摘要：目的为研究小麦颗粒在弯管处的气力输送的特性。方法以欧拉-欧拉双流体模型为基础,结合壁面碰撞摩擦模型、颗粒动理学的固体应力和Gidaspow曳力模型构建出小麦颗粒在弯管处的气力输送模型,采用FLUENT对弯管处小麦颗粒气力输送过程进行数值模拟,分析小麦颗粒在流经弯管过程中及弯管后直管中的小麦颗粒密度分布、气固两相速度、小麦颗粒与壁面剪切力和颗粒相湍动能。结果经过仿真分析和实验验证,小麦颗粒在流经弯管过程中,其颗粒相体积分数、气固两相速度、颗粒和壁面剪切力以及颗粒相湍动能4个方面随着流入弯管的角度变化而改变;由于颗粒-颗粒、颗粒-管壁之间的碰撞摩擦,小麦颗粒在流出弯管后随着输送距离的增大其各项参数逐渐减缓。结论采用FLUENT软件进行仿真得到了弯管内小麦颗粒的流动特性,并通过实验验证了仿真的可靠性。此次研究结合气固两相理论,为弯管气力输送设计的研发和优化提供了理论基础。

摘要：弯管是化工及电力管道中容易失效的构件之一。本文通过电化学测量研究了碳钢弯管段不同入口流速(1 m/s、2 m/s和3 m/s)下腐蚀电流密度的分布情况,并基于稳态传质电化学腐蚀结合电偶腐蚀理论建立了碳钢弯管段肘部流动加速腐蚀预测模型。试验结果表明,碳钢弯管段的腐蚀电流密度最大值出现在弯管段的最外侧,这说明弯管外侧的弯曲部位更容易发生穿孔。此外,弯管段的电偶腐蚀密度分布与试验结果和电厂实际统计情况相一致,验证了该模型的准确性。研究结果可为电力、化工等工业输运管道的设计优化和运行监测提供有效依据。

摘要：【目的】部分老龄油气长输管道的运行年限较长,存在具体地理位置信息缺失、实际管道定位与初始设计路线不一致等问题,而传统油气管道定位方法的累积误差大、定位精度低。【方法】为了提高油气管道的定位精度,提出一种基于改进无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter, UKF)的油气管道定位方法:以陀螺仪与加速度计组成的惯性测量单元为主要设备,利用里程轮、地面标记器作为辅助定位设备,将管道检测器的姿态、速度及位置误差作为状态量,再将里程轮输出的速度与加速度计解算的姿态信息作为观测量,建立非线性捷联惯导系统误差传递模型;利用改进UKF估计系统误差传递模型,降低噪声对定位精度的影响,并结合前向与后向平滑滤波方法、直管与弯管识别方法修正管道检测器的角速度和加速度信息,进一步降低系统解算过程的累积误差。【结果】通过数值模拟与物理试验验证结果表明,所建立的油气管道定位系统可减小长输管道定位的累积误差,对管道所在具体位置进行定位的最大误差为0.56%,在测试环境保持不变的情况下,与传统卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)算法、UKF算法相比,改进UKF算法的定位精度分别提高了约34.2%、30.2%。【结论】基于改进UKF的油气管道定位方法减小了系统解算过程的累积误差,提高了管道的定位精度,在油气长输管道定位中具有较高的实用价值。(图6,表1,参21)

摘要：气体超声波流量计的测量精度由飞行时间的测量精度和流量计自身的流场适应性决定,流量计的流场适应性又由流量计的声道布置和整流器的性能决定。文章设计了一种内嵌于流量计的整流器,详细阐述了该整流器的结构、各模块的功能。介绍了整流器性能优化的理论依据、过程以及整流器性能优劣的判别准则。该整流器性能优化主要取决于起旋器的优化,文章给出了装有8片起旋器和装有10片起旋器的整流器在直管、单弯管下的性能参数对比,试验结果显示装有10片起旋器的整流器有着更好的流场适应性:重复性满足国标要求,直管示值误差与弯管示值误差的差值<0.3%。文章的创新点在于给出气体超声波流量计整流器设计和优化的理论依据和一整套流程,对于设计气体超声波流量计整流器的科研人员有借鉴意义。

摘要：目的 管道冲蚀是气固两相流动中不可忽视的重要问题,直接影响管路系统的安全运行及管道的使用寿命。针对这一问题,从仿生学角度,参照沙漠红柳、沙漠蝎子等的体表形态,设计三角形槽、矩形槽、等腰梯形槽3种抗冲蚀特性的弯管仿生表面结构。方法 运用CFD-DPM方法,采用Finnie冲蚀模型,考虑颗粒与流体的双向耦合作用,对所设计的具有仿生表面结构的弯管抗冲蚀特性进行模拟,并考虑不同流速、颗粒质量流量对冲蚀的影响。在数值模拟基础上,采用正交试验法分析三角形槽仿生结构的3个主要参数对抗冲蚀特性的影响。结果 数值模拟结果表明,具有仿生表面结构的弯管冲蚀主要出现在弯头35°~60°区域槽的底部。3种槽表面仿生结构均可提高弯管的耐磨性,三角形槽的抗冲蚀特性最佳,提高了约38.33%,矩形槽次之,提高了约28%,等腰梯形槽最差,仅提高了约8.33%,且3种仿生表面结构的抗冲蚀性能优劣次序不随流速和颗粒质量流量的变化而变化;正交试验结果表明,在三角形槽中影响冲蚀的因素依次为槽间距、槽宽、槽深,最佳组合结构的抗冲蚀性能相较于普通弯管提升了约41.5%。结论 槽形仿生表面结构减小了颗粒与壁面的碰撞,降低了碰撞速度,从而减小了冲蚀。抗冲蚀性能最优的表面仿生结构为三角形槽,矩形槽次之,等腰梯形槽最差。在三角形槽中影响冲蚀的因素依次为槽间距、槽宽、槽深。该研究可对弯管的抗冲蚀特性设计提供新的思路。

