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低温储罐大流量回液冲击液面过程的数值模拟研究
1
作者
邱国毅
高荣
+6 位作者
司标
张伟
马恒高
周杰
王凯
植晓琴
邱利民
《低温工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期37-45,共9页
针对某3000 m^(3)液氮储罐在2000 m^(3)/h的大流量回液与排液工况,建立了该储罐及其排液管路的计算流体力学(CFD)模型,着重分析了液氮回液冲击液面过程中的复杂气液界面演变与液体流动情况,并研究了防涡板和回液分流斗对液面波动的抑制...
针对某3000 m^(3)液氮储罐在2000 m^(3)/h的大流量回液与排液工况,建立了该储罐及其排液管路的计算流体力学(CFD)模型,着重分析了液氮回液冲击液面过程中的复杂气液界面演变与液体流动情况,并研究了防涡板和回液分流斗对液面波动的抑制作用。结果表明,大流量回液冲击液面过程易产生液面凹陷,若低于临界液位高度则导致排液中夹带气体。对临界液位高度影响因素的分析表明,设置防涡结构和削弱回液冲击是降低临界液位高度的主要优化方向。采用分流斗和防涡板结构可分别削弱回液冲击并抑制液面波动,最终可将临界液位高度降低到0.6 m以下。
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关键词
低温储罐
淹没水跃
临界液位高度
计算流体力学
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职称材料
环状U型隔膜应力分析和结构优化设计
被引量：
3
2
作者
邓鸿英
张生昌
郑英臣
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2012年第5期578-582,共5页
为了降低新型液压隔膜泵用环状U型隔膜总体应力,满足应力均匀分布的设计要求,提高隔膜设计效率,结合有限元法与参数优化法,对环状U型隔膜进行了应力-应变分析和结构优化设计.利用Ansys软件的非线性分析工具,通过对不同位移载荷作用下的...
为了降低新型液压隔膜泵用环状U型隔膜总体应力,满足应力均匀分布的设计要求,提高隔膜设计效率,结合有限元法与参数优化法,对环状U型隔膜进行了应力-应变分析和结构优化设计.利用Ansys软件的非线性分析工具,通过对不同位移载荷作用下的环状U型隔膜应力分布图的分析研究,总结了环状U型隔膜应力分布形状以及应力最大和最小位置等规律,并据此对应力最大的隔膜固定、运动支撑端和自由挠曲半圆过渡段进行了结构优化.应用Ansys一阶参数优化方法基本原理,以隔膜的最大应力值作为状态限制变量,以隔膜的单元应力之和作为目标函数,计算出了环状U型隔膜的优化结构相关参数.有限元分析结果表明,经优化设计后的环状U型隔膜在不同位移载荷作用下,最大应力值由0.083 MPa降至0.027 MPa,整体应力值下降,内外表面应力分布均匀,两端支撑部位应力集中趋于缓和.
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关键词
U型隔膜
应力
结构
有限元
参数优化
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职称材料
液压隔膜泵用环状U型隔膜挠曲变形分析
被引量：
1
3
作者
邓鸿英
张生昌
郑英臣
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2012年第3期351-355,共5页
为了建立新型液压隔膜泵用环状U型隔膜基础理论体系和设计方法,借助Ansys有限元分析软件的非线性分析工具,对其挠曲变形与变形量的关系进行了分析.以液压隔膜泵样机用环状U型隔膜为物理模型,建立了具有几何和材料双重非线性特性的环状U...
为了建立新型液压隔膜泵用环状U型隔膜基础理论体系和设计方法,借助Ansys有限元分析软件的非线性分析工具,对其挠曲变形与变形量的关系进行了分析.以液压隔膜泵样机用环状U型隔膜为物理模型,建立了具有几何和材料双重非线性特性的环状U型隔膜的薄壁中空双层壳体有限元模型;在工作范围内,对模型固定支撑端施加固定约束,运动支撑端施加位移约束,内外表面施加面载荷,分析了模型在不同压缩、拉伸位移载荷下的挠曲变形;应用差分进化算法对环状U型隔膜挠曲变形的位移数据进行曲线拟合,通过控制均方差、相关系数和决定系数等判断标准,反复修正拟合曲线,总结了其挠曲边线的运动规律,获得了其挠曲变形曲线的等效解析解,推导了其工作容积理论计算公式;通过工程实例计算,验证了工作容积理论计算公式的可行性,为形成液压隔膜泵用环状U型隔膜工作机理及隔膜结构和优化设计方法提供了理论基础.
