透平叶片热态冲蚀实验系统设计与实现

设计并实现了一种用于实验研究透平叶片冲蚀成因、冲蚀行为和规律的中高温、低马赫数(Ma0.3)负压风洞实验系统。采用引风机提供负压环境,空气电加热器对气流进行可变温加热,翅片管式换热器对二相流降温,袋式除尘器回收冲蚀颗粒,并使用监控PC机通过DIGATTOT串口服务器进行实验数据采集和试验系统监控。经测试,系统最高温度可达750℃,气固两相流颗粒浓度可调,冲蚀速度可调,可0°~90°任意冲角调节。系统通过了温度、速度稳定性测试以及换热器性能测试。     

叶片冲蚀热态试验风洞系统研制

本风洞系统采用电加热、全冲角、可调风速、可变固相浓度(稀相范畴)的引风开式热态试验风洞系统,集成计算机通讯、实现试验数据实时采集、实时控制。系统可在高温、多粒径、不同含尘浓度、不同冲蚀速度等拟实际工况下对叶片材质抗冲蚀能力进行研究,并可为SEM研究分析制备试件,从机理上分析叶片材质抗冲蚀特性。通过在若干工况下的热态冲蚀试验,揭示了不同叶片材质受到粒子冲蚀后的一些特性以及金属表面强化工艺对抗冲蚀的效果,与试验材料本身的理论冲蚀特性相符。     

基于MCGS的叶片热态冲蚀试验系统设计

为满足热态冲蚀试验过程中高效性、安全性以及试验条件稳定性的要求,设计了基于MCGS组态软件二次开发的热态负压冲蚀试验系统。采用空气电加热器对气流加热,变频引风机提供气流流动动力,星形给料阀添加冲蚀颗粒,翅片管式换热器降温,LCDM-4.5型袋式除尘器收集试验颗粒。结合试验系统硬件设计,通过MCGS组态软件对其监控系统和数据采集系统进行设计,装有MCGS组态软件的工控机通过Telnet协议登陆串口服务器,对试验系统进行实时监控并进行试验数据采集。运行试验表明,该系统具有人机界面友好、运行安全、高效、性能稳定、操作简单等特点,实现了试验条件控制、系统状态监控、动画显示、历史数据输出等功能,满足不同冲蚀条件下对不同材质的冲蚀特性试验。     

石油化工管道弯头冲蚀磨损数值模拟

针对油气管道运输系统存在的固液两相流对管道弯头的冲蚀破坏问题,采用CFD软件Fluent中的DPM和k-ε模型模拟多相流冲蚀现象.分析弯头内流场压力流速分布和颗粒运动轨迹,找出弯头最大冲蚀率与冲蚀位置分布规律.研究表明:在弯头内45°外侧壁面区域流场压强最大;弯头内流体流速在弯头内侧45°近壁区域达到最大值,其附近有二...     

热质同传实验系统设计

以空气-水为气液两相接触介质,以板式塔为热质传递的主要场所,设计一套热质同时传递实验装置,可以对水的温度、流量,以及空气的温度、湿度、流量进行调节,用于研究在不同的条件下,气液发生接触的现象和过程,做出定性分析,可以开展相关的实验教学,有利于增进对该过程的认识,引导学生积极思考和探索热质同时传递的现象与过程。     

内壁仿生的T型三通冲蚀模拟及应力分析

为研究压裂工况下T型三通流道变化处耐冲蚀性能的问题,根据冲蚀环境中生物表面形貌建立仿生三通物理模型,使用Fluent和ANSYS软件,探究光滑内壁与局部仿生形貌T型三通的耐冲蚀性能,进一步分析结构耐冲蚀机理及局部仿生结构对流场、应力分布情况的影响。研究结果表明:仿生形貌可以提高T型三通的耐冲蚀性能,所选仿生形貌中横槽耐冲蚀性能最好,点坑最差,纵槽居中;仿生形貌对出口平均流速的影响不大;仿生形貌与相贯区域保持适当的距离,不会明显削弱相贯区域的疲劳寿命,且提高了结构的耐冲蚀性能。     

燃烧器内气固两相流动的PDA实验研究

在电站锅炉燃烧器的研究中，对于燃烧器中气体．颗粒两相流动的流场数据的测量，通常以采用粒子动态分析仪（Particle Dynamic Analyzer，简称PDA）为较好选择。本文采用三维粒子动态分析仪（3D-PDA）对燃烧器内气固两相流动的冷态流场进行了实验测量，其中在搭建实验台、选择固相粒子、布置测量光路和考虑相似性原则等方面做了一些有益的探索工作。     

高速电主轴热态特性研究综述

电主轴技术是随着高速数控机床的发展和需求而发展起来的.高速电主轴的工作性能直接影响机床加工系统的精度、稳定性和应用范围,其热态特性对高速加工起着关键作用.本文对高速电主轴内部的发热进行了深层次的综述,同时结合电主轴稳态热分析,提出了改善电主轴的热态特性的措施.     

