基于响应面分析的软磨料水射流清洗工艺优化 被引量：2

1

作者 黄呈棋 王乐 +3 位作者 姚伍平 程怀玉 张祖提 龙新平 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第12期39-46,共8页

为了优化可降解软磨料水射流清洗工艺,基于响应面法,建立了软磨料水射流清洗再制造零部件的清洗速率、比能耗、表面粗糙度关于射流压力、靶距、磨料浓度和进给速度的回归模型,并进行了试验验证;研究了软磨料水射流清洗再制造零部件各参... 为了优化可降解软磨料水射流清洗工艺,基于响应面法,建立了软磨料水射流清洗再制造零部件的清洗速率、比能耗、表面粗糙度关于射流压力、靶距、磨料浓度和进给速度的回归模型,并进行了试验验证;研究了软磨料水射流清洗再制造零部件各参数之间的交互作用对清洗性能的影响,并进行了参数优化。结果表明,在保证不损坏零部件基体的前提下,分别以低比能耗和高清洗速率为目标制定了两套优化准则,以低比能耗为优化目标时,当射流压力为112 MPa、靶距为65 mm、磨料浓度为7%、进给速度为2.1 m/min时最佳,此时有最小清洗比能耗0.134 kW·h/m^(2),最大清洗速率为85.216 mm^(2)/s;以高清洗速率为优化目标时,当射流压力为139 MPa、靶距为80 mm、磨料浓度为5%、进给速度为1.8 m/min时最佳,此时有最大清洗速率104.435 mm^(2)/s,最小清洗比能耗为0.153 kW·h/m^(2)。研究结果可为软磨料水射流清洗工艺参数的优化提供参考。 展开更多

关键词 磨料 可降解 水射流清洗 再制造业 响应面法

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可降解软磨料对再制造水射流清洗性能影响因素研究 被引量：1

2

作者 柴彤山 黄呈棋 +3 位作者 李红钢 程怀玉 武子全 龙新平 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期71-81,共11页

提出一种新型可降解软磨料用于磨料水射流清洗技术,分析对比不同硬度磨料水射流清洗再制造零部件的清洗性能和表面损伤规律.采用石榴石硬磨料水射流、核桃壳软磨料水射流和纯水射流3种射流方式,开展清洗零部件污垢的对比试验;在不同清... 提出一种新型可降解软磨料用于磨料水射流清洗技术,分析对比不同硬度磨料水射流清洗再制造零部件的清洗性能和表面损伤规律.采用石榴石硬磨料水射流、核桃壳软磨料水射流和纯水射流3种射流方式,开展清洗零部件污垢的对比试验;在不同清洗方式下,分析清洗速率、比能耗、清洗后表面粗糙度、最大坑深等4个方面的差异,并从宏观和微观层面分析不同清洗模式下基体损伤情况.结果表明,核桃壳软磨料能够有效去除表面污垢和杂质,降低比能耗,提高清洗速率,同时又不会对基体表面产生较大的损伤,在再制造业清洗或对表面粗糙度要求高的场合下,是一种较为理想的选择. 展开更多

关键词 磨料 可降解 水射流清洗 再制造业

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喷嘴位置对新型环形射流泵性能的影响 被引量：10

3

作者 徐茂森 龙新平 +3 位作者 杨雪龙 吴伟 王晓川 王雪颖 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2014年第7期563-566,582,共5页

