旋轉空化器的案例
改良楔形葉片旋轉空化器水動力學特性數值模擬分析
摘 要:［目的］旋轉空化器是通過高速旋轉的葉片在水中產生超空泡來滿足不同工程實際應用需求，有必要對葉片形狀進行改良設計以提高其工作性能，探究葉型改良對空化器水動力學特性的影響。［方法］首先，針對旋轉空化器楔形葉片的原始葉型進行改良設計，建立葉片改型前、后旋轉空化器的三維幾何模型；然后，基于 ANSYS Fluent 軟件對原始葉型和改良葉型空化器在不同轉速下的自然空化流場開展數值仿真計算；最后，根據計算結果對二者的水動力學特性進行對比分析。［結果］結果顯示，相比原始葉型，改良葉型產生的空泡除存在于葉片出口邊外，還可以存在于副進口邊，這兩部分的空泡會隨著轉速的升高而逐漸連接成一個整體，因而改良葉型空化器產生的空泡尺寸更大，產生的自然空化更強；改良葉型在葉根處產生的空化效應較強，而原始葉型在葉尖處產生的空化效應更強；當轉速較高時，改良葉型產生的空泡會與旋轉空化器裝置的四周壁面接觸，導致空泡尾部形態沿半徑呈直線型變化。［結論］所做研究可為旋轉空化器的設計和應用提供重要參考。
關鍵詞：旋轉空化器；水動力學特性；改良葉型；自然空化；數值模擬
0 引 言
空化現象最早發現于船舶螺旋槳上，由該現象所帶來的噪聲、振動和空蝕破壞等負面影響對船舶性能提出了巨大挑戰[1]，如何使空化現象穩定可控，已成為眾多學者關注的問題。根據伯努利方程，當物體在水下以足夠高的速度運動時，其周圍流體的局部壓力會下降，當降至飽和蒸汽壓以下后，流體會發生汽化從而產生空化。隨著物體速度的進一步增大，空化區域（空泡）將擴大從而形成包裹物體的超空泡[2]。
展開 應用在電位器中的磁性旋轉編碼器芯片
光柵盤上通常有許多等距的光柵線，當旋轉編碼器旋轉時，光柵線會遮擋光電傳感器，產生不同的光電信號。通過檢測這些光電信號的變化，可以確定旋轉角度和方向，并將其轉換為數字信號輸出。
另一種常見的旋轉編碼器是磁性編碼器，它利用磁性傳感器和磁性編碼盤之間的磁場信號來測量旋轉角度。磁性編碼盤通常由一組磁性極和傳感器之間的磁場感應器組成，當旋轉編碼器旋轉時，磁場感應器會檢測到磁場的變化，并將其轉換為數字信號輸出。
推薦一款由工采網代理的磁性旋轉編碼器芯片 - AME200，該芯片是中科阿爾法推出的新一代基于AMR技術和高性能、專用ASIC信號處理器基礎上開發的磁編碼器芯片。該芯片內部包含了兩對互成45°放置的差分惠斯通電橋組成的AMR傳感器元件，能夠感應在芯片X-Y平面上旋轉磁場分量，并隨著磁場角的變化輸出相位差90°兩路正弦電壓信號，再經后續專用電路的放大、補償和計算后得到角度值，經過特定算法輸出ABZ信號，或UVW、PWM、SDI信號，可根據需要進行編程選擇（配置）和讀取當前角度。用戶可以根據需要選擇輸出模式和參數，訂貨時注明，也可通過I2C口配置。
磁性旋轉編碼器 - AME200的特性：
基于AMR角度傳感器和高性能集成電路ASIC處理芯片
非接觸式角度測量（0～360°)或增量式編碼器輸出
多種輸出模式：ABZ、UVW、PWM、SDI（四選一）；I2C通信
ABZ輸出分辨率可任意選擇（256，512，1024，250，500，1000 等）
UVW輸出支持1～16對極
PWM輸出頻率可編程
SDI輸出脈沖數可編程
I2C通訊，實時讀取當前角度；芯片參數可配置
TSSOP-16封裝，符合RoHS認證標準
在國產磁性旋轉編碼器領域，工采網代理的中科阿爾法國產磁性旋轉編碼器便是其中的佼佼者。
展開 JCMsuite：旋轉對稱發射器
幾何形狀為非理想微柱結構：
單光子柱發射器（旋轉對稱）
多層膜是在布局文件layout.jcm中由外部形狀為梯形的特殊原始多層創建的（見下文）。
參數掃描
Matlab?腳本data_analysis/run_scan_wavelength.m對偶極子源的波長進行掃描并產生以下曲線，顯示了該設備的效率和Purcell因子（此處為直柱）：
