教学课程资源库 更多>>

关键词： 离心压气机进口级   氢气   气动设计   数值模拟  

摘要： 为了提升氢气离心压气机进口级等熵效率,利用自主开发的氢气离心压气机进口级一维优化设计程序,结合BP神经网络与遗传算法,对进口级进行一维优化设计。基于优化结果,采用三维造型软件构建了叶轮模型,并通过NUMECA软件进行了设计工况及变工况下的性能与流场分析。结果表明,优化后的氢气离心压气机进口级在设计工况下压比达1.071,等熵效率高达86.34%,内部气流流动正常,没有明显的气流分离现象,有较大稳定工作范围,气动性能良好。研究结果可为离心压气机进口级的优化设计提供参考。

关键词： 抽水蓄能电站   地下厂房   爆破   气流组织   数值模拟  

摘要： 【目的】为解决抽水蓄能电站地下厂房爆破开挖期爆破施工通风散烟时间过长的问题,【方法】基于山东潍坊抽水蓄能电站爆破开挖期施工,现场采集相关数据,采用Fluent数值模拟软件,对实际抽水蓄能电站爆破开挖期的施工通风气流组织进行了数值模拟,并对通风气流组织进行了改进。【结果】结果表明:通过分配给不施工洞室一定送风量的改进措施,可在不爆破洞室内维持正压,以避免污染物进入,形成二次污染;通过爆破面送风口下移,局部廊道设置挡风墙等改进措施,送、排风可形成通风路径最短的顺流式通风;在竖井打通前,将射流风机加装在长距离隧道中间位置可形成机械排风,使机械排风和自然排风相结合,可有效缩短污染物达标时间;在竖井打通后,将排风机安装在竖井出口处,永临结合,可提高竖井排风能力,使污染物达标时间大幅度缩短。【结论】研究成果为类似工程的施工通风设计提供依据和技术支撑。

关键词： 边坡稳定性   堆散体   降雨工况   地震工况   数值模拟  

摘要： 为探究不同含水率堆散体的力学特性,研究排土场堆散体边坡在堆排、降雨和地震工况下的稳定性,对水厂铁矿河西排土场开展了现场及室内试验,并运用FLAC3D研究了排土场边坡在堆排过程中及极限工况下的稳定性,明确了不同降雨时长边坡孔隙水压力与地震工况下边坡竖向位移的变化规律。结果表明:随着堆散体含水率的增加,其内摩擦角和黏聚力先增大后减小;随着堆排高度的逐步增加,排土场安全系数逐渐降低,下降幅度先增大后减小;在50年一遇的降水条件下,排土场安全系数随降雨时长的增加先快速下降,5 d后转为缓慢下降;7级地震波作用下,排土场边坡基本保持稳定,但仍应适当增加锚索、锚网等支护。

关键词： 极地防寒   踏步板   对流换热   数值模拟   热平衡  

摘要： 为解决恶劣极地环境引起的海洋装备防寒问题,工程上通常采用电伴热的方式.采用数值模拟和实验的方法,对电伴热踏步板构件在典型极地环境下热平衡的影响因素进行分析.环境要素为风速和温度,风速为0~40 m/s、温度为-40~0℃.基于数值仿真和实验测试获得电加热踏步板构件在不同风速及温度下的对流换热系数.结果表明,增大风速和降低温度都会增大踏步板的对流换热系数;风速是影响踏步板换热的主要因素,而温度的影响较小.基于实验数据,参考平板构件对流换热的经典理论,建立电加热踏步板构件的对流换热系数预测模型,并采用数值仿真验证该模型的正确性.

关键词： 潮流能   H-Darrieus水轮机   数值模拟   自启动   定桨距   主动变桨  

摘要： 利用CFD软件Fluent 16.0,对直叶片H-Darrieus型水轮机模拟计算叶片桨距角为4°、8°、12°、-4°、-8°、-12°的定桨距情况,以及叶片按正弦模式及半正弦模式主动变桨,变桨幅值为4°、8°、12°的情况,重点对比两种桨距策略下水轮机能量利用率。结果表明,与正弦模式变桨水轮机相比,定桨距水轮机在实际应用中更具优势。半正弦模式变桨水轮机能量利用率提升显著,应重视定桨距策略在实际中的应用。

