P14Y0型摇臂式喷头摇臂碰撞过程数值模拟
摇臂喷头--摇臂喷头参数
摇臂喷头广泛用于大田喷灌、露天苗圃、果菜园和园艺场等场所,是使用最广泛、性能最稳定的喷头之一。摇臂、转轴,保证喷头运转平稳,震动小,更耐化肥和农药腐蚀用于固定式、半固定式和移动式喷灌系统。 属于中远射程,采用水流撞击式驱动,工作稳定,H型耐磨密封垫,弹簧保护盖和流道衬套,能防止砂粒和尘土进入及过度磨损,延长喷头寿命。侧面副喷嘴低角度,弥补近处水量分布,均匀度高。有全铜、锌合金和塑料三种材质。具有换向机构,可作全圆或任意扇形喷洒。减磨密封圈,独特摇臂设计,寿命长,性能稳定。
摇臂式喷头 - 基本参数
1.接口尺寸:1/2”外螺纹、3/4外螺纹、1”内螺纹
2.工作压力范围:14.射程:9.5~22m
摇臂式喷头副喷嘴仰角及位置参数的优化
广,郭聪聪 ,等.摇臂式 喷头副喷嘴仰角及位置参数 的优化 [ J ] .农业工程 学报 ,2 0 1 5 ,3 1 ( 1 1 ) :8 9 —9 5 .
h t t p : / / w ww . t c s a e . o r g
d o i :1 0 . 1 1 9 7 5 8 . i s s n . 1 0 0 2 — 6 8 1 9 . 2 0 1 5 . 1 1 . 0 1 3
p o s i t i o n [ J [ . T r ns a a c t i o n s o f t h e C h i n e s e S o c i e t y o f A g r i c u l t u r a l E n g i n e e r i n g( T r a n s a c t i o n s o f t h e C S AE ) , 2 0 1 5 , 3 1 ( 1 1 ) : 8 9 —9 5 .
第3 1 卷 第 1 I期
2 01 5笠
农 业 工 程 学 报
T r a n s a c t i o n s o f t h e Ch i n e s e S o c i e t y o f Ag r i c u l t u r a l E n g i n e e r i n g
Wa n g Xu n ,L a i Gu ng a ,Gu o Co n g c o n g ,e t a 1 .Op t i mi z a t i o n o f i mp a c t s p i r n k l e r s u b - n o z z l e p a r a me t e r s o f e l e v a t i o n ng a l e nd a
稳流器对摇臂式喷头水力损失影响的数值模拟计算
变化并 可得 出喷头水 力损 失值 ,为喷头 的优化设计提供合 理的依 据 。
关 键 词 :农 业 工 程 ;喷 头 ;理 论 研 究 ;稳 流 器 ;水 力损 失 ;A S S F 0 R N有 限 元 分 析 N Y/LTA 中 图 分 类 号 :¥ 7 . 4 2 79 文 献标 识 码 : A 文 章 编 号 :1 0 — 1 8 (0 6 1 — 0 6 — 0 0 3 8 X 2 0 )1 0 7 3
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20 06年 l 月 1
农 机 化 研 究
第 1 期 1
稳 流 器 对 摇 臂 式 喷 头 水 力 损 失 影 响 的 数 值 模 拟 计 算
李 萍 ,王 和平
( 林 农 业 大学 工 程技 术 学 院 ,长 春 1 0 1 吉 3 1 8)
摘 要 : 稳 流 器 是 喷 头 内 的 主 要 过 流 部 件 , 喷 头 内 过 流 部 件 的 压 力 损 失 是 评 价 喷 头 好 坏 的 指 标 。 利 用
A s s F 0 R N有限元分析软 件 ,根据喷头内部流体流态 ,激 活标准 K NY/LT A -8湍流模型 ,对装有 不 同型式稳 流 器的 P, Y3 0型喷头 内部三维流 场进行 数值模拟 。经过建模 、分 网、加 载、计算这一流程 ,对 喷头 内流 场进 行 微观 化分析 ,得 出速度矢量分布 图和压力 等值分布图 ,直观地 反映了喷管内部流场紊 流程度变 化和压力
本次计算采用标 准 K 模型 ,使 用 A s s F O R N 一 NY /LTA 版 本 为 9 0 .。
部分代替 实物试验 ,必 将为高性 能摇臂 式喷头快速 开 发 提 供 有 利 手 段 。 用 A S S 件 当 中 的 F O RN 利 NY 软 L T A
水疗按摩喷头内部两相流流场的数值模拟
通过研究2寸水疗按摩喷头工作过程射流和两相混合流 动,选择表二所示的 3 种边界条件模拟计算不同进水口压力 下的出口压力,与实验结果比较,以验证数值模型的有效性, 并分析水进口压力为4000Pa时喷头内部流场的压力、速度及 气相分布。
表二 边界条件
图四 水疗按摩喷头流场截面压力云图
138
图五 水疗按摩喷头流场截面水相速度云图
losses, and it’s caused by the sudden changed direction of the water inlet; The optimal position of the air
inlet can be found according to the contour of the pressure; the volume fraction of phase-air clarifies that
水疗按摩喷头中流体先经过喷嘴压缩增速,形成射流, 而后与空气混合,形成气液两相流,而水和空气之间的密度 和热容相差很大,因而流动状态非常复杂[1]。由于喷头内部 结构对气液两相流的流态存在着重要的影响,在水疗按摩喷 头的改型设计中,需要了解其中的射流与气液两相流动情 况。目前世界上各厂家所制造的各种水疗按摩喷头的设计原 理大同小异,对其工作机理主要是基于多年积累起来的实验
[J].中国环境科学,2002, 19(3): 215-218. [5]王福军.计算流体动力学分析[M].北京:清华大学出
版社,2006:114-125. [6]Gradech M, Lebouche M. Two-phase gas-liquid
flow in horizontal corrugated channels [J]. Interna- tional Journal of Multiphase Flow, 2000, 26(3): 435- 443.