效率vs波長 Purcell因子vs波長 Purcell因子（log）vs波長
左：微柱發射器相對于波長的效率。 右：Purcell因子
警告
由于波長掃描的采樣率為0.1nm，Purcell因子的最大值丟失（遠高于80）
近場和遠場圖@969nm
下圖顯示了直柱和上述非理想柱的三個偶極子的近場和遠場強度
（垂直偶極子極化的偽彩色圖與水平偶極子的比例不同）。
x,y,z極化偶極子強度（@969nm），直柱
x,y,z極化偶極子（@969nm）的上遠場（在空氣中）, 直柱
x,y,z極化偶極子（@969nm）的低遠場（在基質中）, 直柱
喇叭形支柱
x,y,z極化偶極子的強度（@969nm），斜柱）
x,y,z極化偶極子（@969nm）的上遠場（在空氣中）, 斜柱
x,y,z極化偶極子（@969nm）的低遠場（在基質中）, 斜柱
參考文獻
[1]N. Gregersen, T. R. Nielsen, et al., Quality factors of nonideal micro pillars, APPLIED PHYSICS LETTERS 91, 011116 (2007)
展開 Jcmsuite：旋轉對稱發射器
Jcmsuite：旋轉對稱發射器
示例取自Gregersen等人[1]。幾何形狀為非理想微柱結構：
單光子柱發射器（旋轉對稱）
多層膜是在布局文件layout.jcm中由外部形狀為梯形的特殊原始多層創建的（見下文）。
參數掃描
Matlab®腳本data_analysis/run_scan_wavelength.m對偶極子源的波長進行掃描并產生以下曲線，顯示了該設備的效率和Purcell因子（此處為直柱）：
效率vs波長 Purcell因子vs波長 Purcell因子（log）vs波長
左：微柱發射器相對于波長的效率。 右：Purcell因子
警告
由于波長掃描的采樣率為0.1nm，Purcell因子的最大值丟失（遠高于80）
近場和遠場圖@969nm
下圖顯示了直柱和上述非理想柱的三個偶極子的近場和遠場強度
（垂直偶極子極化的偽彩色圖與水平偶極子的比例不同）。
x,y,z極化偶極子強度（@969nm），直柱
x,y,z極化偶極子（@969nm）的上遠場（在空氣中）, 直柱
x,y,z極化偶極子（@969nm）的低遠場（在基質中）, 直柱
喇叭形支柱
x,y,z極化偶極子的強度（@969nm），斜柱）
x,y,z極化偶極子（@969nm）的上遠場（在空氣中）, 斜柱
x,y,z極化偶極子（@969nm）的低遠場（在基質中）, 斜柱
展開 
沖擊器旋轉驅動裝置分析
本案例通過Simsolid對石油鉆探領域的液動沖擊器旋轉驅動裝置受力狀態進行分析。
首先導入模型，簡化后的旋轉驅動裝置如圖所示，其中灰色部分為驅動端位于鉆具上部，通過齒根的上部、底部、側部（僅一邊接觸）與被驅動端接觸，并帶動其轉動。
導入模型后可以在Setting下Material database中材料進行修改設定，本案例中選擇AISI 8630鋼作為兩部件材料，性能參數如下：
之后在Project tree中Assembly下單擊各Part，在右側一列Apply Material完成材料的定義，并在Connection中對接觸情況進行觀察，由于導入時模型時可以根據指定數值完成自動設置接觸，可以在下圖在看到在本模型中，與實際情況符合的約束已自動建立。
由于本項目研究其在靜力作用下的受力情況，因此在標題欄的Analysis下選擇Structural linear，在如圖所示工具欄中完成底部固定約束（Immovable Support），上部壓力（Force，100000N），側面扭矩（Remote，-100000N·M）的設定。
展開 JCMsuite：旋轉對稱發射器
幾何形狀為非理想微柱結構：
單光子柱發射器（旋轉對稱）
多層膜是在布局文件layout.jcm中由外部形狀為梯形的特殊原始多層創建的（見下文）。
參數掃描
