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汽油缸内多孔直喷喷雾破碎模型建立与试验

农业机械学报 2013年第3期44卷 12-16页

作者：王艳华杨世春高峰苏铁熊董小瑞中北大学机电工程学院太原030051 北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191

为了建立汽油缸内多孔直喷喷雾破碎模型,对Huh Gosman模型进行分析评估,并且以喷油压力为参数,建立初始破碎粒径分布公式,从而建立了汽油缸内多孔直喷喷雾破碎模型;并通过定容喷雾试验进行了汽油自由喷雾试验,验证所建模型的合理性。研... 详细信息

为了建立汽油缸内多孔直喷喷雾破碎模型,对Huh Gosman模型进行分析评估,并且以喷油压力为参数,建立初始破碎粒径分布公式,从而建立了汽油缸内多孔直喷喷雾破碎模型;并通过定容喷雾试验进行了汽油自由喷雾试验,验证所建模型的合理性。研究结果发现:以经验公式估计的初始液滴直径评估Huh Gosman模型,模拟结果贯穿度偏小;通过建立初始破碎粒径分布函数,同时对Huh Gosman模型进行修正,模拟计算结果与实际结果相近。最后利用该模型对不同喷油压力下的自由喷雾进行模拟,计算与试验结果吻合较好,最大误差小于5%。

关键词：缸内直喷汽油机多孔喷油器破碎模型粒径分布函数

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煤在燃烧过程中破碎模型的建立

燃料化学学报 2003年第1期31卷 17-21页

作者：吴正舜张春林陈汉平刘德昌吴创之黄海涛常杰华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074 中国科学院广州能源研究所广东广州510070

针对煤在燃烧过程中破碎行为,建立了单颗粒煤的一维破碎模型。模型结果显示:煤在燃烧过程中的起始破碎主要是由于煤所释放的挥发分在煤粒中的集聚,造成煤粒中产生较大的压力梯度,从而引起煤粒的破碎。这就较好地解释了煤在燃烧过程中的... 详细信息

针对煤在燃烧过程中破碎行为,建立了单颗粒煤的一维破碎模型。模型结果显示:煤在燃烧过程中的起始破碎主要是由于煤所释放的挥发分在煤粒中的集聚,造成煤粒中产生较大的压力梯度,从而引起煤粒的破碎。这就较好地解释了煤在燃烧过程中的热破碎现象,为今后预测煤在炉内的粒度分布打下基础。

关键词：破碎模型煤燃烧粒度分布热解

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单颗粒煤粉热解过程中的破碎模型

煤炭转化 2016年第2期39卷 20-24页

作者：金光张昕悦王俊峰武文斐内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古包头014010 内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用国家重点实验室培育基地内蒙古包头014010

以单颗粒煤粉燃烧破碎模型为基础,提出了以破碎比率概念来表征破碎程度,并以同心圆方式划分网格,由外向内依次按圆环形式模拟热解一次破碎过程.研究发现:煤颗粒粒径是影响煤颗粒破碎最重要的影响因素,粒径越小,反应的比表面积越大,相同... 详细信息

以单颗粒煤粉燃烧破碎模型为基础,提出了以破碎比率概念来表征破碎程度,并以同心圆方式划分网格,由外向内依次按圆环形式模拟热解一次破碎过程.研究发现:煤颗粒粒径是影响煤颗粒破碎最重要的影响因素,粒径越小,反应的比表面积越大,相同膨胀应力产生的压强越大,破碎效果越明显;挥发分含量越高,热解析出过程中产生的膨胀应力越大,同时,气态的挥发分与固态的煤焦壁脱离产生更大的孔隙率,进一步降低了煤颗粒本身的屈服强度,破碎更容易产生;燃烧温度升高,起始阶段温度梯度增大,挥发分析出速度越快,膨胀应力越大,从而使破碎发生.

关键词：单颗粒煤粉热解破碎模型破碎比率

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层压破碎模型及破碎特性研究

矿山机械 2005年第7期33卷 10-12页

作者：郭年琴丁凌蓉黄冬明江西理工大学机电工程学院江西赣州341000

针对破碎腔建立了散体岩石层压破碎的三维模型和有限元模型,通过有限元COSMOS/M计算与分析,得到层压破碎发生的条件及相应破碎设备的设计参数,揭示了散体岩石层压破碎应力变化的内在规律。模型得到实验验证,为研制层压破碎设备奠定了理... 详细信息

针对破碎腔建立了散体岩石层压破碎的三维模型和有限元模型,通过有限元COSMOS/M计算与分析,得到层压破碎发生的条件及相应破碎设备的设计参数,揭示了散体岩石层压破碎应力变化的内在规律。模型得到实验验证,为研制层压破碎设备奠定了理论基础。