ANSYS/FLOTRAN在摇臂式喷头压力损失分析中的应用
好 的稳 流器 来 消 除 大 的水 流脉 动 和 减 少 雷 诺 数 , 降 以 低紊 流程度 , 减少 水头损 失 。
喷 头流道 压力 损失 主要 是 通过 反 复 实验 和 经 验公
2 摇 臂 式 喷 头 内 流 场 的 A S S F OT A N Y /L R N 仿 真 分 析
流模 型 中 , 为靠 近 壁 面 区域 及 稳 流 器 周 边 区域 流 体 因
梯 度 的变化 较大 , 以在此 区域 进行 网格 的 细密 划分 。 所
流模 型 。对于 内流 问题 ( 管 道 中 的 流动 ) 当雷 诺 数 如 ,
收 稿 日期 : 20 0 7—0 2 9— 7
划分网格后的模型及喷管断面结构如图 1 所示。 2 2 模 型边 界条件 的施 加 .
通过对 中压 摇 臂 式 喷头 资料 的分 析 , 取 喷 嘴 直 选
径为 7 的 、 装有 不 同型式 稳 流器 的 P S 0型摇 臂 mm 安 Y2 式喷 头为研 究对 象 。
2 1 喷头 几何建模 及 网格 划分 .
式得 到 , 以精 确地 观察 装 有 稳 流器 的喷 头 内流 场 的 难
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20 0 8年 6月
农 机 化 研 究
第 6期
A S S /F OT A 在 摇 臂 式 喷 头 压 力 损 失 分 析 中 的 应 用 NY L R N
李 萍 , 李 维军
( 宁石油化 工 大学 机 械工 程学 院 , 宁 抚 顺 1 3 0 ) 辽 辽 0 1 1
采 用 自底 向上 和 自上 而 下 相 结 合 的方 式 , 接 利 直 用 A S S的交 互 式 方 法 构 建摇 臂 式 喷头 流道 的三 维 NY
采煤机摇臂数值模拟优化研究
第9期2019年9月No.9Sep.2019山西焦煤科技Shanxi Coking Coal Science&Technology•试验研究•采煤机摇臂数值模拟优化研究李争春(西山煤电集团马兰矿,山西古交030053)摘要为了提升采煤机摇臂的强度和降低摇臂的质量,分析了采煤机摇臂敏感度,得到了对采煤机摇臂质量、摇臂的最大等效应力和摇臂的最大等效位移影响最大的目标参数,并采用了增加壁厚和降低摇臂的箱体厚度的方法,通过数值模拟软件对优化结果进行分析,得到优化后的摇臂等效应力的应力集中区域明显更大,应力的的分布更加均匀,优化后的最大等效应力降低了14%,有效提升了摇臂的强度。
关键词采煤机摇臂;灵敏度分析;摇臂质量;最大等效应力;最大等效位移中图分类号:TD421.6M文献标识码:A文章编号:1672-0652(2019)09-0046-03采煤机作为矿山开采的主要开采设备,承担着矿山生产的经济命脉,但由于开采环境的复杂性,许多采煤机的零件承受不住过高载荷发生了磨损严重甚至折断的情况,摇臂作为采煤机的重要组成部分比其他部件承受的载荷更大,所以采煤机摇臂的刚度和强度在一定程度上决定了采煤机的工作性能。
此前许多学者对采煤机摇臂进行了研究和分析,李曼等⑴基于巨磁阻效应设计了采煤机摇臂的角度传感器,为采煤机实际工况下的角度测量提供了方法,解决了采煤机自动调高系统的缺陷。
李磊等⑵结合采煤机的实际工况对采煤机的摇臂进行了分析和研究,发现摇臂上的齿轮传动箱和电动机仓相交处与行星头部和齿轮传动箱相交处应力集中,设计时应当充分考虑。
张义民等⑶以MG300/700-WD型采煤机为研究对象,利用matlab软件对传动系统进行分析,对采煤机传动系统的可靠性进行优化设计,且证明了其实用性与可靠性。
韩玉龙⑷对单个齿轮建立了物理模型,分析了齿轮的失效形式和故障分析,得到了采煤机摇臂的齿轮振动故障失效方式,为优化开采提供了指导。
摇臂式喷头工作的科学原理
摇臂式喷头工作的科学原理摇臂式喷头是一种常见的喷洒装置,广泛应用于农业、园林、城市绿化等领域。
它通过摇臂的运动实现喷洒水或其他液体的目的,具有喷洒范围广、喷雾均匀等特点。
那么,摇臂式喷头的工作原理是什么呢?首先,我们来看一下摇臂式喷头的结构。
一般来说,摇臂式喷头由前进臂、后退臂、固定臂、摇杆和喷头组成。
喷头通常由流体入口、喷嘴和喷嘴孔组成。
当水流进入摇臂式喷头时,通过摇臂和喷头的运动,喷嘴孔会喷出水雾或水流,从而实现喷洒的效果。
摇臂式喷头的工作原理主要涉及水流的压力、流速和喷头的结构设计。
在正常工作状态下,水流通过流体入口进入喷头内部,然后通过喷嘴喷出。
当水流进入喷头时,会受到一定的压力驱动,这个压力可以通过水泵或其他水源供给。
水流进入喷头后,通过喷嘴的设计形状和喷嘴内部的孔径大小来控制喷头的喷雾效果。
喷头的喷雾效果与喷嘴孔径、水流流速和压力密切相关。
一般来说,喷嘴孔径越小,水流通过喷头时的速度越快,喷出的水雾也会更细。
而当水流速度较慢时,喷出的水雾会更大。
此外,压力的大小也会影响喷头的喷雾效果。
压力越大,喷出的水雾会更均匀,范围会更广。
相反,当压力较小时,喷出的水雾会更小且范围较窄。
除了压力、喷嘴孔径和喷流速度的影响外,摇臂式喷头还受到喷头的结构设计的影响。
一般来说,喷头的结构设计是根据需要喷洒的水量、范围和喷雾效果来确定的。
喷头的喷孔数量和布局、喷头的角度和范围等都会影响喷洒效果。
如果喷头的设计不合理,可能会导致水流喷洒不均匀或范围过小,影响喷洒效果。