运用数值模拟的方法,研究在不同被吸流体速度比下,不同喷嘴位置对采用环形射流喷嘴的新型环形射流泵性能的影响,设计了与传统贴壁环形射流喷嘴不同的夹心式环形射流喷嘴,使得工作流体在离开喷嘴后处于被吸流体的包夹之中.对该新型环形... 运用数值模拟的方法,研究在不同被吸流体速度比下,不同喷嘴位置对采用环形射流喷嘴的新型环形射流泵性能的影响,设计了与传统贴壁环形射流喷嘴不同的夹心式环形射流喷嘴,使得工作流体在离开喷嘴后处于被吸流体的包夹之中.对该新型环形射流泵进行性能预测,并与传统环形射流泵进行对比.数值模拟结果表明：新型环形射流泵效率普遍高于传统环形射流泵效率;对于新型环形射流泵,工作喷嘴位置距离壁面8 mm为最优;对于工作喷嘴距离壁面分别为4,6 mm的新型环形射流泵,在流量比为0.4~0.8的范围内,最佳速度比为1/1,而对于工作喷嘴距离壁面8 mm的新型环形射流泵,在流量比为0.4~0.8的范围内,最佳速度比为3/1. 展开更多

关键词 环形射流泵 数值模拟 喷嘴 结构优化

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水射流切槽定向聚能爆破模型及数值模拟研究 被引量：6

4

作者 康勇 郑丹丹 +3 位作者 粟登峰 颜秉源 李东洋 王晓川 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期182-188,共7页

提出了基于高压水射流切槽的定向聚能护壁爆破新方法,理论上分析了护壁材料对冲击波的削弱作用并推导出其应力波传播公式,分析了射流缝附近冲击波的叠加效应,并结合热激活理论和微裂纹成核理论,得出爆炸初期微裂纹主要分布在射流缝附近... 提出了基于高压水射流切槽的定向聚能护壁爆破新方法,理论上分析了护壁材料对冲击波的削弱作用并推导出其应力波传播公式,分析了射流缝附近冲击波的叠加效应,并结合热激活理论和微裂纹成核理论,得出爆炸初期微裂纹主要分布在射流缝附近及其端部,而在爆炸中后期,爆生气体的准静态压力场对裂纹的持续扩展起主导作用,并在护壁材料、炸药聚能槽和射流缝的激励机制作用下,根据裂纹扩展模型得出射流缝附近及其端部的裂纹扩展最长;最后,应用ANSYS/LS-DYNA软件并采用ALE算法对其进行数值模拟,其效果与理论模型基本相符:损伤区域在射流缝方向上明显大于护壁材料保护方向,裂纹在聚能和射流缝方向发育最长。 展开更多

关键词 水射流 定向爆破 聚能 数值模拟

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磨料水射流切割碳纤维复合材料的表面粗糙度试验 被引量：9

5

作者 陈正文 阮晓峰 +3 位作者 邹佳林 任启乐 龙新平 孟俊坤 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1315-1321,共7页

采用超高压磨料水射流技术对碳纤维复合材料进行切割试验,借助μscan激光共聚焦显微镜重构样品切口的三维表面,测得样品切口表面粗糙度;研究了扫描分辨率对表面粗糙度测量的影响,以及切割速度、样品厚度对样品切口表面粗糙度的影响规律... 采用超高压磨料水射流技术对碳纤维复合材料进行切割试验,借助μscan激光共聚焦显微镜重构样品切口的三维表面,测得样品切口表面粗糙度;研究了扫描分辨率对表面粗糙度测量的影响,以及切割速度、样品厚度对样品切口表面粗糙度的影响规律。试验结果表明:扫描分辨率对表面粗糙度的测量无明显的影响;当切割深度较小(0～0.6 mm)时,即在切口入口处,表面粗糙度随切割深度的增大而减小,当切割深度较大(大于0.6 mm)时,表面粗糙度随切割深度的增大而增大;当样品厚度一定时,随着切割速度的增大,切口最大表面粗糙度在整体趋势上是增大的,而样品厚度的大小对表面粗糙度的影响并无明显的规律。 展开更多

关键词 碳纤维复合材料 磨料水射流 表面粗糙度 工艺参数

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高压水射流螺旋式切槽辅助松动爆破模型 被引量：2

6

作者 粟登峰 康勇 +1 位作者 王晓川 郑丹丹 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1778-1783,共6页

