旋流式喷嘴是航空发动机进油系统和实现燃油雾化的重要部件。为了探究一种旋流式喷嘴的雾化角度,文章介绍了一种旋流式喷嘴的结构特点和工作原理,运用VOF两相流方法与Realizable k-ε模型模对喷嘴的内外部流场进行数值模拟。结果显示数值仿真可以较好的模拟喷嘴的雾化特性,随着供油压力增大,喷嘴出口流量和速度均增大,燃油喷射速度沿轴线中心对称分布,在靠近中心轴线处有锥形空气回流,空气回流速度随供油压力的增大而增大。8种不同压力下的结果表明,雾化角度随进出口压差的增加而增大,供油压力0.3MPa时的雾化锥角为70.2°,是满足喷嘴工况条件的适宜供油压力。

螺旋给料机是一种无挠性牵引设备,但是在输送黏性相对较大物料时,容易发生堵料现象,进而导致进给效率不高。为提高螺旋给料机的工作性能和适用性,实现高效输送,本课题以给料机螺旋体为研究对象,以螺旋参数包括螺距、叶片直径、螺杆内径和外径为优化设计变量,以螺旋体质量、进给效率为双优化目标;运用遗传算法,根据建立的螺旋参数表达式得到优化目标值;然后对优化前、后的螺旋体结构在ANSYS中进行有限元仿真分析,验证其合理性。研究结果表明螺旋体重量较优化前减少9.34%;进给效率提高8.2%;螺旋体的最大等效应力降低16.7%;达到了轻量化、提高进给效率的优化目标。