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桿式射流對充液防護(hù)結(jié)構(gòu)的毀傷機(jī)理及影響因素數(shù)值仿真研究
不同時刻EFP在水中的侵徹過程對比如圖 4所示,可知數(shù)值計算結(jié)果體現(xiàn)了試驗中觀察到的水中氣腔形態(tài)的變化過程以及EFP的破碎情況,圖 5為EFP在水中的位移時間曲線對比情況,計算誤差在11%以內(nèi)??梢姡疚牡臄?shù)值計算方法以及材料模型能夠真實反映出聚能侵徹體對充液防護(hù)結(jié)構(gòu)的侵徹過程。
3 桿流對充液防護(hù)結(jié)構(gòu)毀傷機(jī)理分析
3.1桿流對充液防護(hù)結(jié)構(gòu)的侵徹過程
聚能裝藥起爆后,半球形藥型罩形成了具有一定速度梯度的桿式射流,桿流在速度的驅(qū)動下依次對前壁面、水、后壁面和后效靶進(jìn)行了侵徹。桿流對充液防護(hù)結(jié)構(gòu)的侵徹過程中水中的壓力變化情況如圖 4所示,由圖6可知,可將桿流對充液防護(hù)結(jié)構(gòu)的侵徹過程分為4個階段,其中階段Ⅰ為桿流對前壁面的侵徹,侵徹作用在前壁面中形成了一個初始應(yīng)力波,并透射進(jìn)水介質(zhì)中;階段Ⅱ為水介質(zhì)侵徹階段,桿流穿透前壁面后對水介質(zhì)進(jìn)行了侵徹,在水中形成了初始沖擊波,沖擊波以射流頭部與水的接觸點為圓心呈半球形傳播,桿流在水中不斷向前運動的同時,頭部附近的水被推開,使得水介質(zhì)沿桿流入射方向的徑向運動形成氣腔,氣腔形狀隨時間的變化情況如圖 5所示,在桿流入水初期,氣腔呈對稱的圓錐形,隨著侵徹距離的增加,氣腔的長度和直徑逐漸增加,由于桿流在侵徹過程中逐漸變得細(xì)長,因此后期形成的氣腔直徑較??;階段Ⅲ為后壁面侵徹階段,此時桿流主要對后壁面進(jìn)行侵徹;階段Ⅳ為桿流侵出階段,此階段桿流已經(jīng)完全穿出液艙,并開始對后效靶進(jìn)行侵徹穿孔,在此階段中水中氣腔不斷的膨脹,并擠壓充液結(jié)構(gòu)前后壁面,使得壁面向外側(cè)產(chǎn)生了凸起變形。
展開 氣輔注塑模具設(shè)計應(yīng)考慮對工藝參數(shù)的影響
(6)氣輔注塑氣輔噴嘴
噴嘴進(jìn)氣方式,即使用專用的自封閉式氣輔噴嘴,在塑料注射結(jié)束后,將高壓氣體依靠噴嘴直接進(jìn)入塑料內(nèi)部,按氣道形成一個延展的封閉空間—氣腔并保持一定壓力,直至冷卻,在模具打開之前,通過座臺后退使噴嘴與制品料道強(qiáng)行分離,使氣體排出制品。
(7)氣針
氣針進(jìn)氣方式即在模具的某個特定位置,安裝排氣裝置—氣針。當(dāng)塑料注入型腔后,即將氣針包裹在塑料內(nèi)部;此時高壓氣體排出,氣針在塑料內(nèi)部按氣道形成一個延展的封閉空間—氣腔,并保持一定壓力,直至冷卻,在模具打開之前,氣腔內(nèi)的氣體依靠氣針由控制裝置排出塑料內(nèi)部。
氣輔注塑工藝可分為四個階段:
氣輔注塑第一階段:塑料注射。熔體進(jìn)入型腔,遇到溫度較低的模壁,形成一個較薄的凝固層。
氣輔注塑第二階段:氣體入射。惰性氣體進(jìn)入熔融的塑料,推動中心未凝固的塑料進(jìn)入尚未充滿的型腔。
氣輔注塑第三階段:氣體入射結(jié)束。氣體繼續(xù)推動塑料熔體流動,直到熔體充滿整個型腔。
氣輔注塑第四階段:氣體保壓。在保壓狀態(tài)下,氣道中的氣體壓縮熔體,進(jìn)行補(bǔ)料確保制件的外觀。
展開 全解5大制冷壓縮機(jī)原理、應(yīng)用、性能、優(yōu)缺點!
