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喷嘴螺旋倾角对雾化性能影响的试验研究

煤矿安全 2020年第4期51卷 14-17页

作者：苗懂艳高贵军太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024 山西省矿山流体控制工程实验室山西太原030024

通过试验研究以理解螺旋喷嘴的雾化性能。利用激光粒度分析仪和高速摄像机试验研究了喷雾锥角,喷嘴流量,喷雾射程,粒子速度,雾滴的平均直径(SMD)等性能参数。结果表明,在同一喷射压力下,液体的喷射距离、喷嘴出口雾化角和雾粒的轴向速... 详细信息

通过试验研究以理解螺旋喷嘴的雾化性能。利用激光粒度分析仪和高速摄像机试验研究了喷雾锥角,喷嘴流量,喷雾射程,粒子速度,雾滴的平均直径(SMD)等性能参数。结果表明,在同一喷射压力下,液体的喷射距离、喷嘴出口雾化角和雾粒的轴向速度都随着喷嘴螺旋倾角的增大而减小,然而,喷嘴流量和雾粒SMD随着喷嘴螺旋倾角的增大而增大。在系统喷射压力为2 MPa时,螺旋倾角对喷嘴流量的影响最小,其减小幅度仅为0.004 L/s;且在距喷嘴口25 cm处,30°螺旋喷嘴在系统压力为3 MPa时,雾粒SMD最小,最小为30.04μm;在系统喷射压力为3 MPa时,螺旋倾角对雾粒轴向速度的影响最大,其速度变化幅度为10.3 m/s。

关键词：螺旋倾角喷嘴液滴SMD 雾化角喷射压力喷雾降尘

螺旋倾斜复合技术对光纤布拉格光栅传感器的减敏作用

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激光与光电子学进展 2017年第3期54卷 77-81页

作者：覃荷瑛霍婷婷朱万旭广西岩土力学与工程重点实验室广西桂林541004 桂林理工大学土木与建筑工程学院广西桂林541004

降低光纤布拉格光栅(FBG)应变传感器的应变灵敏度是解决传感器量程小、无法监测大应变问题的一种重要方法。为了监测构件在使用过程中的应力应变变化,提出了螺旋倾斜式光栅复合技术,建立了光栅实测应变与试样实际应变间的理论关系,在不... 详细信息

降低光纤布拉格光栅(FBG)应变传感器的应变灵敏度是解决传感器量程小、无法监测大应变问题的一种重要方法。为了监测构件在使用过程中的应力应变变化,提出了螺旋倾斜式光栅复合技术,建立了光栅实测应变与试样实际应变间的理论关系,在不同螺旋倾角下进行了光栅应变灵敏度的测量试验。试验结果表明,该方法能有效降低光栅应变灵敏度,增大光栅应变测量量程。

关键词：光纤光学光纤布拉格光栅大应变螺旋倾角灵敏度

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基于内外流场关联的喷嘴仿真及实验研究

机电工程 2022年第4期39卷 474-480页

作者：王唯博高贵军郑杰杨文强游青山太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024 矿山流体控制国家地方联合工程实验室山西太原030024 重庆工程职业技术学院重庆402260

针对喷嘴两级雾化之间的内部关联问题,以十字旋芯喷嘴为研究对象,对其雾滴分布特性进行了实验和仿真计算研究。首先,介绍了十字旋芯喷嘴的二维结构;然后,基于Realizable k-ε湍流模型和Pressure-swirl-atomizer雾化模型,采用Fluent软件... 详细信息

针对喷嘴两级雾化之间的内部关联问题,以十字旋芯喷嘴为研究对象,对其雾滴分布特性进行了实验和仿真计算研究。首先,介绍了十字旋芯喷嘴的二维结构;然后,基于Realizable k-ε湍流模型和Pressure-swirl-atomizer雾化模型,采用Fluent软件对螺旋倾角为30°、腔体直径为6 mm、压力为4 MPa~6 MPa的喷嘴内外流场进行了仿真分析,研究了螺旋倾角大小对雾化效果的影响;最后,搭建了喷嘴雾化性能实验系统平台,用DP-02滴谱仪测得了雾化粒径分布,结合实验数据验证了仿真方法的合理性。研究结果表明:选取内流域出口流速最大值作为计算外流域入口条件更符合实际情况;随着螺旋角增大,粒径在0μm~20μm的雾滴占比越来越大,粒径在60μm~80μm的雾滴占比越来越小,该结果可以为十字旋芯喷嘴的选择提供参考。

