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热、气、固两相流耦合在管式干燥系统中的应用及数值模拟

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热、气、固两相流耦合在管式干燥系统中的应用及数值模拟

作者：管锋昆明理工大学

学位级别：硕士

本课题针对高温管式膨胀设备开发中，热、流体、结构等复杂工况耦合作用下，流场、温度分布及结构优化等开展了研究工作。本课题的解决，在理论上可归结为热、流体(气、固两相)、结构耦合的CAE分析问题，涉及多个学科。建立包含各种因... 详细信息

本课题针对高温管式膨胀设备开发中，热、流体、结构等复杂工况耦合作用下，流场、温度分布及结构优化等开展了研究工作。本课题的解决，在理论上可归结为热、流体(气、固两相)、结构耦合的CAE分析问题，涉及多个学科。建立包含各种因素的数学模型以及确定相应的边界及初始条件、筛选和测试相应的物性系数，并考虑物性系数随温度的变化，根据计算精度和设计要求，对流体和结构选取合适的单元类型，将其网格化，并引入有限元分析软件进行数值计算是本研究的关键所在。本文根据所研究对象工作的物理环境(热、流场)，综合考虑气固两相流理论、计算流体动力学理论以及气力输送理论，确定其影响的主要因素，建立了数学模型和控制方程;对研究问题的数学模型，利用ANSYS程序中的FLOTRAN CFD进行了有限元分析计算，得出整个三维模型流场的温度、速度、压力及气固两相的分布。利用ANSYS软件强大的后处理功能从各个方面对数值计算结果进行分析，并和2400kg／h的高温管道式膨胀设备的一些参数的实测值进行了比较。另外，在企业设计参数的基础上，建立6400kg／h的高温管道式膨胀设备的数学模型，并利用反复试算分析得出的高温气体以及烟丝混合气体两种介质的物性参数，对其进行了有限元分析计算，验证了其模型的合理性。在以上分析的基础上，还提出了几种结构形式的高温管式膨胀设备的几何模型，对它们也进行分析以及结果比较，得出了一种较为理想的结构形式。通过详细的分析比较，本课题对高温管道式膨胀系统的数值模拟基本能够真实地反映出高温管式膨胀设备对烟丝的整个处理过程。这为该产品设计提供了可靠的仿真工具和良好的思路，同时为进一步的开发设计提供了理论依据。提出的结构形式的优化，为该系列产品拥有独立的知识产权奠定了一定的基础。该研究成果为该系列产品的研发及系列化解决了理论问题，为CAE技术在该工程领域的实际应用和推广打下了基础。其理论研究成果将对变物性气固两相流的理论和数值计算有一定的学术价值。

关键词：气固两相流计算流体动力学气力输送高温管式膨胀系统数值模拟 ANSYS

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直线减速器齿条齿廓曲线的优化设计

机械设计 2001年第8期18卷 19-21,0页

作者：周传喜管锋黄清世江汉石油学院机械工程系湖北荆州434102

直动推杆式直线减速器是一种新型的传动机构 ,其中齿条是该机构的关键部件之一。这里讨论了该装置分别用于低速重载、高速运动及振动较大、工作不平稳等场合时 ,装置中的齿条齿廓曲线优化数学模型的建立情况 ;并着重以该装置用于低速重... 详细信息

直动推杆式直线减速器是一种新型的传动机构 ,其中齿条是该机构的关键部件之一。这里讨论了该装置分别用于低速重载、高速运动及振动较大、工作不平稳等场合时 ,装置中的齿条齿廓曲线优化数学模型的建立情况 ;并着重以该装置用于低速重载情况为例 ,采用 3次样条函数对齿条齿廓进行拟合逼近方法来实现具体的优化计算 ,得出了实用性较好的最优齿廓曲线 ,同时通过与其它几种已知的齿条齿廓曲线所得结果比较。

关键词：机械传动直线减速器齿条齿廓优化设计

长江口第一个万吨级泊位的挖入式港池──上海港宝山港区工程

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水运工程 1994年第3期 45-48页

作者：严炳熙管锋

上海港宝山港区工程已于１９９０年底正式通过国家验收。现扼要介绍宝山港区的工程特点和回淤观测，软基加固试验、试桩三项科学试验概况，其中港池试拖回淤观测和投产以来回淤情况，为长江口建设大型挖入式港池提供了宝贵数据。

关键词：港口工程锚地港池上海港宝山港区

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直动推杆式直线减速器的三维有限元分析

石油矿场机械 2004年第2期33卷 48-50页

作者：管锋周传喜黄清世长江大学机械工程学院湖北荆州434023

为了进一步完善直动推杆式直线减速器的设计计算理论 ,文章在对此减速器受力及二维有限元分析基础上 ,进行了三维有限元分析 ,以该直线减速器的关键构件———稀、密齿条为研究对象 ,应用ANSYS大型有限元分析软件 ,求出了两齿条的应力... 详细信息

为了进一步完善直动推杆式直线减速器的设计计算理论 ,文章在对此减速器受力及二维有限元分析基础上 ,进行了三维有限元分析 ,以该直线减速器的关键构件———稀、密齿条为研究对象 ,应用ANSYS大型有限元分析软件 ,求出了两齿条的应力分布及变形情况 ,得到了具有实际意义的结论。