工作中兩個渦旋盤在多處相切形成密封線,加上兩個渦旋盤端面處的適當(dāng)密封,從而形成好幾個月牙形氣腔。兩個渦旋盤間公共切點處的密封線隨著繞行渦旋盤的公轉(zhuǎn)而沿著渦旋曲線不斷轉(zhuǎn)移,使這些月牙形氣腔的形狀大小一直在變化。壓縮機(jī)的吸氣口開在固定渦旋盤外殼的上部。
當(dāng)偏心軸順時針旋轉(zhuǎn)時,氣體從吸氣口進(jìn)入吸氣腔,相繼被攝入到外圍的與吸氣腔相通的月牙形氣腔里。隨著這些外圍月牙形氣腔的閉合而不再與吸氣腔相通,其密閉容積便逐漸被轉(zhuǎn)移向固定渦旋盤的中心且不斷縮小,氣體被不斷壓縮而壓力升高。
2、渦旋式壓縮機(jī)的應(yīng)用
渦旋式制冷壓縮機(jī)目前主要以全封閉結(jié)構(gòu)為主,主要應(yīng)用于空調(diào)(熱泵),熱泵熱水,冷凍冷藏等領(lǐng)域。
配套的下游產(chǎn)品有:家用空調(diào)機(jī),多聯(lián)機(jī),模塊機(jī),小型水地源熱泵等。目前渦旋式制冷壓縮機(jī)有廠家單臺能做到20~30HP。
展開 FLUENT多相流案例之三:基于VOF模型的墨水噴嘴液滴形成過程仿真 ¥499
仿真域由兩個部分組成:墨腔和氣腔,初始時刻,墨水充滿噴嘴,而其余區(qū)域充滿了空氣。假定這兩種液體都處于靜止?fàn)顟B(tài)。為了啟動噴墨,在進(jìn)口邊界處的墨水流速突然從0上升到3.58 m/s,并根據(jù)余弦定律下降,10微秒后,速度回到零。總共仿真時間為30微秒,即,是最初脈沖持續(xù)時間的三倍。由于是軸對稱問題,采用二維幾何。
20ms時刻
UDF定義速度邊界隨時間變化
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桿式射流對充液防護(hù)結(jié)構(gòu)的毀傷機(jī)理及影響因素數(shù)值仿真研究
不同時刻EFP在水中的侵徹過程對比如圖 4所示,可知數(shù)值計算結(jié)果體現(xiàn)了試驗中觀察到的水中氣腔形態(tài)的變化過程以及EFP的破碎情況,圖 5為EFP在水中的位移時間曲線對比情況,計算誤差在11%以內(nèi)??梢姡疚牡臄?shù)值計算方法以及材料模型能夠真實反映出聚能侵徹體對充液防護(hù)結(jié)構(gòu)的侵徹過程。
來源于:ANSYS
特約專欄 | 發(fā)動機(jī)噴霧燃燒流場實驗研究基本方法
進(jìn)氣組件的剖面圖如圖13所示,空氣-甲烷預(yù)混氣首先進(jìn)入環(huán)形集氣腔,再通過環(huán)向密布的小孔進(jìn)入圓形截面進(jìn)氣段Ⅰ,進(jìn)氣段Ⅱ連接進(jìn)氣段Ⅰ、Ⅲ,且長度可調(diào)節(jié)。進(jìn)氣段Ⅲ內(nèi)部為環(huán)形通道,在通道上方安裝麥克風(fēng),進(jìn)氣段Ⅲ靠近燃燒室的一側(cè)采用水冷的方式進(jìn)行冷卻。
圖12 圓柱形燃燒器主體實物圖
圖13 進(jìn)氣管剖面圖
為了研究多火焰之間的相互干擾或者作用,還可以進(jìn)一步將單噴嘴燃燒室擴(kuò)展為環(huán)形燃燒室。
圖14為環(huán)形燃燒室實物圖,在集氣腔內(nèi),供給的燃料氣和空氣充分預(yù)混。為使集氣腔內(nèi)的氣體能夠均勻地輸送至各個管道,并且保證管道流量一致,集氣腔內(nèi)安裝一個半球形分流裝置。進(jìn)氣段設(shè)計有n(通常為12~18)個進(jìn)氣通道,對應(yīng)噴嘴供應(yīng)系統(tǒng)。每個供氣通道進(jìn)氣管道內(nèi)預(yù)留兩個麥克風(fēng)測量點,測量供氣通道內(nèi)部的聲壓信息。為了滿足光學(xué)測量的需要,燃燒室采用石英玻璃制作,通過選擇濾光片,高速攝像機(jī)可以拍攝燃燒室的燃燒狀況。
圖14 環(huán)形燃燒室主體實物圖
2.2 燃燒流場實驗測量技術(shù)基本原理