总的来说,摇臂式喷头的工作原理是通过水流的压力和流速来驱动喷头,喷头的结构设计和喷嘴孔径的大小则会影响喷头的喷雾效果。
通过合理的设计和调整,可以实现摇臂式喷头的高效工作,满足喷洒需求。
在摇臂式喷头的工作原理中,还有一些其他因素需要考虑,如喷头的摇动频率和角度,以及喷洒液体的性质等。
这些因素对于喷头的工作效果和喷洒效果都具有重要的影响。
摇臂式喷头的摇动频率通常是由供水系统的水压和喷头本身的设计决定的。
摇臂式起落架初始设计方法研究及性能仿真
点B
f X B  ̄
I E x x一 E LE E— l z =
K∞ = 一 1 Ko / A
点 D
I '  ̄ D i
= 一
点 E
O A斜 率
B D斜 率
备注
当 Ks >0时取 +, K D D 当 丑 <0时 取
研究方 向: 飞行器结 构设 计、 飞行 器结 构/ 构 系统可 靠性 分析 与 机 设计 、 飞行器结构强度 、 起落架虚拟仿真等 。
54 36
科
学
技
术
与
工
程
1 1卷
点 0
『O X =0 【D 0一 1 =
点A
fA x x = j+2 z z ) — (0一 Az AZ 2
a. a t n和 L m g eL bA E i 的联 合仿真技术 , 缓冲器性能进行虚拟落震 试验。结果表 明: 1L bMoo i MSI ai . a M S n m 对 采用 气体状 态方 程
预估 的缓冲器参数 , 比采 用压 缩比预估 的缓冲器参数更有 效; 对缓冲器油针截 面尺寸优 化, 缩短 了缓冲器行 程 , 高 了缓冲器 提
效率 , 降低 了缓 冲器 重 量 力 学
缓冲器
虚拟落震
联合仿真
尺 寸优化
中图法分类号 :2 6 1 V 2 .;
文献标志码
A
缓 冲器 吸收 飞 机着 陆 和滑 行 期 间 的动 能 , 得 使 飞机 平 稳着 陆 和 滑 行 , 吸 收 动 能 大 小 的 程 度 , 其 即 缓 冲器效 率 , 赖 于其 内部 结 构 尺 寸 。在 缓 冲器设 依 计 初 期 , 当的结 构 参 数 预估 方 法 能 够 有 效 的缩 短 适 缓 冲器 设 计周 期 , 用商 业 软 件 进 行 虚 拟 起 落 架 的 采 落震试 验 , 既节 省 了 资 金 , 加 速 了缓 冲 器 设 计 进 又 程 , 为新 一 代 设 计 方 法 。在 起 落 架 建 模 方 面 , 成 王 明义 … 、 为 民_ 等利 用 能 量 守恒 建 立 了摇 臂式 起 孙 2 落 架 的动力 学模 型 , 其求 解 复 杂 。Mlik , i t y B等利 wz 用 二质 量块 模 型建 立 支 柱 式 起 落架 的动 力 学 模 型 , 并 给 出多种 数值 解 法 , 单 可靠 ] 简 3。 本 文首 先 建 立 了 基 于 二 质 量 块 模 型 的 摇 臂 式 起 落架 的动 力学 数 学 模 型 , 用 压 缩 比和气 体 状 态 采 方程 分 别对缓 冲器结 构 参 数 进 行 预估 , 利 用 L 并 MS
PY_140型摇臂式喷头摇臂碰撞过程数值模拟
PY_140型摇臂式喷头摇臂碰撞过程数值模拟王祺铭;严海军;剧锦三;刘长云【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2010(041)001【摘要】基于显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立了摇臂式喷头摇臂绕轴旋转、碰撞喷体的有限元分析模型,在3种摇臂转动角速度和喷体安装弹性橡胶垫与否的组合工况下,对摇臂与喷体的碰撞过程及动应力分布进行了计算模拟.结果表明,PY_140型摇臂式喷头在转动角速度400(°)/s时,计算的碰撞动应力峰值为42.3 MPa,与试验值的误差小于0.5%,预测的发生位置距离摇臂转轴中心15 cm,与试验结果相同.摇臂各断面的动应力极值和碰撞接触应力均随转动角速度的增加而增大,喷体打击块安装橡胶垫后,3种转动角速度下动应力峰值平均降低了10.4%,但接触时间平均增加了76.6%.【总页数】6页(P86-91)【作者】王祺铭;严海军;剧锦三;刘长云【作者单位】中国农业大学水利与土木工程学院,北京,100083;中国农业大学水利与土木工程学院,北京,100083;中国农业大学水利与土木工程学院,北京,100083;中国农业大学水利与土木工程学院,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】S277.9+4【相关文献】1.考虑配重的垂直摇臂式喷头摇臂运动规律及水力性能 [J], 汤攀;李红;陈超;邹晨海;蒋跃2.摇臂式喷头摇臂应力分布的试验研究 [J], 樊桂林;梁芝兰3.摇臂式喷头摇臂强度的分析与计算 [J], 王泽4.SR100垂直摇臂式喷头摇臂有限元分析 [J], 李红;刘振超;汤攀;王超5.PY_130型摇臂式喷头摇臂运动规律试验研究 [J], 余芬芬;严海军;王福军因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
摇臂式喷头内流道流场数值模拟