关键词：活齿传动直线减速器有限元法

热、气、固耦合流动数值模拟在管式膨胀系统中的研究

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起重运输机械 2006年第3期 54-58页

作者：管锋周传喜陈君若长江大学机械工程学院湖北荆州434023 昆明理工大学机电工程学院

应用相似理论和合理的相似比,得出6400kg/h高温管式膨胀设备的结构模型。采用“小滑移”模型,并利用ANSYS/FLOTRANCFD对其进行了数值模拟,得出整个三维模型流场的温度、速度及气固两相的分布,与2400kg/h高温管式膨胀设备实测值吻合较好。

关键词：气固两相流气力输送高温管式膨胀系统数值模拟相似理论

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用AutoCAD的VBA开发冲压模架图库

机械设计与制造 2008年第2期 75-77页

作者：周传喜管锋长江大学机械工程学院荆州434023

利用CAD软件的二次开发工具,对标准或常用零件进行图形建库是提高绘图效率和质量的一种基本方法。以冲模标准模座、模架为例,介绍了运用VBA语言在AutoCAD中建立标准件库的具体方法、步骤以及相应的编程技巧。研究成果对建立相关行业标... 详细信息

利用CAD软件的二次开发工具,对标准或常用零件进行图形建库是提高绘图效率和质量的一种基本方法。以冲模标准模座、模架为例,介绍了运用VBA语言在AutoCAD中建立标准件库的具体方法、步骤以及相应的编程技巧。研究成果对建立相关行业标准件库有一定指导意义。

关键词： VBA AutoCAD 冲模标准件库

基于VB的三曲柄环板减速器设计计算软件开发

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机械传动 2013年第2期37卷 33-35,40页

作者：管锋周传喜骆广长江大学机械工程学院湖北荆州434023

为了便于新型的传动装置——三曲柄环板减速器的设计,使用VB6.0开发了界面化的设计计算软件。该软件可用于该装置的单环、二环和三环三种基本结构形式的设计计算,通过将VB语言和三维造型软件SolidWorks相结合,实现了该减速器的设计计算... 详细信息

为了便于新型的传动装置——三曲柄环板减速器的设计,使用VB6.0开发了界面化的设计计算软件。该软件可用于该装置的单环、二环和三环三种基本结构形式的设计计算,通过将VB语言和三维造型软件SolidWorks相结合,实现了该减速器的设计计算、主要零部件的三维参数化造型及二维零件工作图的生成。该软件的开发对该种减速器的实物制造有一定的指导意义。

关键词：三曲柄环板减速器设计计算软件开发 VB6 0

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连续管疲劳寿命模型建立及疲劳寿命预测

塑性工程学报 2019年第5期26卷 283-289页

作者：周浩管锋刘少胡杨志成肖晖长江大学机械工程学院湖北荆州434023 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 西南石油大学机电工程学院四川成都610500

基于疲劳与断裂力学理论建立了连续管疲劳寿命理论模型,利用实验结果和数值计算结果验证了该模型的可行性,并基于Qt平台,采用C++开发了连续管疲劳寿命预测软件。该软件有计算模块、数据库显示模块和曲线图形分析3个模块,可预测连续管弯... 详细信息

基于疲劳与断裂力学理论建立了连续管疲劳寿命理论模型,利用实验结果和数值计算结果验证了该模型的可行性,并基于Qt平台,采用C++开发了连续管疲劳寿命预测软件。该软件有计算模块、数据库显示模块和曲线图形分析3个模块,可预测连续管弯曲半径、壁厚、内压和屈服强度等因素对其疲劳寿命的影响。计算结果显示,内压和弯曲半径对连续管疲劳寿命影响最为严重,壁厚与疲劳寿命近似为线性关系,随着屈服强度的增加,疲劳寿命增加较快。建议连续管在实际使用过程中应尽量减少带压弯直循环,选择外径较大的滚筒,选用壁厚和外径较大的连续管,在钻井作业中选用高钢级连续管。

关键词：连续管疲劳寿命寿命预测塑性力学

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带台阶厚壁管类工件水淬的计算机模拟

材料科学与工艺 2004年第6期12卷 590-593页

作者：管锋周传喜陈君若长江大学机械工程学院湖北荆州 434023 昆明理工大学机电工程学院云南昆明650093

本文以金属淬火冷却过程的连续过冷沸腾换热理论为基础,利用热分析和热结构耦合分析的有限元算法,以有限元分析软件ANSYS为分析工具,对45钢带台阶厚壁管类工件水淬过程进了计算机模拟,得到瞬态温度场、瞬态应力场以及残余应力场分布,并... 详细信息

本文以金属淬火冷却过程的连续过冷沸腾换热理论为基础,利用热分析和热结构耦合分析的有限元算法,以有限元分析软件ANSYS为分析工具,对45钢带台阶厚壁管类工件水淬过程进了计算机模拟,得到瞬态温度场、瞬态应力场以及残余应力场分布,并对计算结果进行分析.

关键词：水淬工件淬火冷却 45钢厚壁管钢带残余应力热分析瞬态温度场计算机模拟