針對被測物理量的不同,燃燒室流場測量方法包括光電倍增管、高速攝像機(jī)、平面激光誘導(dǎo)熒光等,分別用于獲取燃燒釋熱率、火焰形態(tài)、燃燒組分分布等多種信息。
激光誘導(dǎo)熒光(laser-induced fluorescence,LIF)是一種用于空間分子、自由基等微觀粒子測量的方法,隨著激光源和探測器的發(fā)展,在測量領(lǐng)域有著很好的前景。
展開 用戶作品賞析 | 桿式射流對充液防護(hù)結(jié)構(gòu)的毀傷機(jī)理及影響因素數(shù)值仿真研究
不同時刻EFP在水中的侵徹過程對比如圖 4所示,可知數(shù)值計算結(jié)果體現(xiàn)了試驗中觀察到的水中氣腔形態(tài)的變化過程以及EFP的破碎情況,圖 5為EFP在水中的位移時間曲線對比情況,計算誤差在11%以內(nèi)。可見,本文的數(shù)值計算方法以及材料模型能夠真實反映出聚能侵徹體對充液防護(hù)結(jié)構(gòu)的侵徹過程。
ANSYS Forte對容積式壓縮機(jī)的仿真優(yōu)勢及應(yīng)用
常見的容積式壓縮機(jī)如往復(fù)式、螺桿式、渦旋式及轉(zhuǎn)子式等,隨著氣腔容積的由小到大再變小,發(fā)生周期性的變化,完成吸氣、壓縮和排氣過程。
隨著數(shù)值計算技術(shù)的飛速發(fā)展,仿真技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸深入,越來越多的企業(yè)開始嘗試運用仿真的手段解決其工業(yè)產(chǎn)品的性能等關(guān)鍵問題,以減少試驗次數(shù),降低樣件試制成本,提高產(chǎn)品穩(wěn)定性與可靠性來進(jìn)一步提升市場競爭力。那么如何運用合適的CAE軟件進(jìn)行高效的仿真顯得尤為重要。
ANSYS Forte 結(jié)合了CHEMKIN-PRO求解器技術(shù)的內(nèi)燃機(jī)CFD仿真工具包,含有多組分燃燒模型并結(jié)合復(fù)雜的噴霧動力學(xué),可以在短時間內(nèi)完成詳細(xì)化學(xué)的計算,能夠?qū)缀跞我馊剂系膬?nèi)燃機(jī)進(jìn)行穩(wěn)健并精確的計算,同時在新版本中推出了針對于容積式壓縮機(jī)的分析方法,本文主要圍繞新功能而展開,讓大家能夠更直觀地了解Forte在模擬壓縮機(jī)運行過程中的一些較為突出的功能優(yōu)勢。
CFD難點分析
容積式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其空腔容積會周期性的變化,流體的可壓縮高。動靜壁面間存在狹小的間隙(一般都是幾十個微米的大小,甚至更?。?,影響泄露;且出口排氣流動復(fù)雜,會影響壓縮機(jī)的流動、氣液分離、振動與噪聲等性能。因此在對這類旋轉(zhuǎn)機(jī)械的網(wǎng)格處理上必然會遇到挑戰(zhàn),網(wǎng)格的數(shù)量、質(zhì)量、動網(wǎng)格的應(yīng)用都直接影響到計算結(jié)果的精度和準(zhǔn)確性。
容積式壓縮機(jī)內(nèi)部涉及到可壓縮的高流速動與多相流,由于相間作用復(fù)雜、界面捕捉困難、氣液比高等問題,通過仿真解決壓縮機(jī)內(nèi)部的多相流問題存在較大困難,另外壓縮機(jī)運行過程中存在的共軛傳熱、流固耦合等問題,均對CFD求解器在求解設(shè)置和收斂性上有較高要求。
展開 各種除塵器的工作原理
五 濾筒除塵器
設(shè)備在系統(tǒng)主風(fēng)機(jī)的作用下,含塵氣體從除塵器下部的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入除塵器底部的氣箱內(nèi)進(jìn)行含塵氣體的預(yù)處理,然后從底部進(jìn)入到上箱體的各除塵室內(nèi);粉塵吸附在濾筒的外表面上,過濾后的干凈氣體透過筒進(jìn)入上箱體的凈氣腔并匯集至出風(fēng)口排出。