Matlab?腳本data_analysis/run_scan_wavelength.m對偶極子源的波長進行掃描并產生以下曲線，顯示了該設備的效率和Purcell因子（此處為直柱）：
效率vs波長 Purcell因子vs波長 Purcell因子（log）vs波長
左：微柱發射器相對于波長的效率。 右：Purcell因子
警告
由于波長掃描的采樣率為0.1nm，Purcell因子的最大值丟失（遠高于80）
近場和遠場圖@969nm
下圖顯示了直柱和上述非理想柱的三個偶極子的近場和遠場強度
（垂直偶極子極化的偽彩色圖與水平偶極子的比例不同）。
x,y,z極化偶極子強度（@969nm），直柱
x,y,z極化偶極子（@969nm）的上遠場（在空氣中）, 直柱
x,y,z極化偶極子（@969nm）的低遠場（在基質中）, 直柱
喇叭形支柱
x,y,z極化偶極子的強度（@969nm），斜柱）
x,y,z極化偶極子（@969nm）的上遠場（在空氣中）, 斜柱
x,y,z極化偶極子（@969nm）的低遠場（在基質中）, 斜柱
展開 淺談凸輪分割器和中空旋轉平臺的區別
凸輪分割器
凸輪分割器的精度相對于傳統的電機直連的精度還是比較高的，運轉全程預壓無背隙，凸輪分割器的輸出精度一般可達±30角秒，高者可達±15角秒。具有特殊加減速運動曲線，故可高速回轉運動。
凸輪分割器中的凸輪驅動軌跡是由五軸CNC研磨機精密研磨成型，運轉滑順穩定，定位精確，無滑動偏移現象，不會產生累積公差。分割器立體凸輪和分割輪屬無間隙嚙合傳動，沖擊振動小，可實現高速，達 900rPm。
凸輪分割器不管是在分割區，還是靜止區，都有準確的定位。帶有自鎖功能，完全不需要其它鎖緊元件。可實現任意確定的動靜比和分割數。
中空旋轉平臺
結論指出，目前中空旋轉平臺可替代凸輪分割器，中空旋轉平臺多用于旋轉運動場合，馬達輕松配制，承載穩重，可搭配AC伺服馬達或步進馬達做任意角度分割，且中空旋轉平臺的穩定性很好，小巧不占空間。
中空旋轉平臺的轉盤為中空結構，伺服電機或者步進電機連接在側邊，方便冶具中的氣管、電線安裝。中空旋轉平臺的轉盤由一套精密交叉滾子軸承支撐，軸承中的滾子呈90度交錯排列，并且滾子直徑略大于軸承內圈與外圈間的滾道尺寸，使得交叉滾子軸承的內外圈及滾子之間存在預緊力，由此軸承支撐的伺服旋轉平臺轉盤能夠承 受徑向、軸向、傾覆等各種力矩，其剛性是傳統軸承的10倍以上。
步進和伺服馬達任意配置，中空旋轉平臺通過定制法蘭及輸入軸孔的方式靈活變換接口尺寸大小，適合連接任意品牌的伺服電機、步進電機。
end
展開 內旋轉超聲技術在換熱器管束檢測中的應用
隨著國民經濟的快速發展，換熱器是生產過程中重要的特種設備，起著能量轉換和傳遞的作用，被廣泛應用在煉油、煉化、石油、石化等化工領域，特別是在煉油、煉化的成套生產裝置中。據統計成套生產裝置日常的大量故障及事故搶修，主要原因是換熱器管束腐蝕泄漏導致的，約占成套裝置中故障及事故搶修的60%左右。因此，為了保障成套生產裝置的安全、平穩運行，最主要的手段是加強換熱器管束腐蝕的監測和檢測。據了解在換熱器管束腐蝕檢測應用中常用的檢測技術有渦流檢測、磁致伸縮低頻導波檢測和內旋轉超聲檢測等技術。
渦流檢測技術是換熱器管束腐蝕檢測最常用的檢測技術。渦流檢測技術一般采用內穿過式差分探頭或/和絕對式探頭進行檢測，渦流檢測是利用比較法，需要制作一根與被檢管子相同(同規格、同材料、同批號等)的樣管，將檢測信號與樣管的人工缺陷進行比較才能得出實際缺陷的大致情況，而且很難判斷缺陷的種類和形狀。該技術由于受管子的電導率、磁導率及管子狀況等因素的影響，很難準確的獲得整個管束腐蝕缺陷的信號，故渦流檢測技術在指導換熱器管束是否應當堵管上并不理想。