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关键词
U型隔膜
挠曲变形
液压隔膜泵
工作容积
解析解
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职称材料
题名
低温储罐大流量回液冲击液面过程的数值模拟研究
1
作者
邱国毅
高荣
司标
张伟
马恒高
周杰
王凯
植晓琴
邱利民
机构
浙江大学制冷与
低温
研究所
中国空气动力研究与发展中心
杭州杭氧低温液化设备有限公司
出处
《低温工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期37-45,共9页
基金
浙江省重点研发计划项目(No.2020C01029)。
文摘
针对某3000 m^(3)液氮储罐在2000 m^(3)/h的大流量回液与排液工况,建立了该储罐及其排液管路的计算流体力学(CFD)模型,着重分析了液氮回液冲击液面过程中的复杂气液界面演变与液体流动情况,并研究了防涡板和回液分流斗对液面波动的抑制作用。结果表明,大流量回液冲击液面过程易产生液面凹陷,若低于临界液位高度则导致排液中夹带气体。对临界液位高度影响因素的分析表明,设置防涡结构和削弱回液冲击是降低临界液位高度的主要优化方向。采用分流斗和防涡板结构可分别削弱回液冲击并抑制液面波动,最终可将临界液位高度降低到0.6 m以下。
关键词
低温储罐
淹没水跃
临界液位高度
计算流体力学
Keywords
cryogenic tank
submerged hydraulic jumps
critical submergence
CFD
分类号
TB657 [一般工业技术—制冷工程]
TB663 [一般工业技术—制冷工程]
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职称材料
题名
环状U型隔膜应力分析和结构优化设计
被引量：
3
2
作者
邓鸿英
张生昌
郑英臣
机构
浙江工业大学机械工程学院
杭州杭氧低温液化设备有限公司
出处
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2012年第5期578-582,共5页
基金
浙江省自然科学基金资助项目(LY12E05023)
文摘
为了降低新型液压隔膜泵用环状U型隔膜总体应力,满足应力均匀分布的设计要求,提高隔膜设计效率,结合有限元法与参数优化法,对环状U型隔膜进行了应力-应变分析和结构优化设计.利用Ansys软件的非线性分析工具,通过对不同位移载荷作用下的环状U型隔膜应力分布图的分析研究,总结了环状U型隔膜应力分布形状以及应力最大和最小位置等规律,并据此对应力最大的隔膜固定、运动支撑端和自由挠曲半圆过渡段进行了结构优化.应用Ansys一阶参数优化方法基本原理,以隔膜的最大应力值作为状态限制变量,以隔膜的单元应力之和作为目标函数,计算出了环状U型隔膜的优化结构相关参数.有限元分析结果表明,经优化设计后的环状U型隔膜在不同位移载荷作用下,最大应力值由0.083 MPa降至0.027 MPa,整体应力值下降,内外表面应力分布均匀,两端支撑部位应力集中趋于缓和.
关键词
U型隔膜
应力
结构
有限元
参数优化
Keywords
U-diaphragm
stress
structure
finite element
parameter optimization
分类号
S277.9 [农业科学—农业水土工程]
TH323 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
液压隔膜泵用环状U型隔膜挠曲变形分析
被引量：
1
3
作者
邓鸿英
张生昌
郑英臣
机构
浙江工业大学机械工程学院
杭州杭氧低温液化设备有限公司
出处
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2012年第3期351-355,共5页
基金
浙江省科技厅重大专项(2007C11063)
文摘
为了建立新型液压隔膜泵用环状U型隔膜基础理论体系和设计方法,借助Ansys有限元分析软件的非线性分析工具,对其挠曲变形与变形量的关系进行了分析.以液压隔膜泵样机用环状U型隔膜为物理模型,建立了具有几何和材料双重非线性特性的环状U型隔膜的薄壁中空双层壳体有限元模型;在工作范围内,对模型固定支撑端施加固定约束,运动支撑端施加位移约束,内外表面施加面载荷,分析了模型在不同压缩、拉伸位移载荷下的挠曲变形;应用差分进化算法对环状U型隔膜挠曲变形的位移数据进行曲线拟合,通过控制均方差、相关系数和决定系数等判断标准,反复修正拟合曲线,总结了其挠曲边线的运动规律,获得了其挠曲变形曲线的等效解析解,推导了其工作容积理论计算公式;通过工程实例计算,验证了工作容积理论计算公式的可行性,为形成液压隔膜泵用环状U型隔膜工作机理及隔膜结构和优化设计方法提供了理论基础.
关键词
U型隔膜
挠曲变形
液压隔膜泵
工作容积
解析解
Keywords
U-diaphragm
deflection
hydraulic diaphragm pump
camber working volume
analytic solution
分类号
S277.9 [农业科学—农业水土工程]
TH323 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
低温储罐大流量回液冲击液面过程的数值模拟研究
邱国毅
高荣
司标
张伟
马恒高
周杰
王凯
植晓琴
邱利民
《低温工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
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下载PDF
职称材料
2
环状U型隔膜应力分析和结构优化设计
邓鸿英
张生昌
郑英臣
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2012
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
液压隔膜泵用环状U型隔膜挠曲变形分析
邓鸿英
张生昌
郑英臣
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2012
1
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职称材料
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