在速度差;模拟得到的转鼓内最大离心液压比理论计算得到的结果小;碟片进料颗粒浓度逐层降低,碟片排液口浓度也逐层减小;在碟片进料孔附近会出现进料分布不均的现象;两相分离效率随着转鼓转速增加而提高;试验测得的分离效果与模拟结果较为吻合。研究结果对碟式离心机转鼓的有限元分析以及分离过程的优化具有指导意义。

    2017年03期 v.45;No.537 21-25+80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1014K]
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  • 轴流压气机转子端壁造型多目标优化的数值研究

    高翔;晁晓亮;贾一哲;

    针对NASA跨音速转子67,建立了可靠的数值计算模型,对3种不同的目标函数开展了非轴对称端壁造型的优化工作。3种优化方案均使得转子性能得到了不同程度改善,效率提升最大为0.41%。优化结果表明,由于相同流量的约束,转子通道中流量分布沿径向发生了改变,对于近轮毂的端壁区域来说,造型后静压梯度的方向对流场具有重要影响。不同造型结果中叶片尾缘三维角区分离的位置与范围也有所不同,当三维角区分离后移且沿径向发生迁移时,会使得效率得到的增益明显降低。

    2017年03期 v.45;No.537 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1578K]
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  • 细小直角弯管流道的压力损失及迪恩涡特性

    汪建兴;王海民;饶玲;

    利用RNG k-ε模型对旋流雾化喷嘴中的直径为2 mm的细小直角弯管流道的流场进行了三维数值模拟,获得了流道内的压力分布和不同截面的迪恩涡结构。结果表明:沿着流动方向,弯曲段流道中内外壁面的压差先增大后减小,内壁面45°截面附近,压力下降到最低,最大下降幅度为74.1%。弯管流道中迪恩涡形成于弯曲段10°截面附近,迪恩涡的旋转中心,从两侧中心位置附近向两侧上端偏移,在65°截面偏移方向发生转折,最后又回到两侧中心位置。迪恩涡的边界和强度先增大后减小,在下游直管段中消失。

    2017年03期 v.45;No.537 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 962K]
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应用技术

  • 安全阀阀瓣研磨修复运动轨迹的研究

    邓俊秀;朱海清;陆顺峰;

    研磨轨迹与工件表面形貌特征密切相关,为了找出影响工件研磨轨迹的因素,建立磨粒运动数学模型,采用Matlab研究磨具中影响研磨轨迹的因素,得出偏心距e、转速比k及起始位置A对磨粒轨迹的形态变化具有不同程度的影响,这为工艺参数优选提供一定的理论基础。

    2017年03期 v.45;No.537 38-41+5页 [查看摘要]