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直角弯管内液固两相流固体颗粒冲蚀磨损分析 总被引：4，自引：0，他引：4
基于流体力学(CFD)方法,分析了直角弯管的内部流动规律,计算结果表明:直角弯管在90°转角和下游水平管路中存在流动分离现象,同时在下游水平管路中形成明显的二次环流.在流场计算的基础上,引入TulSa大学冲蚀与腐蚀联合研究中心(E/CRC)提供的冲蚀模型,对直角弯管的冲蚀磨损问题进行研究,分析了固体颗粒的空间分布特征和上下游管壁的最大冲蚀率以及总体质量损失,计算结果与实验数据具有良好的一致性.固体颗粒的空间分布特征依赖于流体流动特性,磨损最严重的位置发生在弯管转角处和下游管路的内侧壁面.流速、颗粒浓度和颗粒直径对最大冲蚀率有明显影响,其中,流速与最大冲蚀率呈指数增长关系,上下游管壁的速度指数分别为2.5和2.3. 相似文献
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从仿生学角度,对比3种典型潮间带贝类冲蚀磨损试验结果,分析贝壳表面非光滑结构的冲蚀磨损机理,为提高秧爪耐磨性探索结构仿生学设计.利用扫描电子显微镜(SEM)分别对东方扇贝(Dongfang shell)、魁蚶(Bloody clam)、毛蚶(Ark shell)壳表进行形貌分析,确立其结构特征参数,利用Solidworks建立表面冲蚀过程简化模型;通过冲蚀磨损试验,获得3种贝类样品的不同耐磨性能,在冲蚀粒径为0.35～1.0mm,冲蚀速度为1.5m·s-1条件下,魁蚶的失重比最小,仅为2.11％,低于东方扇贝和毛蚶.魁蚶表面的凹槽结构可减小冲蚀法向力,从而减小冲蚀微压痕.另外,表面微结构延长了冲蚀作用时间,可降低冲蚀速度和能量,起到耐冲蚀作用. 相似文献
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为研究水砂射流冲蚀作用导致临近燃气管道的失效概率,分析了管材的临界应变与砂粒在管壁表面形成塑变脊的影响,推导出冲蚀磨损率预测方程。利用Fluent 软件模拟计算水管泄漏射流速度、冲蚀面积分布,并结合冲蚀磨损率预测方程构建冲蚀磨损速率方程。最后基于最小壁厚准则,建立了燃气管道失效概率的计算方法。研究结果表明:①通过临界间距判定分析,可获得不同水管内压、冲蚀时间下的临界间距;②增大水管内压、冲蚀时间、砂粒粒径,减少管道间距、管道壁厚均会导致燃气管道的失效概率增大,其中,管道间距对失效概率影响最为显著。研究结果可为失效场景定量风险评估以及水管与燃气管道并行敷设的间距设计提供参考。 相似文献
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为探究输气站场轴流式调压阀在气-固两相流中的冲蚀特性,以典型轴流式调压阀为研究对象,采用壁厚测量实验和CFD 数值模拟的方法,分析了阀体在不同开度下高流速的分布特点及其对关键部分冲蚀速率的贡献,并基于Tulsa 模型建立了调压阀冲蚀速率计算模型。计算结果表明:入口变径管和阀芯笼套处流速高于阀体内流速,属于磨损严重区域;在运行的5 年中,开度30%时对冲蚀速率的贡献为1.7%,开度70%时为42.1%,开度100%时为56.1%;随着开度的增加,阀内各处冲蚀速率呈增大趋势;建立了调压阀冲蚀速率计算模型,修正了原模型中冲击角度函数f(a ),发现了预测精度较高且具有较好适应性的模型参数,对于输气站场轴流式调压阀的运行维护具有很好的借鉴意义。 相似文献
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在复杂网络的基础上,建立了农作物细菌性病害的受限传播模型,并通过数值模拟研究了改变网络拓扑结构策略以及改变网络拓扑结构对农作物细菌性病害传播控制的影响。结果显示,当提高模型中节点防治率或降低细菌传播率时,细菌在网络中的传播速度均明显下降,且控制细菌传播率的总体效果较提高节点防治率的效果要好的多。 相似文献
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为研究气固两相流中固体颗粒间碰撞对冲蚀的影响,提出一种利用直接模拟蒙特卡罗(Direct Simulation Monte Carlo,DSMC)方法和计算流体力学(CFD)计算颗粒间碰撞的冲蚀预测方法。使用Eulerian-Lagrangian方法,将气相作为连续相,通过Navier-Stokes方程求解,颗粒平移运动由离散相模型(DPM)求解。颗粒平移运动由Eulerian-Lagrangian框架下的DPM求解,计算颗粒间碰撞运动时采用DSMC方法以少量采样颗粒代替真实颗粒,碰撞的发生条件通过修正的Nanbu方法判定。分析气固两相流中颗粒间碰撞对弯管冲蚀速率和颗粒分布的影响,结果表明:使用DSMC方法计算颗粒间碰撞,Oka模型的平均百分误差从39.2%降低至27.4%;计算颗粒间碰撞时弯管内拱侧的无颗粒区变小,最大冲蚀位置沿外拱轴线后移5°,同时V形冲蚀痕迹的两翼向外侧扩大。使用DSMC方法计算颗粒间碰撞可以明显降低模型误差,考虑颗粒间碰撞的Oka模型与实验结果偏差最小,是冲蚀预测的最佳模型。 相似文献