隨著過濾工況持續(xù),積聚在濾筒外表面上的粉塵將越積越多,相應(yīng)就會增加設(shè)備的運行阻力,為了保證系統(tǒng)的正常運行,除塵器阻力的上限應(yīng)維持在1400~1600Pa范圍內(nèi),當(dāng)超過此限定范圍,應(yīng)由PLC脈沖自動控制器通過定阻或定時發(fā)出指令,進(jìn)行三狀態(tài)清灰。
該濾筒式除塵器的清灰過程是先切斷某一室的凈氣出口通道,使該室處于氣流靜止?fàn)顟B(tài),然后進(jìn)行壓縮空氣脈沖反吹清灰,清灰后再經(jīng)若干秒鐘時間的自然沉降后,再打開該室的凈氣出口通道,不但清灰徹底、還避免了噴吹清灰產(chǎn)生的粉塵二次吸附,如此逐室循環(huán)清灰。
六 單機(jī)除塵器
含塵氣體進(jìn)入箱體內(nèi),由扁布袋過濾器進(jìn)行過濾,粉塵被阻留在濾袋外表面,已凈化的氣體通過濾袋進(jìn)入風(fēng)機(jī),由風(fēng)機(jī)吸入直接排出,隨著過濾時間的增加,濾袋外面粘附的粉塵也不斷增加,濾袋阻力也相應(yīng)增大,從而影響了除塵效率,此時啟動振打機(jī)構(gòu)使粘附在濾袋表面的粉塵抖落下來,落在抽屜中的粉塵由人工拉出清除。
單機(jī)除塵器的工作原理:
含塵氣體由進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入箱體,由濾袋進(jìn)行過濾,粉塵被阻留在濾袋外表面,凈化后的氣體由風(fēng)機(jī)經(jīng)出風(fēng)口排出箱體外,直接排入室內(nèi)(亦可接風(fēng)管排至室外)。
隨著主機(jī)連續(xù)工作,濾袋外面粘附的粉塵不斷增加,使設(shè)備阻力不斷上升,為此必須進(jìn)行清灰,使粘在濾袋外面的粉塵抖落下來,經(jīng)灰斗落至集塵器(抽屜)中,由人工清除。
多管除塵器
含塵氣體由總進(jìn)氣管進(jìn)入氣體分布室,隨后進(jìn)入陶瓷旋風(fēng)體和導(dǎo)流片之間的環(huán)形空隙。
展開 ANSYS Forte對容積式壓縮機(jī)的仿真優(yōu)勢及應(yīng)用
常見的容積式壓縮機(jī)如往復(fù)式、螺桿式、渦旋式及轉(zhuǎn)子式等,隨著氣腔容積的由小到大再變小,發(fā)生周期性的變化,完成吸氣、壓縮和排氣過程。
隨著數(shù)值計算技術(shù)的飛速發(fā)展,仿真技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸深入,越來越多的企業(yè)開始嘗試運用仿真的手段解決其工業(yè)產(chǎn)品的性能等關(guān)鍵問題,以減少試驗次數(shù),降低樣件試制成本,提高產(chǎn)品穩(wěn)定性與可靠性來進(jìn)一步提升市場競爭力。那么如何運用合適的CAE軟件進(jìn)行高效的仿真顯得尤為重要。
ANSYS Forte 結(jié)合了CHEMKIN-PRO求解器技術(shù)的內(nèi)燃機(jī)CFD仿真工具包,含有多組分燃燒模型并結(jié)合復(fù)雜的噴霧動力學(xué),可以在短時間內(nèi)完成詳細(xì)化學(xué)的計算,能夠?qū)缀跞我馊剂系膬?nèi)燃機(jī)進(jìn)行穩(wěn)健并精確的計算,同時在新版本中推出了針對于容積式壓縮機(jī)的分析方法,本文主要圍繞新功能而展開,讓大家能夠更直觀地了解Forte在模擬壓縮機(jī)運行過程中的一些較為突出的功能優(yōu)勢。
CFD難點分析
