对于结构较深的搅拌槽通常采用多层组合桨进行混合,而叶片安放位置对混合时间有较大影响,采用计算流体动力学方法分析了由折叶桨式(PBT-2)、四直叶圆盘涡轮式(RT-4)以及六折叶开启涡轮式(PBT-6)搅拌桨组成的三层桨。通过改变各桨叶安放位置,分析其对示踪剂扩散和混合时间的影响。计算发现搅拌混合时间很大程度上受四直叶圆盘涡轮位置影响,且该叶片越靠近槽底混合时间越短。在四直叶圆盘涡轮位置固定情况下六折叶开启涡轮叶片放置于折叶桨上方时混合时间要更短些。计算结果可为其它相似多层组合式搅拌桨的叶片安放提供借鉴与参考。

将保温层置于混凝土叠合楼板的预制底板和现浇顶板之间,提出了一种新型夹芯保温叠合楼板(以下简称新型叠合板),建立了稳态传热分析有限元模型,研究了桁架钢筋间距、夹芯层厚度等对新型叠合板传热系数的影响。结果表明:为满足规范传热要求,夹芯层厚度需超过20 mm、材料导热系数需小于0.15 W/(m·K);新型叠合板热桥效应明显,桁架钢筋对结构传热系数影响可达13.5%;随着夹芯层保温效果的提高,桁架钢筋间距造成的热阻变化占整体热阻的比例逐渐提高,但占钢筋总影响的比例降低。此外,通过对样本模型数据进行回归分析,得到了具有较高精度的传热系数计算公式,可以用来评估此类新型叠合板的保温性能。

对表面粘贴一定厚度钢板的钢筋混凝土板(RC板)进行了抗爆性能研究。考虑到大尺寸钢板制作的难度和现场施工的可行性,对外贴钢板的方法进行了进一步研究,提出了外贴钢板预制RC板的方法,并对不同宽长比θ预制RC板的抗爆性能进行了分析。结果表明:外贴钢板预制RC板的破坏程度随着宽长比θ的减小而增加,宽长比θ=0.50,且单块预制RC板宽度为1000 mm时尺寸较为合理。

以磷石膏、粉煤灰、矿渣微粉、生石灰为主要原料制备了磷石膏基复合材料,研究了磷石膏基复合材料性能的影响因素,并通过多变量数值分析得到了最优配合比。结果表明:当磷石膏、粉煤灰、矿渣微粉、生石灰的质量比为1∶0.4∶0.06∶0.03时,制备的磷石膏基复合材料的抗压、抗折强度均较高;掺入6‰防水剂对磷石膏基复合材料的抗压强度提升较大,复掺3‰减水剂+3‰防水剂对抗折强度提升较大;当水胶比为0.38~0.40时,磷石膏基复合材料的强度较高;21℃蒸汽养护14 d可使磷石膏基复合材料的强度达到最佳,但蒸汽养护会导致磷石膏基复合材料的吸水率增大、软化系数降低;通过数值分析建立的多变量磷石膏基复合材料的强度计算公式,可以得出单一变量下磷石膏基复合材料的强度值和多变量下磷石膏基复合材料的强度值与对应原材料掺量之间的关系。

随着高速铁路的发展,列车在横风作用下的安全问题尤为重要。采用流体力学软件Star CCM+建立32 m简支箱梁和CRH2型高速列车的全尺寸模型,对不同风屏障开孔形式的车桥系统进行数值模拟,研究了风屏障开孔形式对风屏障挡风效率和流场的影响,分析了车辆三分力系数和桥梁三分力系数随开孔形式的变化规律。结果表明风屏障的开孔形式对车辆的阻力系数影响较大,且随着开孔边数的增加各车辆的阻力系数先减小后增大,开孔形式为格栅形时阻力系数最大。采用格栅形式时中车比头车的力矩系数大了63.6%;中车的阻力系数和力矩系数随开孔边数的增加基本呈下降趋势,位于背风侧时中车阻力系数和力矩系数变化较缓;随着风屏障开孔边数的增加,桥A段、桥B段和桥C段的阻力贡献率CRWBD都呈增加趋势,其中桥B段的贡献率增加最多,增加了12.2%。风屏障对阻力和力矩的...

为解决干气密封(DGS)端面型槽优化中未考虑型槽几何参数之间对目标函数交互影响而导致几何参数优化结果不准确的问题,研究了不同速度条件下DGS螺旋槽中其他几何参数对某一几何参数优选值的交互影响。基于气体润滑理论,建立了螺旋槽DGS的几何模型和数学模型,数值求解获得端面膜压分布和稳态性能参数,定义了综合表征螺旋槽几何结构的特征参数。以气膜刚度最大为优选目标,获得了不同速度条件下DGS螺旋槽中某一几何参数优选值随其他几何参数的变化规律。结果表明DGS螺旋槽各几何参数两两之间呈现出复杂的交互影响关系,不过总体符合趋向于降低槽内实际通流面积、槽长宽比和槽长深比3个综合参数变化幅值的原则;与单因素优化方法相比,在给定算例参数条件下所提出的考虑几何参数交互影响的优化方法所获得气膜刚度最优值提高11.4%。

本文首先利用CFD软件对设汁的CFR600钠泵原型样机模型在正常运行工况下的内部温度场进行数值模拟，通过数值模拟分析结果得出热屏蔽盖内通过的合理冷却风量；然后据此风量在传热试验装置上对钠泵原型样机进行传热试验，试验结果表明：（1）热屏蔽设计及风量选择合理；（2）试验温度场与数值分析的温度场结果接近．但数值分析与传热试验的温度梯度方面存在一定差异，传热试验为温度场汁算的修正提供了试验数据，数值分析方法后可应用于后续工程机的传热分析，降低试验成本，保证工程机在传热方面安全可靠。

在构建旋回流非接触式气爪几何模型和控制方程的前提下,对气爪内部流场特征及影响其吸附性能的关键参数进行数值分析.结果表明：单进气口的气爪,负压中心与气爪的几何中心存在偏移,并且,在回旋流向下运动的同时,负压中心也会随之发生迁移;当气爪的几何参数、工作条件为定值时,存在最适宜的气膜间隙,可使负压值和吸附力达到峰值;双进气口的气爪比单进气口的气爪具备更好的吸附稳定性;在单进气口气爪的气室内增加螺纹式凹槽,可在一定程度上提高吸附稳定性.

采用高温高压液控阀的实际操作条件和介质的物性参数，基于两相空化流动的控制方程和RNGk-ε湍流模型，对液控阀的空化和空蚀特性进行数值分析。结果表明：流体在流经阅座和阀芯之间的间隙时，流速急剧增加，压力迅速降低至液体的饱和蒸汽压以下，形成空化。由于阀芯出口处的突扩结构，流速急剧降低，产生分离现象，从而在下游出现回流区，回流区域会形成空化带。并且，当操作温度升高和入口压力增加均会导致空化的区域增大、强度增加。数值模拟结果与阀芯的实际失效形貌基本吻合，证明该方法可成功应用于阀门的空化和空蚀预测。

利用计算流体动力学(CFD)技术对液压锥阀流场内部流动情况进行了数值模拟.针对阀口附近压力梯度大、速度突变的特点通过对该区的流线、流型及压力分布情况进行分析发现由于高速流动和流体脱离而产生的低压区以及旋涡流动是阀内气穴产生的根本原因.该研究对于建立基于流场仿真预测阀口气穴的方法以及对液压元件的气蚀、噪声控制都具有重要的参考价值.