基于DEFORM-3D的镍基合金钢的切削性能仿真研究

基于DEFORM-3D V6.1建立了三维切削有限元模型,对镍基高温合金IN718切削过程进行了模拟,获得了不同进给量、切削速度和背吃刀量下切削力、切削温度的变化规律；研究了在不同冷却方式下镍基合金加工过程的温度变化趋势.仿真结果表明:对切削力而言,各因素中切削速度影响最小、背吃刀量影响最大；对切削温度而言,各因素中切...     

钛合金试件冷却方法与换热性能的实验研究

材料切磨削过程中的强化冷却散热,对提高工件的切磨削效率和保证被切磨削工件的表面质量等都具有积极作用．文中以定压、定量风和不同含量水相组合时射流冷却被加热的钛合金（Ti6ABV）试件的实验为基础,探讨了定压力、定量风和微量水相综合雾化射流冷却钛合金试件时的换热性能和规律．实验表明,存在使雾化冷却最佳的微量水剂量的最佳值域,且只有其材料相应温度冷却效果充分发挥时,雾化冷却方法才能优于相应的水射流和气体射流冷却方法．     

切削区冷却控制系统设计及仿真

在金属切削过程中,切削区的冷却和切削温度的恒定对于提高切削质量有重要的意义。喷雾冷却是解决切削区冷却的理想方法,为了保证切削温度的恒定设计了一个温度控制系统。以气、液混合喷雾冷却切削的小型二流式喷嘴为控制对象,建立了喷嘴、流量控制阀、执行器以及红外线温度传感器的数学模型,采用比例积分微分控制PID(Proportion Inte-gral Derivative)控制,对冷风和冷却液混合调节切削温度的过程进行了优化仿真。结果表明此控制系统能很好的满足了控制切削温度的要求。     

不同孔密度泡沫铜在不同压力下沸腾换热试验研究

以去离子水为工质,探究了不同孔密度泡沫铜在不同压力下的沸腾换热性能.实验结果表明:泡沫铜表面生成汽泡的总体积大于光滑表面生成汽泡的总体积.孔密度对泡沫铜的沸腾换热性能有很大影响,在试验参数测试范围內,泡沫铜的沸腾换热性能随孔密度的增加先增强后减弱,70PPI为最佳孔密度.相对于光滑表面,压力越大,高孔密度金属泡沫的强化沸腾换热能力减弱.     

海底多金属硫化物采掘头滚筒排布方式

为了得到合理的海底多金属硫化物采掘头滚筒排布方式,对现有的两种采掘头滚筒排布方式进行对比研究。首先进行了单齿切削实验,验证了有限元软件模拟切削多金属硫化物方法的有效性。然后利用有限元软件对不同排布方式的采掘头切削多金属硫化物矿体进行了数值模拟仿真,得到两种排布方式下滚筒及截割臂的三向力、采集率、比能耗等,结果表明两种排布方式都能平衡采掘头的侧向力,采掘头纵轴式排布相比横轴式排布采集率略低,但其比能耗相比横轴式排布要低很多。     

车削Cr12和GCr15切削力的实验与分析

为研究绿色冷却切削加工,以CA6140车床车削Cr12,GCr15两种材料的实验为基础,使用D J-CL-1型切削力测量仪记录、存储和处理实验数据.研究了切削过程中切削速度、进给量、背吃刀量以及冷却条件改变对切削力影响的变化规律.结果表明:在本实验条件下提高切削速度能减小切削力,进给量越大切削力也越大,背吃刀量越大切削力也越大;低温气体雾化射流冷却条件下切削Cr12,GCr15两种材料的切削性能优于干切削.     

纳米流体对径向滑动轴承冷却性能强化数值研究

径向滑动式中间轴承是船舶推进轴系主要支撑部件,其润滑性能将直接影响到整个推进系统的可靠性和传动效率,而润滑性能主要受滑油温度的影响。因此,开展中间轴承冷却性能强化研究对保障船舶推进轴系正常工作具有非常重要的意义。本文建立了中间轴承流固耦合传热数值模型,获得了最高转速工况下中间轴承主要部件及油池内滑油的温度场分布。通过与实验数据对比,验证了所建数值模型的精确性。在此基础上,基于Cu-润滑油纳米流体物性参数模型,分析了不同体积分数Cu-润滑油纳米流体对中间轴承冷却性能的影响。研究结果表明,随着纳米颗粒体积分数的增加,油池内壁面及冷却盘管外表面平均对流换热系数均显著增大,有效地增强了滑油的换热能力,中间轴承冷却性能得到了强化。     

疏浚绞刀切削土壤的数值模拟

基于有限元FEM法研究绞刀切削土壤过程。参数化建立绞刀模型,对绞刀进行模态分析,分析不同阶数下的固有频率及振幅,为绞刀加工提供依据;采用LS-DYNA模拟绞刀切削土壤的过程,选取MAT147为土壤材料模型,研究不同时刻的土壤切削形态,将得到的切削阻力与理论结果对比,验证数值模拟的可靠性。     

发射内弹道计算模型研究

对以燃气-蒸汽式发射动力装置为动力源的导弹冷弹射过程进行了分析，对冷却水汽化机理进行了研究，针对不同状态的冷却水，提出了不同汽化方式组合的冷却水汽化模型，在此基础上将弹射过程划分为4个阶段，并推导出各个阶段的汽化方程和能量平衡方程，建立了发射内弹道基本方程组。计算模型改进后，发射内弹道的计算精度有很大提高。     