摇臂式喷头内流道流场数值模拟韩文霆;Nguyen VanLanh;徐琳【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2011(42)8【摘要】用Pro/E软件建立喷头内流道的三维实体模型,选择RNGk-ε模型在CFD软件Fluent中模拟了雨鸟30PSH型摇臂式喷头在10种入口压力和4种主喷嘴直径组合下的内流道流场,分析了喷头主副喷嘴的流量、人口压力与出口平均速度等参数的关系.研究结果表明:主喷嘴直径增大时,副喷嘴流量几乎不变;主、副喷嘴的流量分配比例由主喷嘴直径决定,与入口压力无关.入口压力增大,主喷嘴出口平均速度增大,但副喷嘴出口平均速度不变.喷头主、副喷嘴的平均湍动能随人口压力增大而增大,不受主喷嘴直径变化的影响.主喷嘴出口静压力、湍动能和速度的标准差、副喷嘴出口静压力标准差与入口压力近似成正比;而副喷嘴出口湍动能和速度的标准差随主喷嘴直径或入口压力增大产生较大的无规律变化.喷头内流道流场的可视化结果显示喷头副喷嘴与弯管连接处静压力较大,接近喷头入口静压力.%The geometric model of internal runner was constructed in Pro/E software. The internal flow field of the Rain Bird 30PSH impact sprinkler was conducted by using computational fluid dynamics ( CFD) software Fluent with RNG k - s model at ten different pressure values and four types of range nozzle. Relationship between flow rate, inlet pressure and average velocity of outlet of range and spreader nozzle were evaluated. The results showed the flow rate of spreader nozzle was almost the same regardless of shifting the diameter of range nozzle. The distribution between range andspreader nozzle depended on the diameter of range nozzle was independent with inlet pressure. The average velocity magnitude of the range nozzle increased with the increasing of inlet pressure but spreader nozzle would not. The turbulent kinetic energy of range and spreader increased with the increasing of inlet pressure was independent with nozzle size. The standard deviation of static pressure, turbulent kinetic energy, velocity of range nozzle and static pressure of spreader nozzle were almost in direct proportion to inlet pressure. Biggish and irregular changing was happened to standard deviation of turbulent kinetic energy and velocity of spreader nozzle. Flow field visualization indicated that joint of runner and spreader nozzle had maximal static pressure.【总页数】7页(P58-64)【作者】韩文霆;Nguyen VanLanh;徐琳【作者单位】西北农林科技大学机械与电子工程学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学机械与电子工程学院,陕西杨凌712100;胡志明农林大学工程技术学院,胡志明70000,越南;西北农林科技大学机械与电子工程学院,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】S22;TK72【相关文献】1.摇臂式喷头内流道流动分析与数值模拟忖 [J], 严海军;徐成波;陆文红;欧阳俊2.摇臂式喷头内流道曲面的逆向重构研究 [J], 徐琳;韩文霆3.断齿式挤压脱水流道内流场数值模拟 [J], 朱德文;赵维松;宗文明;曲浩丽;谢虎;曹杰4.弹尾形稳流器对摇臂式喷头内流道水力性能影响 [J], 严海军;王敏;杨小刚;欧阳俊;余芬芬5.方形喷洒域摇臂式喷头流道优化及内部流场数值仿真研究 [J], 王正中;翟超;王文娥;范兴科;吴普特因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
摇臂式喷头工作的科学原理
摇臂式喷头工作的科学原理摇臂式喷头工作的科学原理摇臂式喷头是很多水利工程都会使用的机器,然而大部分的人都会想知道摇臂式喷头的一些原理。