摘要：弯管冲蚀是不可忽视的重要问题,直接关系到管路输送系统的安全运行及管道的使用寿命。针对这一问题,提出一种四边形、等腰梯形和等腰三角形3种横截面形状的肋条,分别安装在弯头外径方向不同位置,并考虑均匀安装多个肋条对冲蚀的影响。采用CFD-DPM方法对所提出的具有肋条结构的弯管抗冲蚀特性进行数值模拟。模拟结果表明:肋条安装在颗粒壁面第一次碰撞之前,一定程度上抑制冲蚀,且肋条背部形成低速逆流循环区,保护该区域壁面。3种不同横截面形状的肋条中,抗冲蚀作用最佳的为等腰三角形肋。肋深越大,保护范围越大,但影响颗粒碰撞角度,增大颗粒与其碰撞频率,并非深度越大抗冲蚀性能越佳。弯头部分均匀分布多个肋条也具有明显的抗冲蚀特性。其结论可为弯管的抗冲蚀优化设计提供新的设计方案。

摘要：为除去弯管内壁在涂层前的锈层,设计3种能够作用于100 mm直径弯管的除锈用磨块(分别为磨块A、磨块B和磨块C),并对磨块进行除锈仿真来分析弯管弯曲处内壁的锈层的去除效果。通过理论计算得出3种磨块的尺寸。磨块的凹弧半径范围为65.130~74.556 mm,凹弧圆心角范围为6.97°~7.98°,凸弧半径范围为145.522~147.618 mm,凸弧圆心角范围为6.06°~6.15°。磨块上的磨粒材料选用白刚玉。利用Solidworks和Creo进行建模并导入Abaqus中进行仿真分析,在仿真过程中要保证磨块对弯管弯曲处内管壁的压力恒定。结果表明:磨块B对弯管内壁的磨削达到稳定后,凹弧磨削深度的范围为0.045~0.053 mm,平均值为0.0498 mm,算术平均偏差为0.0016 mm;磨粒率为38%的凸弧磨削深度的算术平均偏差为2.2×10^(−4) mm。经数据分析,磨块B的磨削比其他2种磨块的磨削稳定,其除锈效果最好。

摘要：在负压气力输送系统长期使用中,会因为弯管磨损而产生漏料。采用有限元分析软件ANSYS ICEM,对弯曲半径R与管道内径D的比值分别为2、 3、 4、 5的弯管内气固两相流动情况进行数值模拟,揭示不同R/D下,气固两相的体积分数、速度、受压区域壁面切应力及颗粒拟温度等流场分布信息,分析弯管形状参数对磨损的影响。数值模拟结果表明,R/D=4的弯管设计结构合理,弯管内固相体积分数、粉体速度最大值、受压区域切应力最大值均最小,粉体的脉动强度最低,有利于减缓弯管磨损。依据数值模拟分析结果,结合生产实际提出了减缓弯管磨损、延长弯管使用寿命的设计优化方法。

摘要：分析某汽车弯管接头塑件的结构特点,结合其外观及性能要求设计了一副包含定模和动模抽芯机构,定距优先开模机构,开合模顺序保护装置和强制合模机构的复杂注塑模具,通过采用定模斜滑块抽芯机构成功解决了塑件定模侧向倒扣问题;针对塑件翻边结构上外观表面可能会出现纹路脱伤和碰穿孔批锋的问题,采用侧边分型斜向抽芯的方式解决。定距优先开模机构为抽芯顺序提供有效保障;强制合模机构避免合模时定模滑块与动模滑块出现撞模现象;两者与开合模顺序保护装置相配合保证了模具生产的安全性和稳定性。

摘要：弯管供热广泛存在于实际生活与工程应用中,基于不同影响因素分析弯管流动与换热规律,构建弯管流动与换热的准则关联式。基于计算流体动力学CFD原理,在验证模拟可靠性的前提下,对不同雷诺数Re、相对弯曲半径r、折角θ下的三维DN192弯管进行数值计算,揭示其内部流场的分布情况。结果表明:压降Δp、努塞尔数Nu随着雷诺数、折角的增大而增大,随着相对弯曲半径的增大而减小;阻力系数f随着雷诺数、相对弯曲半径的增大而减小,随着折角的增大而增大;流动与换热准则关联式的拟合值与模拟值吻合度很高;弯管的综合换热性能η随雷诺数的增大呈先增大后减小的规律,当Re为2000时,弯管综合换热性能最好,在Re=2000,r=0.5,θ=π/6时,η最大为1.79。在弯管供热设计中,尽量采用相对弯曲半径较小,来流雷诺数控制在2000左右的弯管,以获得最佳的综合换热性能。研究结果可为弯管供热设计与优化提供相关参考。