基于水射流独特的切割优势提出了高压水射流螺旋式切槽辅助松动爆破的新方法,实验研究了高压水射流切割煤岩体所形成缝槽的断口形貌并建立了其几何模型.在此基础上,基于断裂力学理论同时结合Westergaard方法,确定了复变函数,进而推导出... 基于水射流独特的切割优势提出了高压水射流螺旋式切槽辅助松动爆破的新方法,实验研究了高压水射流切割煤岩体所形成缝槽的断口形貌并建立了其几何模型.在此基础上,基于断裂力学理论同时结合Westergaard方法,确定了复变函数,进而推导出爆生气体准静态作用下射流螺旋切槽孔的应力场公式,得到了射流螺旋切槽孔缝槽尖端应力强度因子计算公式,并分析了高压水射流切槽辅助松动爆破松动效应.最后,采用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件对该模型进行了验证,结果符合较好. 展开更多

关键词 水射流 螺旋切槽 松动爆破 应力场 ANSYS/LS-DYNA

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前混合磨料射流磨料速度测试的新方法

7

作者 左伟芹 卢义玉 +2 位作者 刘明举 郝富昌 白亚鹏 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期96-102,共7页

前混合磨料射流超强的打击力主要是由高速磨料群提供的,因此,磨料速度测试是磨料打击力分布规律等研究的基础。针对传统研究方法的不足之处,笔者提出采用PIV技术结合自主编程设计的磨料中心识别程序,实现非接触式测试手段下磨料速度测... 前混合磨料射流超强的打击力主要是由高速磨料群提供的,因此,磨料速度测试是磨料打击力分布规律等研究的基础。针对传统研究方法的不足之处,笔者提出采用PIV技术结合自主编程设计的磨料中心识别程序,实现非接触式测试手段下磨料速度测试实验研究,并利用该方法简要分析了喷嘴结构对磨料速度的影响。结果表明,在一定范围内增加直线段长度有利于提高喷嘴出口处磨料的速度,表明在喷嘴直线段末端磨料依然处于明显的加速状态;增加收敛段长度对提高喷嘴出口处磨料速度有一定的作用,但磨料速度增幅不大;收敛角较大时,液相在收敛段前半段加速缓慢而在后半段过于剧烈,因磨料颗粒加速滞后于液相的原因导致喷嘴出口处磨料速度降低。 展开更多

关键词 前混合磨料射流 磨料速度 PIV 图像识别

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磨料水射流铣削钛合金深度与表面粗糙度研究 被引量：1

8

作者 杜航 熊杰 +2 位作者 陈炜 李登 巫世晶 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第7期1063-1069,共7页

磨料水射流铣削技术柔性大、工艺参数复杂,其加工性能难以有效控制。针对这一问题,本文首先通过响应曲面法研究了磨料水射流铣削钛合金时典型工艺参数对铣削深度和表面粗糙度的影响,并采用传统回归方式建立了经验预测模型;其次在结合磨... 磨料水射流铣削技术柔性大、工艺参数复杂,其加工性能难以有效控制。针对这一问题,本文首先通过响应曲面法研究了磨料水射流铣削钛合金时典型工艺参数对铣削深度和表面粗糙度的影响,并采用传统回归方式建立了经验预测模型;其次在结合磨粒磨损理论、高斯轮廓模型和表面成形分析的基础上,进一步建立了铣削深度和表面粗糙度的半经验预测模型;然后利用实验数据进行了参数标定;最后通过实验验证和对比了两种模型。结果表明,两种预测模型的平均误差均小于15%,相比经验模型,半经验模型既可以解释参数影响和铣削机理,又可以保证预测的准确率和稳定性,对于控制铣削深度和表面质量具有重要价值。 展开更多

关键词 磨料水射流铣削 钛合金 预测模型 磨粒磨损理论 高斯轮廓

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超高压水射流拆除钢筋混凝土构筑物的研究现状及前瞻 被引量：7