下面为您精心推荐了摇臂式喷头工作科学原理,希望对您有所帮助。
摇臂式喷头科学原理在喷头的工作过程中,摇臂它的作用是撞击喷体(或喷灌)使喷头旋转;偏流板它和导流板的作用是给摇臂的运动加速的,使水流的动能它最大限度地转换为摇臂的撞击的能量;摇臂弹簧它的作用是使摇臂回位和蓄、放摇臂的能量。
这几个部件它是喷头运转的关键的部件。
摇臂的外形尺寸它和重心位置、摇臂弹簧的弹性大小它和导水器各部分的尺寸、相对位置都将直接影响喷头的正常工作的。
(1)利用水流的冲击,将水流它的动能传递给摇臂,喷体的静摩擦转动力矩它大于摇臂的静摩擦转动力矩的,喷体它不转动而摇臂沿与喷头转动相反的.方向转动;由于摇臂弹簧的作用,摇臂它在转过一定角度后开始向回转动。
如不考虑摩擦,出水时它与入水前摇臂的转速相等,方向相反;在此过程中,摇臂的动能它与弹簧的势能相互转换。
(2)摇臂体它撞击喷体,瞬间释放能量,产生很大的转动的力矩,克服喷体的静摩擦转动力矩,使喷体它转动。
(3)利用偏流板,使摇臂入水后继续加速,摇臂它在撞击时速度大于入水前的速度,保证摇臂提示不被水流冲出,而且有足够的撞击能量。
(4)由于偏流板它切入水流,使水流分流散射,其后它存有一段无水区。
导流板它与偏流板有一段距离,并以一定速度运动入水,入水的过程中始终处于无水区的,保证了摇臂它继续加速。
出水时情况恰好相反,偏流板它虽使水流偏转,但此时摇臂它是反方向运动,偏转的水流总能冲到导流板上的,在摇臂整体它离开主流之后,导流板继续受水流的冲击一段时间,从而使摇臂在脱水时获得尽量大的动能。
摇臂式喷头工作原理摇臂式喷头的工作原理实质上是工作时不同能量的相互传递和转化的运动过程,它可以分为以下五个阶段:1、启动阶段,射流经偏流板射向导流板后,转向60°-120°,导流板得到射流的反作用力,使摇臂获得动能而向外摆动,绕摇臂轴转动,使摇臂弹簧扭动,得到扭力矩,此力矩小于射流反作用力矩,因此,摇臂得到角速度而脱离射流。
摇臂式起落架初始设计方法研究及性能仿真
摇臂式起落架初始设计方法研究及性能仿真吉国明;董萌;张量【摘要】建立摇臂武起落架的动力学方程.分别利用压缩比和气体状态方程对缓冲器填充参数进行预估.利用LMS b Motion和LMS b AMESim的联合仿真技术,对缓冲器性能进行虚拟落震试验.结果表明:采用气体状态方程预估的缓冲器参数,比采用压缩比预估的缓冲器参数更有效;对缓冲器油针截面尺寸优化,缩短了缓冲器行程,提高了缓冲器效率,降低了缓冲器重量.%Dynamic equation on the articulated landing gear is deduced. Taking use of the notions of compression ratio and gas state equation the parameters of the absorber are estimated respectively. Based on the co-simulation of LMS Virtual. Lab Motion and LMS Imagine. Lab AMESim, the virtual drop test on the performance of the absorber is executed. The test result shows that it is more effectively to use gas state equation than to use compression ratio during the estimation process of absorber parameters. Meanwhile, an size optimization on the pin cross-section of absorber is performed, which shortened the absorber extent, improved its performance and reduced its weight.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(000)022【总页数】5页(P5345-5349)【关键词】摇臂武起落架;动力学;缓冲器;虚拟落震;联合仿真;尺寸优化【作者】吉国明;董萌;张量【作者单位】西北工业大学航空学院,西安710072;西北工业大学航空学院,西安710072;西北工业大学航空学院,西安710072【正文语种】中文【中图分类】V226.1缓冲器吸收飞机着陆和滑行期间的动能,使得飞机平稳着陆和滑行,其吸收动能大小的程度,即缓冲器效率,依赖于其内部结构尺寸。
基于冲蚀耦合动网格方法的摇臂式喷灌喷头冲蚀变形数值模拟研究
基于冲蚀耦合动网格方法的摇臂式喷灌喷头冲蚀变形数值模拟
研究
申恒峰;黄剑峰;周传亮
【期刊名称】《水资源与水工程学报》
【年(卷),期】2022(33)3
【摘要】喷灌喷头长期冲蚀磨损引起的喷嘴结构变形是影响其水力性能的主要原因之一。
为了探究喷头的冲蚀变形及变形对其水力性能的影响规律,基于冲蚀耦合动网格方法以PY1-20sh型喷头为研究对象,利用标准k-ε湍流模型与Generic冲蚀模型建立喷头固-液两相流数值模型,针对3组不同水流含沙量工况开展喷头运行160 h内的冲蚀变形数值模拟研究。