关键词：十字旋芯喷嘴雾滴分布特性喷嘴内外流场湍流模型雾化模型螺旋倾角

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两段圆锥式螺旋扶蔗机构的设计与仿真分析

农机化研究 2019年第5期41卷 137-141,147页

作者：宋春华区颖刚广东交通职业技术学院广州510800 华南农业大学工程学院广州510642

为了研究扶蔗机构的工作性能,优化扶蔗器结构参数设计,建立了运动学模型。使用Solid Works,设计两段圆锥式螺旋扶蔗机构虚拟样机,应用ADAMS仿真工具,进行了运动学及力学仿真试验及高速摄影试验验证。结果表明:输送段安装角为30°~60°... 详细信息

为了研究扶蔗机构的工作性能,优化扶蔗器结构参数设计,建立了运动学模型。使用Solid Works,设计两段圆锥式螺旋扶蔗机构虚拟样机,应用ADAMS仿真工具,进行了运动学及力学仿真试验及高速摄影试验验证。结果表明:输送段安装角为30°~60°范围内,甘蔗不跌落;输送段安装角为60°,甘蔗扶起到最高点为4.1s,效率最高;螺旋倾角为45°时,甘蔗均匀受到螺旋叶片的作用力,无跌落现象;螺距有效范围为270~290mm,螺距为285mm时,受力情况以及扶起变化最稳定,扶起效果最好。

关键词：扶蔗机构安装角螺旋倾角螺距

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用于钢绞线大应变测量的光栅传感技术研究

激光杂志 2017年第10期38卷 60-64页

作者：覃荷瑛霍婷婷张贺丽朱万旭广西岩土力学与工程重点实验室广西桂林541004 桂林理工大学土木与建筑工程学院广西桂林541004

降低光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)应变传感器的应变灵敏度是解决其量程小无法监测大应变问题的关键技术。为监测预应力钢绞线(特别是桥梁永久性构件的拉索、预应力混凝土)在施工及使用全过程的应力应变变化,本文提出螺旋倾... 详细信息

降低光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)应变传感器的应变灵敏度是解决其量程小无法监测大应变问题的关键技术。为监测预应力钢绞线(特别是桥梁永久性构件的拉索、预应力混凝土)在施工及使用全过程的应力应变变化,本文提出螺旋倾斜式光栅复合技术,在实现预应力筋大应变监测的同时解决了裸光纤光栅易损坏、难以封装的难题;建立了光栅实测应变与钢绞线应变间的理论关系,通过不同倾角试验,测定光栅应变灵敏度的变化。试验研究结果表明,该方法有效降低了光栅应变灵敏度,从1.18pm/με降为0.88pm/με,实现了增大光栅应变测量量程的目的。

关键词：光纤布拉格光栅大应变螺旋倾角灵敏度

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牛粪固液分离机螺旋轴的改进

东北农业大学学报 2012年第8期43卷 34-38页

作者：庞皓升关正军东北农业大学工程学院哈尔滨150030

螺旋式固液分离机是参考国外技术国内生产的一种新型固液分离设备,它具有结构简单、能耗低、分离效果好、占地面积小等优点,在农业有机废弃物分离中具有广泛的应用前景。但是大多数固液分离机的螺旋轴采用等轴径、等螺距结构,影响固液... 详细信息

螺旋式固液分离机是参考国外技术国内生产的一种新型固液分离设备,它具有结构简单、能耗低、分离效果好、占地面积小等优点,在农业有机废弃物分离中具有广泛的应用前景。但是大多数固液分离机的螺旋轴采用等轴径、等螺距结构,影响固液分离机的工作效率。文章根据物料在固液分离不同阶段的摩擦特性和体积压缩试验,得出适应物料特性的螺旋倾角和螺旋轴直径参数,设计出变轴径变螺距变螺旋倾角的旋转轴,为螺旋压榨固液分离机的改进提供理论依据。

关键词：固液分离轴径螺距螺旋倾角

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牛粪酸化后固液分离技术研究

牛粪酸化后固液分离技术研究

作者：庞皓升东北农业大学

学位级别：硕士

畜禽类养殖业的规模化发展满足了人民对肉、奶等生活需要的同时,也带来了严重的环境污染。在畜禽类粪便中,牛粪占68%,牛粪即是污染源,也是很好的有机肥和沼气资源。鲜牛粪的含水率为65%左右,粗纤维含量大,占干物质百分比接近40%,若用鲜... 详细信息