9

作者 潘超 王泽峰 蒋宇涛 《混凝土》 CAS 北大核心 2022年第11期164-169,176,共7页

我国目前有3%的建筑即将达到设计使用年限,建筑垃圾废料每年产生量在15.5~24亿t,约占城市固体垃圾总量的40%,造成建筑废料的原因是由于现阶段常用的机械拆除和爆破拆除技术对建筑物内部结构带来的振动冲击较强,使拆除后的材料和结构在... 我国目前有3%的建筑即将达到设计使用年限,建筑垃圾废料每年产生量在15.5~24亿t,约占城市固体垃圾总量的40%,造成建筑废料的原因是由于现阶段常用的机械拆除和爆破拆除技术对建筑物内部结构带来的振动冲击较强,使拆除后的材料和结构在强度和耐久方面无法满足后续的回收利用。因此,将现有建筑物中仍具备再使用价值的材料或者结构整体拆除,作为装配式建筑的有效建筑原料成为目前研究的重点问题,符合可持续发展的需要。为探究现有建筑物优化拆除方案,结合水射流技术的研究现状及技术特点,归纳超高压水射流冲蚀和切割钢筋混凝土材料的冲蚀机理、破坏演变过程、材料去除效率及影响因素,并探究利用超高压水射流技术拆除钢筋混凝土构筑物的技术优势以及超高压水射流制作“再生钢筋混凝土”装配式构件的应用前景。 展开更多

关键词 超高压水射流 拆除 钢筋混凝土 破坏演变过程 技术优势

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高压水射流喷水推进装置空化流动及推力特性仿真分析 被引量：6

10

作者 暴春航 龙新平 +2 位作者 梁蕴致 张祖提 张增磊 《液压与气动》 北大核心 2023年第1期32-43,共12页

高压水射流喷水推进器是一种新型推进装置,其高速射流具有强剪切作用并将引起剧烈的剪切空化,从而对推力性能会产生重要影响。利用大涡模拟对推进装置的强剪切空化射流特性进行了仿真研究,探究了空化射流的流动机理及空化云演变规律,分... 高压水射流喷水推进器是一种新型推进装置,其高速射流具有强剪切作用并将引起剧烈的剪切空化,从而对推力性能会产生重要影响。利用大涡模拟对推进装置的强剪切空化射流特性进行了仿真研究,探究了空化射流的流动机理及空化云演变规律,分析了空化现象对反推力特性的影响。结果表明:高速射流射入自由水域时将产生大量低压旋涡从而诱导剪切空化,并对反推力具有一定的增强作用,反推力增幅随空化程度的增强而增大;但受空化云形态变化影响,反推力将呈现脉动特性,其脉动幅值随着空化程度加剧逐渐增大,脉动主频随空化程度加剧而逐渐减小。 展开更多

关键词 高压水射流 喷水推进 大涡模拟 剪切空化 反推力

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泥浆射流泵冲蚀磨损特性 被引量：2

11

作者 孙坤杰 程怀玉 +2 位作者 张祖提 柴彤山 龙新平 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第2期92-99,共8页

为了研究泥浆射流泵的冲蚀磨损特性,基于欧拉-拉格朗日方法对泥浆射流泵内部的固液两相流动开展了数值模拟,重点对泥浆射流泵内部液固两相流的冲蚀磨损规律进行了研究。结果表明:泥浆射流泵喉管进口和喉管中后段是产生冲蚀磨损的主要部... 为了研究泥浆射流泵的冲蚀磨损特性,基于欧拉-拉格朗日方法对泥浆射流泵内部的固液两相流动开展了数值模拟,重点对泥浆射流泵内部液固两相流的冲蚀磨损规律进行了研究。结果表明:泥浆射流泵喉管进口和喉管中后段是产生冲蚀磨损的主要部位,吸入室和扩散管未产生明显冲蚀磨损。颗粒质量流量从1 kg/s增大到1.8 kg/s时,泥浆射流泵最大冲蚀速率增大了93.7%;泥浆流速从2 m/s增大到5 m/s时,最大冲蚀速率增大了11.48倍;颗粒直径从200μm增大到450μm时,最大冲蚀速率先减小后增大。相较于颗粒质量流量和颗粒直径,泥浆流速对射流泵内表面的冲蚀磨损影响更大,但产生冲蚀磨损的主要部位不会随泥浆流速、颗粒质量流量和颗粒直径发生明显改变。研究成果可为射流泵的设计提供参考。 展开更多