关键词：特性研究破碎模型层压破碎破碎腔形破碎特性受力状态岩石颗粒破碎理论散体力学电测实验三维模型压力机等参数排矿口有限元

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基于离散元的层压破碎模型及破碎过程的研究

基于离散元的层压破碎模型及破碎过程的研究

作者：郑浩龙江西理工大学

学位级别：硕士

层压破碎是指散体岩（矿）石物料在破碎腔内呈多层分布时的受压破碎,即大量岩石物料聚集在一起,外力作用于物料层,岩石物料层传递应力使得岩石颗粒间相互接触、相互作用而产生岩石颗粒群体性破碎。随着破碎粉磨理论研究的深入和实践技... 详细信息

层压破碎是指散体岩（矿）石物料在破碎腔内呈多层分布时的受压破碎,即大量岩石物料聚集在一起,外力作用于物料层,岩石物料层传递应力使得岩石颗粒间相互接触、相互作用而产生岩石颗粒群体性破碎。随着破碎粉磨理论研究的深入和实践技术应用的提高,深入研究层压破碎机理与规律,为实现层压破碎原理与参数技术应用,为实现新型层压破碎设备的研发提拱理论依据具有重要的意义。本文所做的工作主要有:（1）根据圆锥破碎机工作原理,分析了动锥和散体岩石物料颗粒在破碎腔内的运动特性,基于层压破碎原理、分层破碎理论和固定质量原理提出了圆锥破碎机层压破碎过程进行分层研究;建立了层压破碎过程关于破碎函数、选择函数和层压破碎分层数的数学模型,并且进一步得出散体岩石物料物理特性、圆锥破碎机工作参数和结构参数是影响圆锥破碎机层压破碎过程和破碎效果的本质因素;通过详细分析各影响因素参数对层压破碎过程与破碎效果的影响规律,建立了层压破碎影响因素数学模型。（2）以PYB900圆锥破碎机的实际工作参数与结构参数为依据,利用离散元软件EDEM和三维设计软件Solidworks建立了圆锥破碎机层压破碎三维模型,并基于BPM（粘接颗粒模型）建立了用于破碎的不规则、更为接近真实的花岗岩岩石物料模型;基于该模型计算破碎腔内物料层填充度满足层压破碎方式发生条件,对圆锥破碎机层压破碎过程进行了模拟仿真,探究了岩石颗粒物料层在破碎腔内受压破碎的内在规律,其包括岩石物料层的破碎状态、运动状态及受力状态的特点。（3）基于建立的圆锥破碎机层压破碎模型,设计了层压破碎影响规律模拟仿真实验,研究了散体岩石物料的粒径、粒形和给料层厚度,圆锥破碎机工作参数动锥旋摆转速,结构参数动锥摆动行程和破碎腔啮角分别对圆锥破碎机产品粒度质量和生产率的影响变化规律,从这两方面了评价层压破碎效果,通过分析仿真结果得出结论有:在破碎腔内的岩石物料层孔隙率越小,层压破碎作用越明显,破碎效率越高,而岩石物料粒径越小和岩石粒形越扁平越难破碎即破碎产品质量较差;在破碎过程中,为了保证物料间的密实状态,抑制“上拱现象”的产生,岩石物料给料量有一最佳值即料层高度为520 mm;针对PYB900圆锥破碎机模型存在些最佳破碎参数即动锥最佳旋摆转速为360 r/min,定锥最佳摆动行程为43 mm,破碎腔存在最佳啮角范围为23.5°4.7°,这些参数值和范围使得破碎机层压破碎效果最佳。

关键词：层压破碎圆锥破碎机破碎模型离散元仿真实验

单宁酸改性海藻酸钠/壳聚糖复合凝胶微球性能及破碎模型研究

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单宁酸改性海藻酸钠/壳聚糖复合凝胶微球性能及破碎模型研究

作者：朱静敏天津大学

学位级别：硕士

海藻酸钠是一种来源丰富、价格低廉的天然高分子材料。而且以海藻酸钠为基材的复合水凝胶形成条件温和,在封装、生物制药领域以及日化产品中得到了广泛的应用,尤其是海藻酸盐基水凝胶作为一种适宜的药物载体,具有良好的应用和发展前景... 详细信息