隔膜增压装置冷却系统强化换热模拟实验

为实现流体自身脉动过程中脉动速度的提升,从而提高能量效率,避免强制脉动源中大功率脉动发生装置的使用,设计开发一种带有脉动增压功能的隔膜增压装置换热装置,开展使用隔膜增压装置对船舶冷却系统脉动换热强化作用的实验。结果表明,隔膜增压装置提供的增压效果有利于强化脉动换热;隔膜增压装置对脉动系统增加的压力越大,脉动换热效果越好;实验中存在最佳的脉动频率值f_2=1.70 Hz使脉动系统增压后强化换热效率达到最大值。     

锂离子电池模块油冷散热特性数值研究

本文对电池模块浸没式油冷散热方案进行了仿真研究,分析电池成组后大容量电池模块的散热特性,获得了导热阻燃硅油流量参数对大容量电池组散热的影响规律。研究表明,浸没式油冷能有效控制大容量电池模块的温升;改变流量可以提升换热效果,但对电池模块的最高温度及温差控制具有局限性,由于电池箱存在流动死区,换热效果更易受到硅油热导率的制约。     

船用锅炉蒸汽余热吸附式空调的试验研究

吸附空调系统船用的关键是其供冷量能否适应船舶空调舱室热负荷的变化。在实验室中建立了由锅炉低压蒸汽驱动的五吸附床,制冷系统使用氨-复合吸附剂。根据夏季典型空调工况下计算的热负荷,实验研究了制冷系统供冷量与空调负荷变化之间的适配性。结果表明:系统供冷量除受循环冷却水和蒸汽的流量、温度的影响外,还受吸附床加热和冷却时间的影响;必须通过优化吸附床结构、调整吸附床的吸脱附时间,才能使蒸汽驱动的吸附制冷系统实用化。     

矩形槽道采用不同冷却介质的传热与阻力特性分析(英文)

Several industrial applications such as electronic devices,heat exchangers,gas turbine blades,etc.need cooling processes.The internal cooling technique is proper for some applications.In the present work,computational simulations were made using ANSYS CFX to predict the improvements of internal heat transfer in the rectangular ribbed channel using different coolants.Several coolants such as air,steam,air/mist and steam/mist were investigated.The shear stress transport model(SST)is selected by comparing the standard k-ωand Omega Reynolds Stress(ωRS)turbulence models with experimental results.The results indicate that the heat transfer coefficients are enhanced in the ribbed channel while injecting small amounts of mist.The heat transfer coefficients of air/mist,steam and steam/mist increase by 12.5%,49.5%and 107%over that of air,respectively.Furthermore,in comparison to air,the air/mist heat transfer coefficient enhances by about 1.05 to 1.14 times when the mist mass fraction increases from 2%to 8%,respectively.The steam/mist heat transfer coefficient increases by about 1.12 to 1.27 times higher than that of steam over the considered range of mist mass fraction.     

遗传算法在中冷器优化设计中的应用

基于遗传算法对某车载空—空中冷器进行了结构优化设计,完成了优化设计程序,得到了中冷器芯体结构的优化方案,使优化后的中冷器散热能力在理论上最大提高了19.3%。通过风洞试验对其进行验证,试验结果表明:尽管存在误差,但理论计算总体与试验结果吻合良好,为同类中冷器的优化提供了参考。     

基于晶闸管的脉冲功率开关热模型研究

晶闸管作为脉冲功率开关器件时,其短时导通电流往往数倍于它的通态平均电流,短时积聚的损耗会使晶闸管结区累积大量热量,造成其结温瞬间陡升,试验表明极易使得晶闸管因结区过温而击穿.因此如何优化设计晶闸管脉冲功率开关阀体结构、最大限度快速散热、降低结区温升,具有重要意义.介绍了基于ABB的5STP 52U5200型晶闸管所构建的脉冲功率开关阀体结构及其柯尔热阻抗模型,并利用Matlab的SimuLink构建脉冲功率开关阀体的热网络仿真模型,获取晶闸管耗散功率与其最高结温、晶闸管耗散功率与其壳温的可视化关系曲线,归纳了脉冲功率开关导电极的热阻与热容对晶闸管最高结温的影响规律,为晶闸管脉冲功率开关阀体结构的优化设计提供了依据,并得到了试验验证.     

船舶柴油机变流量冷却系统的研究

本文从船舶柴油机燃烧室的散热计算出发，系统地分析了在不同的负荷和环境条件下气缸壁内表面温度的变化；研究了采用柴油机变流量冷却方式对缸壁表面温度的影响并进行了定量计算；分析讨论了变流量冷却对船舶柴油机其他特性的影响。     

滚装船冷却水系统的优化设计与热力性能研究

本文以12300t滚装船为母体,运用非线性规划理论对独立式和混合式两套冷却水系统进行了优化计算和分析,并对其冷却水系统的冷却效果和经济性进行了评估.同时还对其多主机双套冷却水系统进行了热力性能研究,对其在系统额定热负荷下和变负荷下的热力特性进行了分析计算,通过计算定量地揭示出其冷却系统的节能潜力.上述分析和研究为今后用以指导冷却系统的运行管理,以及为系统节能降耗提供了科学而准确的依据.     

绞吸式挖泥船绞刀切削受力及其影响因素分析

针对绞吸式挖泥船绞刀的磨损快和挖掘效率低等实际工程问题,对挖泥船绞刀进行切削受力分析,建立绞刀作用力计算模型,利用数值计算方法计算绞刀在不同切削角和包角条件下的作用力,得到了绞刀的切削角、包角与其受力之间的影响关系,给出绞刀切削角和包角的优化理论值范围。