结果表明:喷头的冲蚀磨损主要发生在主喷嘴处,持续地冲蚀磨损使其质量减小,主喷嘴冲蚀变形表现为管壁向外不均匀扩张使得出口直径增大,变形程度与喷头运行时长及水流含沙量均呈正相关,变形速率随运行时间的延长而减缓,形状系数变大说明出口断面逐渐偏离圆形。
喷头水力性能的变化表现为冲蚀变形使出口流量增加但流量系数减小,且由理论分析发现喷头射程随运行时长逐渐缩短,末端水滴直径逐渐减小但变化幅度不大。
研究结果可为喷头的合理使用与结构设计提供参考依据。
【总页数】9页(P209-217)
【作者】申恒峰;黄剑峰;周传亮
【作者单位】北部湾大学建筑工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】S277.94
【相关文献】
1.输油管道中固体杂质对管壁的冲蚀影响——正弦屈曲管柱环空两相流数值模拟及冲蚀预测
2.异径管冲蚀失效的流固耦合数值模拟
3.PY_140型摇臂式喷头摇臂碰撞过程数值模拟
4.基于冲蚀-动网格耦合的绕丝筛管冲蚀过程数值模拟
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基于ADAMS的垂直摇臂式喷头多体动力学建模与优化
基于ADAMS的垂直摇臂式喷头多体动力学建模与优化汤跃;赵进;陈超【摘要】As to the problems of over-simplification to the friction coefficient and impact between parts of vertical impact drive sprinkler.Taking Nelson SR100 vertical impact drive sprinkler as research object , the actual friction conditions be-tween swing arm and spindle or effuse and pipe seal were comprehensively considered.A dynamics simulation model of vertical impact drive sprinkler was established based on virtual prototype software ADAMS.The coefficient of friction be-tween different parts is defined by the test data acquired.The horizontal and vertical force simulation functions of deflec-tor were constructed by STEP function in a complete cycle including free and non-free moving period.Two major ac-tions:vertical hunting and horizontal stepping of the sprinkler were simulated.The last reversing simulation was conduc-ted to test the magnitude of impact force.Taking the magnitude of impact force as target function and the reverse rod length or other factors as constraints, the magnitude of impact force was optimized based on the parametric modeling and optimization function of the software.The maximum of impact force optimized was reduced by 55.9%.The results of the optimization can be used to analyze the structural strength or the fatigue life of the sprinkler.%以Nelson SR100型垂直摇臂式喷头为对象,针对现有垂直摇臂式喷头动力学性能的研究存在忽略摩擦因素、过于简化模型等问题,基于虚拟样机软件 ADAMS 建立了垂直摇臂式喷头的动力学仿真模型,综合考虑摇臂与转轴、喷管与水管密封等部位实际的摩擦情况,以试验数据确定各部件之间的实际摩擦因数。
摇臂式喷头圆射流初级碎裂数值模拟与实验