海藻酸钠是一种来源丰富、价格低廉的天然高分子材料。而且以海藻酸钠为基材的复合水凝胶形成条件温和,在封装、生物制药领域以及日化产品中得到了广泛的应用,尤其是海藻酸盐基水凝胶作为一种适宜的药物载体,具有良好的应用和发展前景。本课题以海藻酸钠和壳聚糖为基材,探究单宁酸对海藻酸钠和壳聚糖复合凝胶体系的影响。用离子预凝胶滴加的方法制备海藻酸钠/壳聚糖（SA/CTS）复合水凝胶微球和海藻酸钠/壳聚糖/单宁酸（SA/CTS/TA）复合水凝胶微球,然后考察其结构和性能。包括利用傅里叶变换红外光谱分析共混物分子结构间的相互作用,采用热重分析仪考察微球的热稳定性,并研究单宁酸的引入对微球粒径、含水量和溶胀率的影响。结果表明由于单宁酸与海藻酸钠/壳聚糖的交联作用,它的加入可以改善微球的热稳定性,增加微球的粒径并提高微球的含水量和溶胀率。之后,以薄荷油为模型药物,分别考察海藻酸钠/壳聚糖（SA/CTS）聚合物包封薄荷油的微胶囊和海藻酸钠/壳聚糖/单宁酸（SA/CS/TA）聚合物包封薄荷油微胶囊的结构和性能。结果显示单宁酸交联的聚合物所制备的微胶囊包封率更高,热稳定性更好。进一步研究海藻酸盐基水凝胶在牙膏生产中的应用,建立在搅拌过程中海藻酸盐基水凝胶的破损率模型。选用正交试验进行实验设计。对实验数据进行极差分析,得到搅拌时间、搅拌速度、海藻酸钙水凝胶添加量对海藻酸钙水凝胶的破损程度的影响情况,并基于多元非线性、多元线性回归分析法建立了搅拌时间、搅拌速度、海藻酸钙水凝胶添加量与破损率的回归模型并进行拟合优度检验和F检验。结果表明此预测模型分析海藻酸钠水凝胶破损程度具有可行性。

关键词：海藻酸钠壳聚糖单宁酸微球破碎模型

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重型柴油机燃油破碎模型匹配及喷射参数研究

重型柴油机燃油破碎模型匹配及喷射参数研究

作者：王哲潇大连理工大学

学位级别：硕士

柴油发动机自问世以来就以其热效率高、一氧化碳排放量低、耐久性与可靠性好而成为动力机械最重要的装置之一。近年来,随着世界各国排放法规的日益严格,各行业对动力机械的动力性与经济性提出了更高的要求,柴油机技术的发展也呈现出了... 详细信息

柴油发动机自问世以来就以其热效率高、一氧化碳排放量低、耐久性与可靠性好而成为动力机械最重要的装置之一。近年来,随着世界各国排放法规的日益严格,各行业对动力机械的动力性与经济性提出了更高的要求,柴油机技术的发展也呈现出了突飞猛进的趋势。然而,使用实验方法对柴油发动机进行技术研究,虽然有很高的可靠性和实用性,但该方法会大幅增加科学研究的时间成本和经济成本。随着CFD (Computational Fluid Dynamics)计算流体力学技术的日益成熟,使用专业计算程序或软件对发动机的运行过程进行模拟仿真为发动机的科学研究开辟了一条全新的道路。本文针对Caterpillar 3400系列重型柴油机进行研究,这一系列机型是Caterpillar公司研发的经典重型柴油机系列,多年来积累下了一整套可靠有效的实验数据,为之后的研究者留下了宝贵的经验。本文首先利用Pro/E三维制图软件绘制发动机燃烧室的几何模型,然后利用ANSYS专业有限元分析软件中的ICEM模块对三维几何模型进行网格划分,并生成相应格式的网格文件;然后将网格文件、初始参数和边界条件的文件,以及详细的化学反应机理文件一并导入KIVA-3V内燃机模拟计算程序进行三维模拟仿真计算,并将其计算结果使用TECPLOT专业数据后处理软件进行数据的处理和分析。在燃油破碎模型的匹配验证方面,本文针对四种不同的燃油喷孔参数进行,分别为喷孔数量为8,喷孔直径为225微米、喷孔数量为8,喷孔直径为260微米、喷孔数量为6,喷孔直径为260微米以及喷孔数量为6,喷孔直径为300微米。针对四种喷孔参数使用目前广泛应用的Kelvin-Helmholtz and Rayleigh Taylor (KH-RT)破碎模型进行匹配验证,得到了较好的匹配结果,说明了发动机三维模拟计算的可靠性。验证了破碎模型之后,详细讨论了该破碎模型中的经验参数、初始条件、边界条件、燃油喷雾锥角等不确定参数对于不同的燃油喷射时刻所产生影响的敏感性,探究在不确定性参数变化范围相同的情况下,对于不同的燃油喷射时刻,发动机的缸内压力变化、燃油消耗率变化、氮氧化物排放情况的变化以及碳烟排放情况的变化幅度,总结出不同喷油时刻对应不确定参数的影响程度。针对一台重型柴油机,分析不同的燃油喷射策略配合EGR技术对发动机缸内压力、滞燃期、燃油消耗率、排放情况等方面的影响,其中分别探讨了燃油喷射时刻、双次喷射策略的预喷射燃油量的大小、预喷射与主喷射的时间间隔、EGR率等方案对发动机燃烧过程以及排放情况的影响,为重型柴油机模拟仿真提供参考。