关键词 泥浆射流泵 液固两相流 数值模拟 离散相模型 冲蚀磨损

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基于压痕理论的超高压射流喷射强化304钢表面特性研究

12

作者 吴仪政 胡锦程 +3 位作者 傅亦饶 文晓婷 张天一 王晓川 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期406-416,共11页

目的高压纯水射流喷射冲击金属表面可以提高材料的力学性能,延长其使用寿命,研究射流喷射过程中金属表面特性有助于掌握关键影响参数,为工业应用提供支撑。方法基于压痕断裂理论推导纯水射流喷射强化金属表面压痕方程式,采用数值模拟进... 目的高压纯水射流喷射冲击金属表面可以提高材料的力学性能,延长其使用寿命,研究射流喷射过程中金属表面特性有助于掌握关键影响参数,为工业应用提供支撑。方法基于压痕断裂理论推导纯水射流喷射强化金属表面压痕方程式,采用数值模拟进行验证,并使用扫描电子显微镜、三维轮廓仪、显微硬度计及μsoft analysis软件对射流冲击强化后的304钢进行试验分析,采用单因素法及正交试验法考察超高压水射流压强、靶距和横移速度3个因素对射流冲击强化304钢微观特性及表面质量的影响规律。结果在水射流冲击强化304钢表面的过程中,压痕深度与射流压强及靶距直接相关,射流冲击可以有效改善金属表层微结构及应力分布,其强化层与剥落层的分界不明显,材料表面的微观形貌在射流压强改变时变化最大。结论高压纯水射流对304钢的表面强化效果显著,但过高的射流能量会对材料表面造成严重的剔除效果。3个因素对表面粗糙度影响的主次顺序为:射流压强、靶距、横移速度,对表面硬度影响的主次顺序为:射流压强、靶距、横移速度。 展开更多

关键词 纯水射流 304钢 金属表面强化 压痕理论 微观形貌 表面粗糙度

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射流式马铃薯输送泵性能试验 被引量：11

13

作者 徐茂森 龙新平 +3 位作者 祝叶 阮晓峰 王炯 龙云 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期48-53,共6页

为了研究射流式马铃薯输送泵的性能,该文根据马铃薯输送的特点设计了一台射流式马铃薯输送泵,通过试验的方法对流量比、面积比和输送高度3个因素对输送性能的影响进行了研究,并分析了不同工况对马铃薯损伤的影响。研究结果表明:马铃薯... 为了研究射流式马铃薯输送泵的性能,该文根据马铃薯输送的特点设计了一台射流式马铃薯输送泵,通过试验的方法对流量比、面积比和输送高度3个因素对输送性能的影响进行了研究,并分析了不同工况对马铃薯损伤的影响。研究结果表明:马铃薯的最高输送能力达1 667.46 kg/h;在相同的输送高度和面积比下,输送能力和泵水功率随着流量比的增加而增加;在相同的被吸流体流量和扬程下,输送能力随着面积比升高而降低;在相同的面积比和工作流体流量下,输送能力随着输送高度的升高而降低,而输送单位质量马铃薯的能耗随之升高;在大部分工况中,马铃薯在输送过程中没有损伤;但是在少数流量比较低的工况中,由于回流的作用,马铃薯可能与喷嘴或者泵内壁面碰撞而导致损伤;综合考虑输送能力和马铃薯损伤,在试验所涉及的工况中,射流式马铃薯输送泵面积比1.75,流量比0.49,输送高度1.40 m为输送马铃薯的最优工况。 展开更多

关键词 泵 作物 试验 环形射流泵 马铃薯 射流式马铃薯输送泵 流体输送

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不同湍流模型对射流泵内部流场模拟的影响 被引量：25

14

作者 杨雪龙 龙新平 +1 位作者 肖龙洲 吕桥 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2013年第2期98-102,共5页