摇臂式喷头圆射流初级碎裂数值模拟与实验韩文霆;索文浩【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2015(46)12【摘要】为探明摇臂式喷头射流碎裂机理,基于VOF多相流模型理论,采用计算流体动力学(CFD)分析软件Fluent,在200~600 kPa的中低压条件下,使用几何重建(Geometry reconstruction)方法进行界面跟踪,用瞬态PISO方案求解控制方程,对摇臂式喷头圆射流初级碎裂进行数值模拟,获得了初级碎裂液滴直径和射流碎裂长度.采用高速摄影技术进行实验测量,分析了初级碎裂液滴直径和射流碎裂长度模拟值和实测值的相对误差,讨论了初级碎裂液滴直径和射流碎裂长度随喷嘴直径和工作压力的变化情况.结果表明,摇臂式喷头圆射流初级碎裂包括连续段、过渡段和碎裂段3个典型形态,喷嘴直径和入口压力是影响射流碎裂长度和射流初级碎裂液滴直径的主要因素,射流初级碎裂液滴直径D与喷嘴直径d(d >5 mm)有较好的相关性(D=1.634d,R2=0.912),初级碎裂液滴直径的模拟值与实测值相对误差为23.92%,拟合精度良好.给出了射流碎裂长度L与韦伯数We的拟合模型,该模型能较好预测摇臂式喷头在低压条件下射流碎裂长度.【总页数】7页(P67-73)【作者】韩文霆;索文浩【作者单位】西北农林科技大学机械与电子工程学院,陕西杨凌712100;中科院水利部水土保持研究所,陕西杨凌712100;西北农林科技大学机械与电子工程学院,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】S22【相关文献】1.摇臂式喷头与全射流喷头水滴分布对比试验 [J], 刘俊萍;刘兴发;朱兴业;袁寿其;鲍亚2.隙控式全射流喷头性能特点及与摇臂式喷头的比较研究 [J], 李红;袁寿其;谢福琪;任志远;朱兴业3.PY_140型摇臂式喷头摇臂碰撞过程数值模拟 [J], 王祺铭;严海军;剧锦三;刘长云4.全射流喷头与摇臂式喷头的对比实验 [J], 朱兴业;袁寿其;李红5.全射流及摇臂式喷头水量分布形状分析及组合计算 [J], 刘俊萍;袁寿其;李红;朱兴业因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
发动机摇臂建模及仿真运动毕业论文
发动机摇臂建模及仿真运动摘要在配气机构中,摇臂是一个对发动机整体性能影响较大的重要零件。
由于摇臂的工作条件恶劣,综合性能要求复杂,因而其在设计过程中必须注意其在力学性能和装配过程中的精度要求,本文就某种发动机的配气机构的零部件——摇臂进行三维建模及其整个小组所设计的配气机构和活塞连杆机构进行装配仿真运动。
配气机构控制发动机进排气过程,直接影响这发动机的性能,随着发动机的性能要求的不断提高,对此,其中个零部件的要求就相对与较高。
论文对顶置四气门发动机进行测量及其利用PRO/E 进行建模及仿真运动分析,通过计算和试验的方法确定发动机摇臂动力学模型的主要参数,在利用PRO/E 软件的仿真功能建立了建立了顶置配气机构发动机:凸轮轴—摇臂—气门系统—活塞—活塞连杆—曲轴—缸体之间的仿真运动。
对其进行了仿真和评价,得出所设计的发动机摇臂是否符合装配精度和个方面的力学要求。
通过对正个装配过程的静态特性和仿真运动的动态特性进行试验和校验,验证了发动机:凸轮轴—摇臂—气门系统—活塞—活塞连杆—曲轴—缸体仿真过程中三维刚柔耦合动力模型及分析方法的正确性。
表明刚柔耦合动力分析方法能更加准确地分析摇臂在配气机构中的动力学特性,同时,通过柔性体的模态综合建立方法,能准确的计算出刚性体的动态应力变化曲线,为预测零部件的疲劳性能和结构参数优化提供理论依据。
关键词:发动机配气机构刚柔耦合动力学实验英文翻译:第一章绪论随着经济的高速发展和社会的不断进步,作为人类最主要的交通运载工具的汽车正向着科技化,高速化,节能化,低成本,长寿命,多功能,低环境污染,易装配,易维修等方向发展。
发动机是汽车的心脏,而气门摇臂是发动机配气机构智能光重要的零件之一。
由于气门摇臂的性能对发动机的整体性能发挥着重要的影响,因此,在其设计理论,方法,制造中的应用对汽车工业的发展具有积极的作用。
1.1 发动机摇臂的工作条件及性能要求气门摇臂的功能是将配气凸轮型线所设计的运动规律准确的传递给气门,从而有效的控制发动机的进气和排气过程。
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文献标识码:A
文章编号:1 0 0 0 1 2 9 8 ( 2 0 1 0 ) 0 1 0 0 8 6 0 6
N u me r i c a l S i mu l a t i o no f S w i n gA r mI mp a c t P r o c e s s t ot h e P Y 4 0I mp a c t S p r i n k l e r 1
A b s t r a c t A s o n eo f t h ek e yp a r t s o f t h ei m p a c t s p r i n k l e r ,t h es w i n ga r mi s e x e r t e db yc o m p l e xd y n a m i cs t r e s s i nt h ei m p a c tp r o c e s s .B a s e do nt h ed y n a m i ce x p l i c i ts o f t w a r eA N S Y S / L S D Y N A , af i n i t e e l e m e n t m o d e l f o r s i m u l a t i n gt h er o t a t i o no f s w i n ga r ma r o u n dt h ea x i s a n dt h ei m p a c t b e t w e e nt h es w i n ga r ma n d t h es p r i n k l e r b o d yw a se s t a b l