畜禽类养殖业的规模化发展满足了人民对肉、奶等生活需要的同时,也带来了严重的环境污染。在畜禽类粪便中,牛粪占68%,牛粪即是污染源,也是很好的有机肥和沼气资源。鲜牛粪的含水率为65%左右,粗纤维含量大,占干物质百分比接近40%,若用鲜牛粪来堆肥,含水率较高,不利于植物生长;若用鲜牛粪进行厌氧发酵,其中的纤维难以降解,致使发酵设备利用率低,并且容易产生附渣,影响厌氧发酵产气效果。因此对牛粪进行固液分离预处理是十分必要的。但是国内现阶段使用的固液分离机大都是仿制国外的先进设备或是凭借实际生产的经验制造出来的机器,工作效率普遍不高,没有从根本上掌握设备的工作原理,因此,通过理论研究与试验分析,从而提高牛粪固液分离机的分离效率,对牛粪资源化利用具有重要意义。同时,在固液分离前对牛粪中进行酸化,使其中可水解的纤维充分水解,预处理后厌氧发酵产生沼气。既可以解决养牛场污水的问题,也可以为规模化沼气工程建设做出贡献。本文在前人研究基础上,对牛粪固液分离机螺旋轴的工作原理和结构参数以及牛粪酸化后固液分离预处理技术进行了详细的分析研究。研究包括以下几项：（1）牛粪固液分离机螺旋轴的改进螺旋式固液分离机是参考国外技术国内生产的一种新型固液分离设备,它具有结构简单、能耗低、分离效果好、占地面积小等优点,在农业有机废弃物分离中具有广泛的应用前景。但是大多数固液分离机的螺旋轴采用等轴径、等螺距结构,而物料在固液分离过程中含水率是不断变化的,故设备不能适应物料的特性,影响了固液分离机的工作效率。文章根据分离物料在不同阶段的摩擦特性和体积压缩变化试验,得出适应物料特性的螺旋倾角和螺旋轴直径参数,设计出变轴径变螺距变螺旋倾角的旋转轴,改进牛粪固液分离机,提高了其分离效率。（2）牛粪酸化后固液分离技术研究分别将分离后固形物固体含量作为主要参考指标、分离效率和固体去除率作为辅助参考指标,以加水量、榨条间隙和螺旋转速作为影响因素,通过设计专家Design-Expert6.0.1)软件中的响应曲面法（RSM）进行正交旋转组合试验设计,得出了各因素不同水平间交互作用的数学模型和曲线图,并对方程和模型进行检验、优化,研究了三个因素对分离效果的影响规律,同时,对比酸化过和未酸化的牛粪预处理后产甲烷率的变化,得出了牛粪酸化后再进行固液分离和发酵可以提高产沼气的效率的结论。

关键词：固液分离轴径螺旋倾角酸化

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梳棉机刺辊分梳作用机理的研究

梳棉机刺辊分梳作用机理的研究

作者：王盼东华大学

学位级别：硕士

进入21世纪以来,“高质高产”已经成为梳棉工艺发展追求的目标。现阶段的“高产”主要靠“高速”来实现,但高速往往难以保证“高质”,尤其靠提高分梳部件——刺辊、锡林、道夫的速度来实现,这必定会对梳理材料造成极大的损伤。梳棉机的... 详细信息

进入21世纪以来,“高质高产”已经成为梳棉工艺发展追求的目标。现阶段的“高产”主要靠“高速”来实现,但高速往往难以保证“高质”,尤其靠提高分梳部件——刺辊、锡林、道夫的速度来实现,这必定会对梳理材料造成极大的损伤。梳棉机的主要任务是解除喂入纤维间的横向联系,清除杂质,只有这些任务得到充分完成,才能保证高质。而梳理工作全由包覆在分梳部件上的针布完成,故针布成为决定梳棉机产量和质量的核心部件。从最初的手工针布到弹性针布,再到现在大量使用的金属针布,针布的每一次发展都极大地促进了梳棉机产量的提升。目前针布的发展方向主要集中在规格参数的优化及延长针布使用寿命两个方面,而对针布分梳理论的研究却鲜有人为之。因此,对刺辊乃至整个梳棉机分梳理论的创新研究势在必行。本文着眼于梳理关键器材——刺辊齿条的研究,探求螺旋倾角与梳理质量的关系。传统嵌入式刺辊针布由8根(6或10根)齿条缠绕在刻有螺旋沟槽缠绕的空心铁胎上,螺旋倾角较大,文中记为θ,其中每根齿条的倾角一致。自锁式刺辊针布由一根齿条螺旋缠绕并靠齿条间的相互自锁包覆在铁胎上,螺旋倾角较小,文中假设为0°。本文从螺旋倾角出发对嵌入式和自锁式刺辊针布单个锯齿的分梳理论进行探讨,比较倾角大小对短绒和纤维束比例两个指标的影响。在此基础上提出一种新型齿条的设计方法,为生产实践提供理论依据。首先,利用几何知识证明螺旋倾角的存在使得单个锯齿的投影宽度和相邻两齿间纤维束的密度增大。投影宽度增大,锯齿与被梳纤维(束)的摩擦路径增大,纤维所受摩擦力增大,被梳走纤维束的比例增高;相邻两齿间纤维束密度增大,被梳纤维与周围纤维束间的约束力增大,在锯齿高速分梳过程中,纤维断裂概率增加。其次,将刺辊锯齿的分梳过程分为“拍”、“劈”、“梳”3个阶段,即为初始接触阶段、进入阶段和分梳阶段,来讨论螺旋倾角对纤维受力的影响。初始阶段,齿尖接触纤维层,故螺旋倾角对纤维受力影响较小;进入阶段,锯齿分劈纤维束,主要通过建立数学模型,分析倾角分别为0°和θ时纤维做绕齿运动过程所受摩擦阻力的不同。分析表明:倾角大于0°时,因投影宽度增大即锯齿与纤维包围弧度的增大,纤维所受的摩擦阻力也随之增大,纤维损伤加重;在最后梳理过程中,倾斜锯齿使得锯齿对纤维的纤维握持力较大,被梳走的纤维根数增多,即束纤维比例增大。最后,借助于有限元分析软件ANSYS Workbench中的显示动力学模块对锯齿的分梳进行仿真,比较倾角分别为0°、1°、2°时,纤维层所受的拉应力、压应力、应变及纤维层的总位移4个指标结果的变化。结果表明,4个指标随着倾角角度的增大,变化规律一致,均呈上升趋势;倾角为0°时,4个指标的结果均最小,因此对于单个锯齿来讲,倾角为0°时最有利于锯齿的分梳。基于上述分析,本文提出了一种新型齿条。以嵌入式刺辊齿条为基础,将齿条上每个齿扭过一定角度(大小等于螺旋倾角),使得锯齿0°分梳;此外,齿条仍螺旋包卷,保证刺辊对纤维的横向均匀抓取。本文采用AT5610×05611型刺辊齿条,齿条由南通金轮科创股份有限公司制作,并在南通双弘有限公司同台FA231C型梳棉机上进行实验。将已上机运行一年的AT5610×05611型号齿条、同型号新齿条及新改型齿条分别记为A、B、C,对3种齿条的生条质量在AFIS仪器上进行检测。实验结果表明:C的除杂效率最高,且优势明显,A、B除杂效果基本一致;三者短绒含量一致。