为研究不同湍流模型和壁面边界处理方法对射流泵性能和内部流场模拟的影响,尝试寻找一种能够准确预测射流泵性能和内部流场的湍流模型与相应壁面处理方法的组合.将6种湍流模型(即3种k-ε模型,标准和SST k-ω模型以及RSM模型)和2种壁面... 为研究不同湍流模型和壁面边界处理方法对射流泵性能和内部流场模拟的影响,尝试寻找一种能够准确预测射流泵性能和内部流场的湍流模型与相应壁面处理方法的组合.将6种湍流模型(即3种k-ε模型,标准和SST k-ω模型以及RSM模型)和2种壁面处理方法(标准壁面函数和增强壁面处理方法)进行搭配.3种k-ε模型和RSM模型分别采用2种壁面处理方法,2种k-ω模型作为低雷诺数模型使用,不采用壁面处理方法,由此共得到10种组合.以某射流泵为例,将其壁面静压分布和性能试验数据作为参考来验证这10种组合的效果.结果表明:当流量比较小时,10种组合均与试验结果吻合较好;当流量比较大时,10种组合的模拟误差均大于10%.通过修正湍流模型常数,部分组合的模拟结果与试验数据之间的误差可以降低到5%以内.模型常数C2ε比σε对计算结果影响更大.湍动能的最大值随着C2ε或σε值的减小而减小,而湍动能的分布区域却相应的增大. 展开更多

关键词 射流泵 湍流模型 数值模拟 壁面函数 模型常数

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环形射流泵结构优化设计 被引量：22

15

作者 曾庆龙 龙新平 +1 位作者 肖龙洲 吕桥 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2014年第2期98-102,共5页

运用DOE和CFD技术,以寻求环形射流泵效率最大时的最佳结构尺寸组合.试验射流泵模型原型取自真实试验,面积比1.75.首先对计算方法的可靠性进行了验证,在试验设计方法指导下,以最高效率为原则安排了多次试验,确定了4个主要因子,即流量比q... 运用DOE和CFD技术,以寻求环形射流泵效率最大时的最佳结构尺寸组合.试验射流泵模型原型取自真实试验,面积比1.75.首先对计算方法的可靠性进行了验证,在试验设计方法指导下,以最高效率为原则安排了多次试验,确定了4个主要因子,即流量比q、吸入室收缩角α、相对喉管长度l t及扩散管扩散角β,分别计算了射流泵在多种结构尺寸组合下的内部流动.借助统计分析软件对试验数据进行处理,确定各结构参数对射流泵性能影响的重要程度,找出最优的结构组合.结果表明该方法取得了很好的效果,试验设计预测最大效率36.3%与CFD模拟结果35.8%非常接近.影响泵性能的主要结构参数中,相对喉管长度比扩散管扩散角、吸入室收缩角更为显著,双因子间的交互作用比因子单独作用更为明显,为环形射流泵进一步优化设计,确定其合理的工作范围提供了依据. 展开更多

关键词 环形射流泵 试验设计 结构优化 CFD 统计分析

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后混式磨料射流喷嘴内部流场模拟及分析 被引量：11

16

作者 龙新平 刘琦 +3 位作者 阮晓峰 陈正文 薛胜雄 武子全 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期686-692,共7页

为了对后混式磨料射流喷嘴内部流场与颗粒运动情况进行研究,基于欧拉-拉格朗日方法对喷嘴内的气液固多相流动进行了数值模拟,通过考虑磨料的形状因子以及其与壁面发生碰撞时的能量损失,采用离散相模型对颗粒轨迹进行了追踪计算和统计分... 为了对后混式磨料射流喷嘴内部流场与颗粒运动情况进行研究,基于欧拉-拉格朗日方法对喷嘴内的气液固多相流动进行了数值模拟,通过考虑磨料的形状因子以及其与壁面发生碰撞时的能量损失,采用离散相模型对颗粒轨迹进行了追踪计算和统计分析.研究结果表明:空气在聚焦管入口附近有较大的切向速度,从而拖拽颗粒进行圆周运动,由此产生的离心力将增大颗粒在该区域与壁面发生碰撞的概率,加剧颗粒对该处喷嘴壁面的磨损;通过适当增大聚焦管的长度能够有效耗散空气的周向运动,可避免颗粒在出口处获得较大的切向速度,磨料颗粒形状因子的减小能够增强磨料颗粒的加速过程,而喷嘴的磨料颗粒入口速度对颗粒出口速度的影响极小. 展开更多