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竹粉粒径对竹/聚丙烯复合材料力学性能的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
以竹粉和聚丙烯粉料为原料,马来酸酐接枝聚丙烯为偶联剂,通过注塑成型制备了竹塑复合材料.研究了不同粒径竹粉对复合材料力学性能的影响.结果表明:不同粒径的竹粉对复合材料拉伸性能、弯曲性能及冲击强度均有显著的影响.竹粉粒径在40～120目时,随着粒径的减小,复合材料的拉伸强度、弯曲强度,以及缺口冲击强度呈逐渐减小的趋势.当粒径达到200目时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度及缺口冲击强度却有所增大.竹粉粒径为20目时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度以及缺口冲击强度均比40目的要低.大粒径竹粉(40目)与小粒径竹粉(200目)填充的复合材料表现出的不同力学性能,可能与竹粉与基体塑料界面结合、纤维形态、表面粗糙度以及内部空隙状况不同有关. 相似文献
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建立了热流固耦合控制方程,借助Fluent和Ansys软件对多相介质流经管道弯头进行了流场和应力、应变分析,探讨了不同入口速度、管径、弯径比、流体温度对弯头冲蚀失效的影响。研究表明:弯管内壁面剪切应力的大小和分布受多重因素的影响;最大壁面切向应力分布在弯头两颊或下游外拱壁面处,且受流体温度的影响;热应变最大位置出现在弯头两颊和内拱壁面。弯管两颊和下游外拱壁面冲蚀破坏最为严重,为失效高发区。适当降低流速、增大管径和弯径比、升高流体温度均可以有效缓解管道的冲蚀破坏。研究结论可为进一步研究多相混输管道冲刷腐蚀机理提供理论依据。 相似文献
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金属网布筛网是含砂油气田生产最常用的挡砂工具,含砂液流必然会对防砂筛管造成不同程度的冲蚀破坏,严重影响油井或气井的正常生产.针对防砂筛管几何结构复杂、冲蚀模型选择难等问题,基于流场相似理论提出了一种柱状多孔结构简化几何筛网模型,并以油井生产运行工况数据为依据优选了适宜的筛网冲蚀预测模型.在模拟中把油水考虑成均相,油水混合物密度采用含水率的加权平均来计算,油水混合物黏度按照具有较高精度的Mcadams公式计算.模拟结果与筛网喷射冲蚀试验数据进行了对比分析,发现ZHANG模型的计算结果与试验数据误差较小(16.57％),而DNV模型与OKA模型的结果与试验数据误差较大(26.4％和36.34％);DNV和OKA模型冲蚀区域比较集中,与试验结果不符,ZHANG模型下筛网的冲蚀相对发散,与室内试验比较相符.简化的几何筛网模型和优选的ZHANG模型具有较高的可靠性,可为井下筛网的选型、生产工艺设计提供参考. 相似文献
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低密度聚苯乙烯微粒子的实验室制备 总被引：3，自引：0，他引：3
研究了在悬浮聚合制备粒径小于50μm,表观密度小于0.5 g/cm3的聚苯乙烯微球过程中,搅拌器的位置、搅拌速度、分散剂及交联剂对产品粒径及密度的影响.结果表明搅拌器桨叶接近或稍高于液面时有利于生成粒径小的产品;搅拌器最佳搅拌速度为500～620 rpm;使用名胶和聚乙烯醇(PVA)混合分散体系能得到粒径小、密度低的产物;随着二乙烯基苯(DVB)的加入,产物粒径和密度均减小,当DVB/St＞1时得到平均粒径小于50 μm的产物. 相似文献
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玉米种子发芽率是种子质量高低的重要指标之一,所选试材种子进行浸水后的种子二次降水的水分值测量,进行分析,与对照组进行比较,种子含水量越高在同一温度下受冻害的影响越严重芽率就越低。种子本身的干物质损耗严重影响种子的发芽率,干物质损耗的越多,芽率就越低。因此,不同等级的种子受到的影响也不相同。粒径小的种子受到的影响要明显高于大粒径的种子。但是在正常自然降水的过程中,种子的芽率与粒径的大小没有关系。在受到外界低温、高水分的影响时,小粒径的种子要比大粒径的种子受影响程度大,致使芽率降低速度加快,最先成为不合格种子。 相似文献