关键词：柴油机破碎模型喷射参数 KIVA-3V

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液压圆锥破碎机破碎模型及型腔优化

液压圆锥破碎机破碎模型及型腔优化

作者：代瑞云河北联合大学

学位级别：硕士

液压圆锥破碎机是矿山、筑路等工业广泛应用的机械设备，当今迅速发展的国民经济，每天都需要大批的原材料要经过破碎处理。液压圆锥破碎机具有高效率、高破碎比、高生产率、破碎颗粒度均匀等特点，应用十分广泛。详细了解国内外液压... 详细信息

液压圆锥破碎机是矿山、筑路等工业广泛应用的机械设备，当今迅速发展的国民经济，每天都需要大批的原材料要经过破碎处理。液压圆锥破碎机具有高效率、高破碎比、高生产率、破碎颗粒度均匀等特点，应用十分广泛。详细了解国内外液压圆锥破碎机的发展情况，为破碎机研究做准备。初步掌握国外液压圆锥破碎机具有自动过载保护、破碎产品粒度均匀、生产率高等功能，使工作性能大大提高，改善产品质量，而国内一直处于仿制阶段，技术水平有限，其设计比较保守、机器笨重，与国外相比效率较低、破碎产品差距较大。为改善液压圆锥破碎机工作性能，提高装备制造业技术水平，对其国内外设计过程所应用的破碎模型进行归纳总结，对各种破碎模型的基本原理、优越性、可靠性以及可行性进行探讨，为建立新的破碎模型奠定基础。最终选择以最大熵方法为基础，建立适用于液压圆锥破碎机的新破碎模型，进行公式推导，最后经实验证明新破碎模型能够准确的预测破碎产品颗粒分布情况，为进行型腔优化奠定基础。为提高液压圆锥破碎机生产率和产品破碎效果，对其型腔曲线进行优化。对国内外型腔优化方法进行深入研究，掌握破碎颗粒运动状态对生产率的影响，破碎颗粒运动轨迹与型腔曲线的关系。根据新破碎模型建立标定排料粒度公式，将标定排料粒度、生产率和各破碎层之间破碎颗粒通过量的标准差为目标函数，影响破碎机性能的性能参数和结构参数作为设计变量，生产率、标定排料粒度等变量限制条件和设计变量取值范围作为约束条件，建立多目标优化方法数学模型。采用现在设计方法对其进行求解，进行实例优化验证其准确性，应用Matlab曲线拟合函数法得到优化前后的型腔截面，对结构参数和工作参数优化前后进行对比分析。应用ANSYS Workbench对液压圆锥破碎机的主要零件进行静力分析，并获得其工作状态下的应力应变图。分析结果表明：动锥最大等效应力发生在动锥与主轴接触的内壁上边缘处和动锥破碎区域下边缘;静锥的最大等效应力发生在其破碎区最大载荷点处;主轴的最大等效应力发生在顶端固定面边缘，成带状并且对称分布，并且各零件的强度以及刚度均满足设计要求。

关键词：液压圆锥破碎机最大熵模型破碎模型型腔优化静力分析

几种喷雾破碎模型对高压共轨柴油机的适用性对比分析

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内燃机与动力装置 2012年第5期29卷 34-37页

作者：赵晓晓邢小伟王恩浩江楠李国祥山东大学能源与动力工程学院山东济南250061

本文对某柴油机燃油喷射过程进行了数值模拟分析,选择了3种不同的喷雾破碎模型,通过计算值与实测贯穿距和缸压曲线的对比,认为HK-RT模型对高压共轨柴油机具有更好的适用性;通过对计算所得到的放热率及燃料分布等的分析,对三种模型计算... 详细信息

本文对某柴油机燃油喷射过程进行了数值模拟分析,选择了3种不同的喷雾破碎模型,通过计算值与实测贯穿距和缸压曲线的对比,认为HK-RT模型对高压共轨柴油机具有更好的适用性;通过对计算所得到的放热率及燃料分布等的分析,对三种模型计算结果的差异性进行了讨论。

关键词：燃烧破碎模型贯穿距