容積式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其空腔容積會周期性的變化,流體的可壓縮高。動靜壁面間存在狹小的間隙(一般都是幾十個微米的大小,甚至更?。?,影響泄露;且出口排氣流動復(fù)雜,會影響壓縮機(jī)的流動、氣液分離、振動與噪聲等性能。因此在對這類旋轉(zhuǎn)機(jī)械的網(wǎng)格處理上必然會遇到挑戰(zhàn),網(wǎng)格的數(shù)量、質(zhì)量、動網(wǎng)格的應(yīng)用都直接影響到計算結(jié)果的精度和準(zhǔn)確性。
容積式壓縮機(jī)內(nèi)部涉及到可壓縮的高流速動與多相流,由于相間作用復(fù)雜、界面捕捉困難、氣液比高等問題,通過仿真解決壓縮機(jī)內(nèi)部的多相流問題存在較大困難,另外壓縮機(jī)運行過程中存在的共軛傳熱、流固耦合等問題,均對CFD求解器在求解設(shè)置和收斂性上有較高要求。
展開 (轉(zhuǎn)一篇文章)壓縮機(jī)氣缸螺栓擰緊過程有限元仿真
它支承著偏心曲軸轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu),保證運動件之間的準(zhǔn)確相互位置;支承著上、下缸蓋等固定件,形成密封的高、低壓氣腔和氣流通道,組織工質(zhì)的合理流動;承受著大小、方向不斷變化的氣體力、慣性力及其力矩的作用,為了完成上述功能,氣缸的設(shè)計必須合理,既要保證具有足夠的強(qiáng)度和剛度,又要盡可能減小其質(zhì)量和整機(jī)尺寸。氣缸上加工有吸氣孔、排氣斜切口、葉片槽、彈簧安裝孔,以及固定上、下缸蓋的螺紋孔。其模型示意圖見圖1(b)。
氣缸的變形會影響壓縮機(jī)的性能,嚴(yán)重時會導(dǎo)致壓縮機(jī)堵轉(zhuǎn)。本文通過運用有限元仿真技術(shù)對旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)泵體螺栓裝配變形進(jìn)行模擬,以及試驗的對比驗證,確立了正確、可靠、有效的有限元仿真分析方法,從結(jié)構(gòu)仿真分析、理論知識、試驗三方面檢討了螺栓裝配對泵體變形的影響,從而展現(xiàn)非線性有限元仿真技術(shù)在實際工程問題上的具體應(yīng)用。
2 有限元分析
2.1 有限元模型
汽缸的變形不是由螺栓預(yù)緊力直接導(dǎo)致的,一部分是通過作用在缸蓋上的壓力傳遞到汽缸上,另一部分是由螺栓預(yù)緊力對汽缸螺栓孔內(nèi)壁直接提拉作用產(chǎn)生的。所以分析的時候不能僅僅取汽缸進(jìn)行有限元分析,需對裝配件整體進(jìn)行非線性(接觸)靜力分析。接觸過程的數(shù)值模擬是當(dāng)前有限元方法的研究和發(fā)展中所面臨的重要課題之一,在力學(xué)上涉及高度復(fù)雜的(材料、幾何、邊界)三重非線性問題。接觸過程有限元數(shù)值分析的核心內(nèi)容由兩部分組成:一是接觸點對的搜尋,二是非線性方程本身的求解。接觸界面條件(不可貫入條件,法向接觸力為壓力的條件和切向摩擦力的條件)都是不等式約束,也稱之為單邊約束。利用拉格朗日乘子法或罰函數(shù)法將約束條件引入泛函的廣義變分原理,以及引入單元交界面上約束條件的修正變分原理。接觸面的范圍和接觸狀態(tài)是事先未知的,此特點決定了接觸問題需要采用試探--校核的迭代方法進(jìn)行求解。時間步的大小是影響穩(wěn)定性、精度和效率的最重要的求解參數(shù)。
展開 
螺桿壓縮機(jī)仿真:Simerics 螺桿壓縮機(jī)網(wǎng)格模板介紹
螺桿和星輪組成嚙合副裝在機(jī)殼內(nèi),由螺桿槽、星輪、機(jī)殼組成密封容積變化的氣腔。當(dāng)螺桿主軸在外部電機(jī)的驅(qū)動下運轉(zhuǎn)時,星輪也隨著螺桿運轉(zhuǎn)。兩個星輪將螺桿分成對稱獨立的封閉空間,當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動時,星輪在螺旋槽內(nèi)相對運動,改變星輪、螺旋槽、機(jī)殼組成的密封空間的大小,實現(xiàn)吸氣、壓縮、排氣的過程。