关键词 磨料射流 喷嘴 数值模拟 流场分析 多相流

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密闭容器清吹过程流场及噪声特性数值模拟与优化研究

17

作者 何豪杰 张祖提 +4 位作者 姚伍平 李红钢 费銮 龙新平 王晓川 《振动与冲击》 北大核心 2025年第2期333-343,共11页

利用压缩气体驱离流体是密闭容器清理的一种重要方式,其工作过程中将形成复杂的气液两相流动现象并诱发剧烈噪声。为揭示密闭容器清吹过程中复杂流动发展演化规律及流噪声形成机理,优化密闭容器清吹参数从而控制清吹噪声,该研究基于流... 利用压缩气体驱离流体是密闭容器清理的一种重要方式,其工作过程中将形成复杂的气液两相流动现象并诱发剧烈噪声。为揭示密闭容器清吹过程中复杂流动发展演化规律及流噪声形成机理,优化密闭容器清吹参数从而控制清吹噪声,该研究基于流体体积表面跟踪法和Lighthill声类比原理,采用计算流体动力学-计算声学相结合的混合模拟方法对密闭容器清吹过程的流场和声场进行仿真分析和优化研究。研究结果表明,密闭容器清吹过程中,高速气体射流将对液面产生剧烈的冲击作用而形成漩涡、液体破碎和气泡弥散等流态,诱发复杂的不稳定气液两相流动,从而激发剧烈的噪声并影响清吹效率。进气压力将直接影响密闭容器内部流场特性,并进一步影响清吹效率和噪声特性,当进气压力高于1.0 MPa时,气体将沿罐壁进入排水管路形成不稳定的气液混合流动,导致有效排除流量和清吹效率降低。噪声随进出口压差升高而增加,进气压力1.0 MPa时总声压级比0.3 MPa时高10 dB,为兼顾清吹效率和噪声特性,采用0.5 MPa的气体压力具有较好综合性能。根据密闭容器内部流场特性对进气结构进行优化,采用倾斜进气和倾斜渐扩进气结构,清吹效率分别提高了15.0%和27.0%,总声压级降低了10 dB和7 dB。 展开更多

关键词 清吹排污 流噪声 噪声优化 数值模拟 Lighthill声类比

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改进型环形射流泵输送不同果蔬试验 被引量：6

18

作者 龙新平 邹佳林 +3 位作者 徐茂森 左丹 龙云 王炯 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期36-42,共7页

为了研究果蔬的形状、大小和密度对环形射流泵输送性能的影响,该文采用喉管直径为60 mm的环形射流泵进行了马铃薯、胡萝卜、圣女果和金桔的输送试验,对入口结构、流量比、输送高度和果蔬种类4个因素对输送性能的影响进行了研究,并分析... 为了研究果蔬的形状、大小和密度对环形射流泵输送性能的影响,该文采用喉管直径为60 mm的环形射流泵进行了马铃薯、胡萝卜、圣女果和金桔的输送试验,对入口结构、流量比、输送高度和果蔬种类4个因素对输送性能的影响进行了研究,并分析了不同工况对果蔬损伤的影响。结果表明:吸入口结构对输送性能有很大的影响;该环形射流泵输送马铃薯、胡萝卜、圣女果和金桔的最高输送能力分别为3 038.13、2 158.83、2 302.92和1 949.50 kg/h;在相同的面积比和输送高度下,输送能力随工作流体流量的增加而增大;在相同的面积比和工作流体流量下,输送能力随输送高度的升高而降低;在相同的工况下,输送椭球形的果蔬的能力要优于输送长条形果蔬的能力,输送密度较大的果蔬的能力要优于输送密度较小的果蔬的能力。输送单位质量果蔬的能耗在低流量比时变化不明显,在高流量比时有较大提升。马铃薯和胡萝卜在输送过程中损伤很小,损伤原因是与管道或泵内壁或者管道接口处碰撞,马铃薯和胡萝卜的最大质量损失率分别为0.13%和0.21%,最大表面损失率为0.68%和1.20%,圣女果和金桔在所有工况没有损伤。该研究可为今后环形射流泵输送果蔬的深入研究提供参考。 展开更多