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针对国产鸡蛋质量大小分级生产线效率低、破损率大的问题,设计1种鸡蛋质量大小分级生产线过渡输送装置,它能将鸡蛋从称质量后的6排转化为单排并运输到分级执行装置,并将鸡蛋从长轴水平位置翻转成长轴铅垂位置,以便装盘时鸡蛋钝端朝上。利用Solidworks建立完整的三维模型,通过三维模型对过渡输送装置的结构和工作原理进行详细说明;采用解析法对装置执行机构的运动轨迹、运动速度以及与偏心链轮传动机构速度的匹配进行分析;建立主、从动链轮瞬时传动比与主动链轮转角的关系方程并使用Matlab对其求解,获得执行机构与传动机构的精准位置关系。经分析得到了执行机构的关键设计尺寸以及偏心链轮的偏心角等参数,为样机的试制与安装提供理论基础。根据分析得到的数据试制样机成功,该装置6排称质量单排分级,效率较一般生产线提高6倍,过渡装置速度的精确匹配,使得鸡蛋破损率下降。 相似文献
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采用室内柱迁移实验,研究了在不同离子强度下多孔介质粒径和孔隙水流速对大肠杆菌在饱和石英砂柱中沉积与释放行为的影响。结果表明,介质粒径和孔隙水流速均能影响大肠杆菌在石英砂中的迁移过程。介质粒径的减小可增强大肠杆菌在多孔介质中的筛滤效应,增加其沉积率和滞留率,减小水化学扰动引起的释放效应,流速的降低有利于提高大肠杆菌的沉积率和滞留率。离子强度的高低可改变粒径和流速对大肠杆菌迁移影响的大小,在较高离子强度条件下,减小介质粒径和孔隙水流速对提高大肠杆菌的沉积率和滞留率的作用增强。由于自然环境的复杂性,今后的研究应注重真实地下水环境中多因素对大肠杆菌迁移行为的复合影响,以便更加准确地掌握大肠杆菌在多孔介质中迁移的规律。 相似文献
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龙竹干燥特性初步研究 总被引：6，自引：0，他引：6
对云南典型的材用丛生竹--龙竹(Dendrocalamus ganteus)的干燥特性进行研究.比较了100℃和60℃温度下竹材干燥速度、干缩率、变形情况以及竹材在纵向、径向、弦向3个方向上干燥速度的大小.结果表明:高温干燥较低温干燥干燥速度快,但竹材干缩率较大,变形较大.无节部位径向干缩率大于弦向干缩率;节子部位径向干缩率小于弦向干缩率;相同方向上,节子部位干缩率小于无节部位干缩率.无节试件纵向干燥速度较弦向和径向快,而有节试件径向干燥速度较纵向和弦向快. 相似文献
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汽车碰撞仿真中车身零件的冲压效应、材料应变率和单元网格划分等对模拟精度有一定影响.开展了车身B柱零件的冲击试验,对试验过程进行了一系列仿真,分别考虑了冲压效应、应变率效应和单元网格划分对冲击力的影响,把各种条件下仿真结果同试验结果进行了对比.研究结果表明,在模型中考虑冲压效应、应变率效应,并采用合适的单元网格划分,能提高冲击仿真的精度. 相似文献
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基于有限元方法的凸齿镇压器运动学和动力学分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为探索凸齿镇压器在作业过程中的运动学和动力学特性,基于验证有效性后的有限元模型,求解了凸齿镇压器外缘点运动轨迹和速度以及加速度随时间的变化规律曲线。结果表明:轮缘点所在凸齿冲击土壤的行为并未在轮缘点竖直方向速度最大时完成;凸齿镇压器轮缘外一点的绝对运动轨迹呈波动状态的余摆线形式;凸齿镇压器轮缘点在接地位置有与前进方向相反的相对滑动。 相似文献
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冲蚀与腐蚀运行环境下多相流管道设计准则 总被引：5，自引：0，他引：5
现行海上生产平台管道系统两相出油管的设计方法，是将流速按ＡＰＩ ＲＰ １４ Ｅ中建议的一个冲蚀速度极限进行限制。该准则建立在一个经验方程上，它不包括含固体（沙）或腐蚀性气体时的流速限制。叙述了为改进此速度准则所进行的工作，提出了新的冲蚀方程。新的冲蚀与腐蚀运行环境下多相流管道设计准则基于多相流中不同的磨损机理，其基本分类是：清洁环境、冲蚀环境、腐蚀环境、冲蚀和腐蚀环境。 相似文献