磁致伸縮低頻導波技術應用在換熱器管束腐蝕檢測中是最近幾年發展起來的，主要用于檢測管束金屬腐蝕損失的一種無損檢測方法。其原理是以鐵磁性材料的磁致伸縮效應及其逆效應為基礎的檢測技術，利用低頻超聲導波沿著換熱器管束的截面內進行傳播遇到的結構特征信號或腐蝕信號反射回探頭進行經過處理后顯示出來，簡單分析后即可快速地評估管束的腐蝕情況。與內旋轉超聲檢測技術相比，雖然具有檢測過程簡單，方便快捷，不需要耦合劑等優點；但是其只能檢測鐵磁性材料，只能給出金屬腐蝕損失占管束截面的損失率，不能準確地判斷腐蝕的形狀和大小，因而在換熱器管束腐蝕檢測應用上受到限制。
內旋轉超聲檢測技術是目前換熱器管束腐蝕檢測中應用最廣、最為有效的一種檢測技術。
展開 塑殼斷路器雙端點旋轉滅弧
斷路器雙端點結構與單斷點結構區別在于，前者在一個導電回路下動觸頭有兩個分斷點，后者只有一個且更加常見。單斷點滅弧系統一般只采用一個滅弧室，滅弧能力取決于滅弧柵片的數量，而雙斷點滅弧系統有兩個滅弧室，這樣滅弧柵片更多，電弧總的電壓較單斷點更高，更加容易熄弧。
本次采用雙斷點操作結構，忽略旋轉軸零件及周圍的隔板，建立簡單地幾何模型如下圖所示；總電壓為220V，串接電阻為0.4Ω，分區磁場為0.05mT(導電桿中間為磁場分割線，分割線兩端的磁場大小相同，方向相反)，動觸頭0.5[ms]內的旋轉10°；
整個電弧的運動過程如下圖所示；查看電弧電壓隨時間的變化，1.5[ms]電弧進入滅弧室被分割多段，電弧電壓明顯上升，熄弧后電壓值恢復開路電壓狀態；
實際上電弧電壓波形不是這樣，這是因為仿真忽視了導電回路的電感與自感，這些影響總回路電信號，而本次仿真只設置一個220V電壓信號，僅供一定的參考作用。
展開 金工聊測量 | 如何選擇旋轉扭矩傳感器（下）
動態應用注意事項
先進的扭矩傳感器設計為具有扭轉剛度和較高頻率的響應時間。這使最終用戶具有更大的動態扭矩測量能力。
圖14顯示了測功機測得的柴油機扭矩，測功機配有在線扭矩傳感器、桿臂和測力傳感器。如果振蕩扭矩的頻率高于測功機的固有頻率，則桿臂配置可作為機械低通濾波器，通常在20Hz左右。
在這個信號圖中，桿臂測力傳感器（藍色）發出一個經過過濾的平均扭矩信號；然而，在線扭矩傳感器（紅色）發出更具有動態性的扭矩信號——這是旋轉扭矩傳感器的優點：其測量或信號更具有動態性。
當軸開始自旋時，會產生許多影響扭矩傳感器及其正確讀取扭矩的能力的效應。動態應用注意事項應包括旋轉效應、臨界速度和額外負載。
圖14 測功機上測得的柴油機扭矩
旋轉效應
旋轉效應會影響扭矩傳感器的輸出。一種類型的旋轉效應是風阻或對僅在空氣中自旋的扭矩傳感器的影響。另一種類型包括自旋傳感器上的實際力，比如自旋如何影響應變計、導線和電子裝置。轉速越高，對扭矩傳感器的影響越大。雖然這些影響不大，但仍可在扭矩傳感器輸出信號上看到。
不幸的是，大多數數據表上均不列出旋轉效應。這是因為旋轉效應隨轉速而異，并且在不同的應用場合下會有所不同，因此很難量化。但是，有些公司確實對旋轉效應進行補償。必須向供應商詢問有關其扭矩傳感器的旋轉效應以及減輕這些影響的方法。
展開 RecurDyn 成功案例：驅動器組件的旋轉輪發生的油帶預測
產品
:
驅動程序
仿真目的: 再現驅動器活塞桿內部的油帶現象
由于驅動器機身產生的油帶（厚污層），產生了電阻，導致產品性能下降。為了改進，建立了能模擬再現這一現象的模型，并通過Particleworks建立虛擬模型。再現了與實驗相同形狀的油帶，并隨后將其用于模型的優化。
【Visualize專題】制作散熱器風扇旋轉動畫 | 操作視頻
我們來制作散熱器風扇旋轉動畫，當風扇從上方裝到散熱器上后，扇葉開始旋轉，整個旋轉過程是由慢到快、然后再慢慢停止。
本期動畫在制作過程中分為兩步：
第一步：制作風扇從上方裝到散熱器上的動畫；
第二步：制作風扇扇葉的旋轉動畫。
希望通過這個視頻激發出大家的創意靈感，制作出更加精彩的動畫哦。關于SOLIDWORKS Visualize 制作散熱器風扇旋轉動畫的詳細操作，歡迎大家觀看視頻。
SOLIDWORKS Visualize 制作散熱器風扇旋轉動畫
展開 金工聊測量 | 如何選擇旋轉扭矩傳感器（上）
優點：
非接觸式數據傳輸——無軸承設計，可實現全天候免維護解決方案