圖1 單螺桿壓縮機(jī)
單螺桿壓縮機(jī)雖然具有零部件少、重量輕、機(jī)械效率高、噪聲低和振動小等優(yōu)勢,但由于其結(jié)構(gòu)緊湊,壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子齒頂密封齒與殼體之間的泄露間隙非常小,使得其三維CFD仿真變得十分困難。
針對螺桿壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、泄露間隙小,且仿真過程中存在高質(zhì)量網(wǎng)格生成困難、耗時長的問題,流體機(jī)械和系統(tǒng)虛擬仿真軟件Simerics-MP/MP+配備了專業(yè)的螺桿壓縮機(jī)網(wǎng)格模板,可以根據(jù)螺桿壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點(如:螺桿軸的類型是否存在截面變化、橫向運動方式、間隙尺寸等)一鍵生成高質(zhì)量的網(wǎng)格。
圖2 螺桿壓縮機(jī)一鍵式網(wǎng)格生成界面
Simerics-MP/MP+ 網(wǎng)格技術(shù)
高度自適應(yīng)的二叉樹笛卡爾網(wǎng)格技術(shù):
Simerics軟件擁有自動化的笛卡爾網(wǎng)格生成器,有助于便利的生成CFD求解器可以高效求解的高質(zhì)量網(wǎng)格。該網(wǎng)格生成器采用專有的幾何等角自適應(yīng)二元樹(CAB)算法。
展開 ANSYS Forte對容積式壓縮機(jī)的仿真優(yōu)勢及應(yīng)用
常見的容積式壓縮機(jī)如往復(fù)式、螺桿式、渦旋式及轉(zhuǎn)子式等,隨著氣腔容積的由小到大再變小,發(fā)生周期性的變化,完成吸氣、壓縮和排氣過程。
隨著數(shù)值計算技術(shù)的飛速發(fā)展,仿真技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸深入,越來越多的企業(yè)開始嘗試運用仿真的手段解決其工業(yè)產(chǎn)品的性能等關(guān)鍵問題,以減少試驗次數(shù),降低樣件試制成本,提高產(chǎn)品穩(wěn)定性與可靠性來進(jìn)一步提升市場競爭力。那么如何運用合適的CAE軟件進(jìn)行高效的仿真顯得尤為重要。
ANSYS Forte 結(jié)合了CHEMKIN-PRO求解器技術(shù)的內(nèi)燃機(jī)CFD仿真工具包,含有多組分燃燒模型并結(jié)合復(fù)雜的噴霧動力學(xué),可以在短時間內(nèi)完成詳細(xì)化學(xué)的計算,能夠?qū)缀跞我馊剂系膬?nèi)燃機(jī)進(jìn)行穩(wěn)健并精確的計算,同時在新版本中推出了針對于容積式壓縮機(jī)的分析方法,本文主要圍繞新功能而展開,讓大家能夠更直觀地了解Forte在模擬壓縮機(jī)運行過程中的一些較為突出的功能優(yōu)勢。
CFD難點分析
容積式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其空腔容積會周期性的變化,流體的可壓縮高。動靜壁面間存在狹小的間隙(一般都是幾十個微米的大小,甚至更小),影響泄露;且出口排氣流動復(fù)雜,會影響壓縮機(jī)的流動、氣液分離、振動與噪聲等性能。因此在對這類旋轉(zhuǎn)機(jī)械的網(wǎng)格處理上必然會遇到挑戰(zhàn),網(wǎng)格的數(shù)量、質(zhì)量、動網(wǎng)格的應(yīng)用都直接影響到計算結(jié)果的精度和準(zhǔn)確性。
展開 滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)基頻振動測試和仿真