关键词 泵 农作物 试验 环形射流泵 果蔬输送 输送性能 损伤

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气力提升理论模型建立及验证 被引量：9

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作者 胡东 王晓川 +1 位作者 唐川林 康勇 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1074-1081,共8页

气力提升技术已成功应用于深井取水、石油开采及危险介质输送等领域,其系统常规特性已得到较为深入的分析,然而针对于此的理论模型研究却涉猎较少。基于动量定理,并结合压强梯度损失模型建立适用于液体输送的气力提升理论模型,从而数值... 气力提升技术已成功应用于深井取水、石油开采及危险介质输送等领域,其系统常规特性已得到较为深入的分析,然而针对于此的理论模型研究却涉猎较少。基于动量定理,并结合压强梯度损失模型建立适用于液体输送的气力提升理论模型,从而数值计算得出液体表观速度随系统结构及运行参数的变化规律,并通过对小型气力提升系统的实验结果分析验证理论模型的可靠性。结果表明,存在一最佳气体表观速度使得液体表观速度达到最高,且峰值位置随浸入深度升高向低气体表观速度偏移。液体表观速度随管径增加在跨过其临界点之后亦出现先升后降之趋势,峰值点随气体体积流量增加表现出右移特征。在临界浸入深度之上,液体表观速度随其升高而上扬,且随气体流量降低曲线凹凸程度显著增加。此外,进气口位置下移有助于气力提升性能的增强。在临界实测结果与计算值吻合度较高,为气力提升系统的设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 气力提升 动量定理 管径 浸入深度 进气口

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射流式鱼泵输送草鱼的性能研究 被引量：6

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作者 徐茂森 龙新平 +3 位作者 祝叶 李莉 吴宁 阮晓峰 《南方水产科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期117-123,共7页

为了分析射流式鱼泵输送草鱼的性能及其损伤因素,文章设计了一台喉管直径为60 mm的射流式鱼泵,开展了草鱼输送实验,并采用高速摄影和计算流体力学方法进行了研究。结果显示,该射流式鱼泵在扬程2.24m时最高草鱼输送能力达918 kg·h^(... 为了分析射流式鱼泵输送草鱼的性能及其损伤因素,文章设计了一台喉管直径为60 mm的射流式鱼泵,开展了草鱼输送实验,并采用高速摄影和计算流体力学方法进行了研究。结果显示,该射流式鱼泵在扬程2.24m时最高草鱼输送能力达918 kg·h^(-1),其所需水功率为2.83 k W。进一步的检测表明,部分实验鱼有鳞片脱落的情况,但未出现游泳异常,解剖后也未发现内脏受损等情况;实验鱼在过泵后呼吸频率及部分血液指标存在明显变化,但在24 h内基本可以恢复。数值模拟和高速摄影方法分析得出,剪切层是造成实验鱼泵内鳞片脱落的主要原因,撞击伤是由内流偏转诱导实验鱼撞击泵内壁面产生的,包含压力梯度在内的水力因素都可能使实验鱼产生应激反应。但由于鱼类在泵内时间极短,上述因素都不会致实验鱼死亡。 展开更多

关键词 射流式鱼泵 草鱼 射流泵 计算流体力学

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