剛度——法蘭到法蘭轉子設計可實現高剛度
低或幾乎沒有齒隙——無鍵槽或花鍵軸端
高額定轉速
電噪聲低——由于頻率輸出的原因，不太容易受到噪聲的影響
重量和長度——遙測傳感器通常比滑環式和旋轉變壓器式扭矩傳感器更輕、更短
缺點：
慣性——由于直徑較大，因此慣性較大
易受附近金屬物體的影響——防護罩或屏蔽罩可以充當二次天線，吸走扭矩傳感器的功率或信號，使其無法工作
性能更佳但響應時間有限——這種扭矩傳感器比旋轉變壓器式扭矩傳感器具有較長的響應時間
06
數字遙測扭矩傳感器
過去5-10年中，數字遙測技術成為制造扭矩傳感器的一種更可行的方法。這種傳感器比其他傳感器更加高科技，與市場上的其他扭矩傳感器相比具有更多優勢。
展開 旋流器、旋轉流化床等化工設備的多相流分析
TASK
l 計算旋流器中氣液固三相的分布，得出顆粒分級曲線，為改進旋流器構造提供依據；
l 計算旋轉流化床中的炭顆粒分布，傳熱性質。
SOLUTION
主要技術挑戰
l 內流場為高速旋轉流，計算工作量大，流場的速度分布不難以精確展現。
l 既要考慮到主流場的液體流動，還要模擬出旋流器中心形成的空氣柱現象，準確捕捉氣液交界面。
l 需要考慮顆粒的噴射參數對顆粒運動的影響，考慮顆粒-顆粒之間的相互作用。
解決方案
l 用ANSYS Fluent高級的湍流模型——大渦模擬的方法模擬旋轉流場
l 用VOF的方法模擬出旋流器高速運轉時旋流器中的空氣柱、用modified HRIC高精度分界面模型捕捉氣液分解面
l 用DPM方法模擬固體顆粒的運動，并且用DPM UDF自定義顆粒-顆粒間的相互作用
l 用歐拉-歐拉模型模擬旋轉床中的顆粒分布
結論
得到不同操作條件下旋流器中的高速旋轉流場，很好吻合實驗數據
得到旋流器運轉中空氣柱的分布
通過統計顆粒排除情況，獲得顆粒分級曲線
Customer Benefit
基于操作狀態的分析結果，優化最佳的旋流器、旋轉流化床設計參數，使得運轉中的能耗降低；同時，為設計不同用途，如分離細微顆粒、得到最佳階段率、高效液液分離等的新型旋流器提供技術支撐。
旋流器中顆粒瞬態分布
旋轉流化床設備網格
旋轉流化床不同截面位置煤炭顆粒分布情況
展開 新品上市 | FIT5X數字稱重傳感器，旋轉式灌裝行業的變革
<p>Hottinger Brüel & Kj?r，由知名品牌HBM和Brüel & Kj?r強強聯手，自豪地宣布推出稱重領域的全新創新產品-FIT5X數字稱重傳感器。七十多年來，HBK一直是全球稱重領域中精密、安全、可靠和優質的代名詞。憑借我們在產品物理方面的專業知識，我們推出了FIT5X，該產品專為<strong>旋轉式灌裝</strong>/<strong>定量包裝機制造商</strong>的包裝過程控制而設計。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_jpg/0dOps7rIddqqyWqiaFYYP80T7MtOvIUQiaqicZQMuN1fPFaTugvn6pryzUljB27HjtFXdib3C3xRYd7D4ianicrrKvgw/640?wx_fmt=jpeg&from=appmsg"></p><p><br></p><p>數字控制FIT5X超越了傳統單點或模擬稱重傳感器的局限性，是融合了復雜的灌裝/定量算法和控制稱重功能的數字稱重傳感器。現在，制造商可從<strong>先進自動化和更高的灌裝精度中獲益</strong>：</p><p><strong>智能互動 - </strong>借助數字輸入/輸出，FIT5X可與閥門等觸發器/執行器進行智能交互，為實現無與倫比的自動化過程控制鋪平道路。這一功能使生產商能夠優化過程，提高成品的一致性，并確保旋轉式灌裝/定量包裝機的產量更大化。</p><p><strong>從FIT5A演變而來 - </strong>作為廣受好評的FIT5A的升級版，FIT5X帶來了更多重要優勢。
展開 