关键词： 水轮机   数值模拟   翼型   代理模型   低流速  

摘要： 针对中国绝大部分海域平均流速低导致水轮机适用性不足的问题,在低流速下对经过代理模型优化前后的设计翼型进行数值仿真优化研究。基于儒可夫斯基定理对低速潮流能翼型构建模型进行设计,得到相对厚度12%、相对弯度2.5%的原始翼型;通过代理模型设置4阶CST方程进行参数优化。结果表明,厚度较薄、弯度较大的翼型水动力性能更优异,优化后最大厚度点前移4.58%,升阻比提升4.03%,为水轮机叶轮翼型设计在低流速研究工作提供新的思路。

关键词： 短棒黑木耳   采收机   气流场   数值模拟   优化设计  

摘要： 为分析箱体结构对短棒黑木耳负压采摘机内部流场的流速变化、采摘头吸风口处的压力、箱体内部涡旋情况、进出风口风压压差的影响,建立不同吸风口位置及采摘管直径的3D模型,基于Fluent软件对短棒黑木耳负压采摘机内部流场进行流场模拟。根据迹线图分析收集箱出风口处于不同位置时,箱体内涡旋情况;研究设备内部流场压力云图与矢量图,分析不同采摘管直径下管道内流速变化、箱体内平均流速值与采摘口所受风压情况。为验证数据可靠性,设置标准吸力试验。试验结论与流场模拟结果相符,验证流场数值模拟的可靠性。数值仿真结果表明,螺纹管直径和出风口高度对负压采摘机内部流场影响显著。螺纹管直径越大,气流场压降越大。且随着螺纹管的内径增大,管道内的气流速度衰减越快,箱体内气流涡旋现象越严重。吸风口位置会影响箱体内涡旋情况。出风口离收集箱顶部越近,涡旋现象越弱。综合考虑,较优的螺纹管直径为58 mm,较合适的吸风口位置为出风口圆心距离箱体顶部60 mm。

关键词： TB8钛合金   十二角螺栓   正交试验   数值模拟   工艺试验  

摘要： TB8钛合金是一种超高强度亚稳定β钛合金,因其具有良好的抗氧化性能、耐腐蚀性能和综合力学性能而广泛应用于航空航天领域。为研究某型机用TB8钛合金十二角螺栓的热镦成形工艺,首先利用Gleeble-1500D热模拟试验机对不同温度和应变速率下TB8钛合金试样进行了等温压缩试验,得到其不同变形条件下的真实应力-应变曲线并分析其热变形行为。其次将试验得到的数据导入到Deform-3D有限元模拟软件中对TB8钛合金十二角螺栓热镦工艺进行有限元模拟,对热镦成形关键工艺参数建立了正交试验优化方案,通过优化得到了TB8钛合金热镦成形工艺参数,对优化后的成形过程进行了分析,分析了等效应力场分布、损伤值分布、模具应力分布等。最后根据优化得到的热镦工艺参数,结合实际生产设备设计相应模具,并进行了热镦工艺试验,试验结果表明,数值模拟结果和实际生产结果基本一致,试验得到的TB8钛合金十二角螺栓经后续机械加工后没有出现缺陷,说明文章的热镦工艺可行,可用于指导TB8钛合金十二角螺栓及其他类似零件的实际生产。

关键词： 涡流管   材料   能量分离   数值模拟  

摘要： 鉴于当前不同材料对涡流管内部流动特性的影响机制尚不清晰,采用CFD仿真研究5种涡流管管材(铜、铝、钢、PVC、木)对涡流管能量分离效应的影响。选用压缩空气作为工质,设置入口压力为0.1~0.5 MPa,冷流率为0.1,涡流管的L/D=16,采用Standardκ-ε模型对涡流管内的气体流动进行稳态数值模拟,获得不同材料、不同压力和不同粗糙度下的速度、压力及温度变化趋势。结果表明:金属材料的涡流管比非金属具有更高的温度梯度,且金属材料性能优于非金属材料,其性能由高到低依次为:铜、铝、钢、PVC、木;粗糙度升高,涡流管的制热性能增加,但制冷性能降低。

关键词： 大采高   “两带”发育高度   数值模拟   井下导高观测仪观测  

摘要： 针对现有两带发育高度预测方法的局限性,以郭屯煤矿3301工作面为例,采用FLAC^(3D)数值模拟软件对大采高综采工作面导水裂隙带发育形态和高度进行模拟计算,通过经验公式计算预测了导水裂隙带的高度和发育形态,运用井下导高观测仪现场实测了导水裂隙带发育高度,得到了导水裂隙带发育高度和发育形状的规律,揭示了大采高工作面“两带”发育规律。研究结果表明:基岩“上软下硬”的组合结构对裂缝发育有较强的抑制作用,“两带”高度明显偏小于经验公式的计算数值,对类似条件下煤层安全开采和防治水工作具有很好的指导意义。