長期以來,對壓縮機(jī)的低頻振動的研究主要關(guān)注基頻回轉(zhuǎn)振動,即滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)吸排氣腔的阻力矩的周期性波動,迫使壓縮機(jī)產(chǎn)生的往復(fù)回轉(zhuǎn)運動[4],而對壓縮機(jī)的徑向振動和軸向振動關(guān)注較少。壓縮機(jī)回轉(zhuǎn)振動是影響空調(diào)配管振動、應(yīng)力的主要因素,但隨著空調(diào)配管振動、應(yīng)力仿真要求的不斷提高,僅用回轉(zhuǎn)運動描述壓縮機(jī)的振動,已經(jīng)不能滿足仿真精度的需求。壓縮機(jī)徑向振動和軸向振動對配管振動、應(yīng)力的影響逐步凸顯。因此,精確模擬壓縮機(jī)的實際運行狀態(tài),是提高空調(diào)配管振動、應(yīng)力仿真準(zhǔn)確性的必然要求。
本文以某型號壓縮機(jī)為研究對象,通過對壓縮機(jī)殼體表面的工作振型(ODS)測試,獲得了壓縮機(jī)殼體表面的徑向、軸向、切向基頻振動分布。
展開 重復(fù)使用航天運載器的發(fā)展及其關(guān)鍵技術(shù)
肖杰等則采用氣驅(qū)能源,通過改變主腿氣腔兩端氣壓差實現(xiàn)伸展與收縮動作的執(zhí)行。
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冷氣推沖分離機(jī)構(gòu)
冷氣推沖分離機(jī)構(gòu)已應(yīng)用到Falcon-9和Falcon重型火箭的級間分離、整流罩分離和助推器分離中,以替代傳統(tǒng)基于火工能源的分離裝置。
這一改變實現(xiàn)了產(chǎn)品的重復(fù)使用,并做到可檢測,有效提高火箭安全性與可靠性。類似的概念也應(yīng)用在冷氣推沖衛(wèi)星釋放機(jī)構(gòu)中。
從國內(nèi)氣驅(qū)機(jī)構(gòu)研究看,杜正剛等采用正交設(shè)計法分析了氣瓶容積、氣壓、介質(zhì)溫度和噴管擴(kuò)張比對分離沖量的影響。
馬鑫等介紹一種氣動式有效載荷分離釋放機(jī)構(gòu),采用兩型薄型氣缸配合實現(xiàn)分離推力的寬幅調(diào)節(jié)。但是飛行產(chǎn)品中還未有類似技術(shù)得到驗證。
垂直回收方式的關(guān)鍵技術(shù)還涉及箭體/發(fā)動機(jī)防熱、海上回收平臺等,限于篇幅,本文不再展開介紹。
中國重復(fù)使用航天運載器技術(shù)
發(fā)展建議
中國若要實現(xiàn)重復(fù)使用航天運載器技術(shù),需要從設(shè)計源頭出發(fā)提升重復(fù)使用性能,如重復(fù)使用次數(shù)、維護(hù)維修周期和成本等,從而提升重復(fù)使用的經(jīng)濟(jì)效益。這就需要解決如下諸多基礎(chǔ)問題和技術(shù)難題。
將經(jīng)濟(jì)性作為設(shè)計約束貫穿始終
經(jīng)濟(jì)性對重復(fù)使用航天運載器非常重要,否則可能重蹈美國航天飛機(jī)的覆轍。
需要綜合考慮全壽命周期成本和重復(fù)使用后帶來的運載能力損失兩大因素,其中全壽命周期成本不僅僅包括研制費、制造費和發(fā)射場費用,還包括回收費和維護(hù)維修費。
由于涉及重復(fù)使用技術(shù)的攻關(guān),重復(fù)使用航天運載器的研制費高于一次性運載火箭。
由于重復(fù)使用航天運載器增加著陸緩沖機(jī)構(gòu)、柵格舵、回收控制系統(tǒng)等硬件,其制造費也高于一次性運載火箭。發(fā)射場費用主要由推進(jìn)劑費用、測試、運輸和發(fā)射、發(fā)射場管理和地面技術(shù)支持系統(tǒng)等費用構(gòu)成,這與一次性使用火箭相當(dāng)。
回收費主要包括箭體結(jié)構(gòu)的回收、運輸和檢查等費用。
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