较高黏度垂直油气两相流实验及压降研究

依托可视化多相流实验平台,利用储罐温度控制流体黏度,开展垂直管较高黏度油气两相流动特性实验研究。记录不同黏度(60、100、290、480 mPa·s)、表观气速(1～60 m/s)和表观液速(0.02～0.55 m/s)下管内流型、持液率和压降,得到156组实验数据,分析不同黏度液体对气液两相流动的影响和现有模型产生误差的主要原因。结果表明:总压降随着液体黏度的增加而增加,随着表观气速的增大先减小后增大;总压降最小值受表观液速及其黏度的共同影响。根据实验数据重新拟合了压降预测模型,采用10井次生产数据对新模型验证的平均绝对误差(mean absolute deviation, MAD)值为13.48%,较其他预测模型准确度提高了10%,新模型能够为稠油生产和运输设计提供理论参考。     

多态气固相传热远程实验和网络视频监视

自主开发了专业实验远程测控和网络视频监视系统,通过远程实验装置的建设,使校内优质教学资源实现了共享,标志着实验室装备的现代化水平又上一个新台阶.     

风力机叶片的有限元建模

以750kW中等长度水平轴风力机叶片为例,应用ANSYS软件,通过GUI操作界面实现复合材料风力机叶片的有限元建模。使实体模型可直接运用于力学性能分析,而无需再在CAD软件与有限元软件间相互转换。同时由于ANSYS软件对于复合材料分析的良好支持,使所建模型能更为真实的反映其结构性能,从而更好地为风力发电机的设计、分析服务。     

基于创新实践能力培养的材料专业基础实验教学改革探讨

为了无机材料专业创新能力和应用型人才培养的教学改革能够有效推行,本文分析探讨了基于创新实践能力培养的无机材料专业基础实验教学改革思路及其实施办法,强调了科研实例和虚拟仿真以及立体化实验教材在创新实践能力培养中的重要作用,对于推动材料专业基础实验教学改革以及培养具有创新、实践能力的应用型人才具有较好的指导作用。     

赣南不同园龄脐橙园土壤抗侵蚀性能比较研究

在江西赣州选取20年脐橙园和10年脐橙园开展土壤抗侵蚀性能比较研究,测定其土壤抗冲性、抗蚀性、水稳性团聚体组成及特性、颗粒组成等理化性质.结果表明20年脐橙园的土壤抗冲指数、水稳性指数、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、有机质含量均大于10年脐橙园.说明种植时间较长的脐橙园土壤其水稳性团聚体更稳定,有机质含量更高,有助于提高土壤的抗侵蚀性能.     

涡轮叶片不同截面换热系数计算研究

随着发动机推力与耗油率指标的不断提高,尽可能降低涡轮叶片表面工作温度成为提升发动机性能的关键。通过给定的某型发动机涡轮工作叶片几何模型,建立了相应的二维计算模型,运用ANSYS系列软件进行建模、网格划分,数值模拟了跨音速工况下该型涡轮叶片沿叶高1/4处、1/2处和3/4处三个截面的流动分析以及换热系数分布和努赛尔数分布,分析了叶高变化对叶片壁面换热系数的影响。     

基于逆向工程技术与UG软件涡轮叶片疲劳分析

为解决空气压缩机内涡轮叶片疲劳分析较为困难的问题,首先利用逆向工程技术,得到其三维模型,导入UG软件,然后应用UG软件的有限元分析功能,对涡轮叶片进行静力学分析和疲劳分析,计算出其疲劳寿命.结果表明:综合运用2种技术对涡轮叶片进行疲劳分析,能取得很好的效果.     

汽轮机叶片五轴加工编程与仿真研究

针对汽轮机叶片进行五轴加工编程所涉及的零件建模、刀具路径规划、加工仿真等问题,提出了在NX环境下解决叶片五轴加工问题所必须涉及的曲面光顺性的调整、清根路径规划、五轴后处理和机床仿真等的关键技术。     

基于主控逻辑的风电机组叶片断裂原因分析

梳理了风电机组的运行流程,并阐述了主控系统与主控逻辑对风电机组安全运行的重要性,提出从主控逻辑是否完善的角度对机组叶片断裂事故进行原因分析.当排除叶片制造质量问题或风速超过限值、失速、电气故障或是否遭受雷击等外因后,可从机组主控系统控制逻辑出发,分析机组本身是否存在控制方面的重大安全隐患,结合机组的运行数据记录和控制系...