关键词：梳棉机刺辊锯条螺旋倾角显式动力学梳理工艺

常减压装置中螺旋折流板换热器结构的分析与设计

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常减压装置中螺旋折流板换热器结构的分析与设计

作者：刘斌东北石油大学

学位级别：硕士

螺旋折流换热技术是LUMMUS热传递公司的专利技术,该项技术已有30多年的历史,由于其良好的效果,目前已被世界各大知名公司所接受,如壳牌,美浮、道达尔,埃克森等。螺旋折流板换热器的设计指导思想是改变传统弓形折流板的Z形流动方式,设法... 详细信息

螺旋折流换热技术是LUMMUS热传递公司的专利技术,该项技术已有30多年的历史,由于其良好的效果,目前已被世界各大知名公司所接受,如壳牌,美浮、道达尔,埃克森等。螺旋折流板换热器的设计指导思想是改变传统弓形折流板的Z形流动方式,设法将折流板设计成与管束有一个倾斜角度,布置成近似的螺旋面,使换热器中的壳程流体实现连续的螺旋状流动,以实现降低壳程的流动阻力及强化传热的目的。从而消除传统弓形折流板阻力大、有死区、换热系数小的缺点。据相关资料显示,炼油厂常减压装置的闪底油——减压渣油换热器壳程操作介质为减压渣油,这种介质具有粘稠、流动性差等特点。该换热器结构形式通常采用传统的弓形折流板形式,这种结构容易形成换热死区,从而造成传热面积未充分利用及换热管外壁严重结垢,致使换热性能大大降低。本论文以某石化公司1000万吨/年炼油常减压装置闪底油—减压渣油换热器(设备位号:110-E108)为工程实例,展开对螺旋折流板换热器的结构分析,大胆的将螺旋折流板结构应用于该设备,并进行传热性能工艺实验、工艺计算及详细的结构设计。最终设计出更为符合要求的螺旋折流板换热器,解决了一直困扰常减压蒸馏装置换热器检修周期短、运行一段时间后换热效果降低、维修费用高、管束震动大等难题,从而延长设备使用周期,缩短维修周期,减少维修费用,为整个装置长周期运行提供支持。本文将重点研究螺旋折流板换热器的结构、不同螺旋倾角的传热工艺试验、换热工艺计算等方面内容。具体包括换热面积的计算、螺旋倾角及折流板间距的计算、螺旋折流板的几何形状设计、各部件强度计算等等。通过实验室不同倾角的传热工艺试验得到各种数据,并经过对数据的整理分析,最终确定合理的工艺参数,经过强度计算软件的计算,确定了换热器的各部件结构尺寸,最终完成了闪底油—减压渣油换热器的详细设计工作。

关键词：螺旋折流板换热器螺旋倾角结构分析设计换热面积