i s h e d .S e v e r a l c a s e su n d e rt h r e er o t a t i o n a l a n g u l a rv e l o c i t i e sa n dw i t ho r w i t h o u t t h er u b b e r p a df i x e do nt h es p r i n k l e r b o d y ’ s c o n t a c t s t o pw e r ei n v e s t i g a t e d .T h er e s u l t s i n d i c a t e t h a t u n d e rt h ea n g u l a rv e l o c i t yo f4 0 0( ° ) / s ,t h es i m u l a t e dp e a kd y n a m i cs t r e s so fP Y 4 0i m p a c t 1 s p r i n k l e r w a s 4 2 3 MP a ,w i t ha ne r r o r l e s s t h a n 0 5 %c o m p a r e dw i t ht h em e a s u r e dr e s u l t .T h e p r e d i c t e d p e a kd y n a m i cs t r e s s w a s l o c a t e do f f s e t 1 5c mf r o mt h ec e n t e r l i n eo f t h es w i n ga r m ’ s r o t a t i o na x i s ,w h i c h w a s t h es a m ea s t h em e a s u r e dd a t a .T h ee x t r e m ed y n a m i cs t r e s s e s o f d i f f e r e n t c r o s s s e c t i o n s a n dc o n t a c t ,t h e s t r e s s e s i n c r e a s e dw i t ht h ei n c r e a s eo f t h er o t a t i o n a l a n g u l a rv e l o c i t y .A f t e rf i x i n gt h er u b b e rp a d p e a kd y n a m i cs t r e s s h a da na v e r a g ed e c r e a s eo f 1 0 4 % u n d e r t h r e ea n g u l a r v e l o c i t i e s ,w h i l et h ec o n t a c t t i m eh a da na v e r a g ei n c r e a s eo f 7 6 6 %. Ke yw o r d s I m p a c t s p r i n k l e r ,I m p a c t ,F i n i t ee l e m e n t s i m u l a t i o n ,D y n a m i cs t r e s s 影响喷头的寿命、 工 作 可 靠 性。 摇 臂 在 运 动 过 程 中 撞击喷体、 驱动喷 头 旋 转, 受 到 水 流 驱 动 力、 摇臂弹 簧力、 自身重力及碰撞冲击力等诸多力的综合作用。
第 1期 王祺铭 等:P Y 4 0型摇臂式喷头摇臂碰撞过程数值模拟 1
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摇臂与喷体接触碰 撞 的 瞬 间 会 产 生 巨 大 撞 击 力, 使 摇 臂 产 生 弯 曲 变 形, 严重时摇臂会出现断裂现
1~ 2 ] 。因此, 对摇 臂 碰 撞 动 力 学 特 性 的 研 究 至 关 象[
[ 8~ 1 0 ]
。因此, 本文应用 A N S Y S / L S D Y N A 软 件,
Y 4 0型摇臂式喷 头 为 研 究 对 象, 建立摇臂与喷 以P 1 体碰撞的三维有限元模型, 对不同摇臂转动角速度、 喷体打击块是否安装橡胶垫等工况下的摇臂动应力 进行数值模拟分析。
1 显式有限元动力分析原理
( 中国农业大学水利与土木工程学院,北京 1 0 0 0 8 3 )
【 摘要】 基于显式动力分析软件 A N S Y S / L S D Y N A , 建立了摇臂式喷头 摇 臂 绕 轴 旋 转、 碰撞喷体的有限元分 对摇臂与喷体的碰撞过程及动应力分 析模型, 在 3种摇臂转动角速度和喷体安装弹性橡胶 垫 与 否 的 组 合 工 况 下, 布进行了计算 模 拟。 结 果 表 明, P Y 4 0型 摇 臂 式 喷 头 在 转 动 角 速 度 4 0 0 ( ° ) / s时, 计算的碰撞动应力峰值为 1 4 2 3MP a , 与试验值的误差小于 0 5 %, 预测的发生位置距离摇臂转轴中心 1 5c m , 与试验结果相同。摇臂各 断 面 的 动应力极值和碰撞接触应力均随转动角速度的增加而增大, 喷体打击块安装橡胶垫后, 3种转动角速度下动 应 力 峰 值平均降低了 1 0 4 %, 但接触时间平均增加了 7 6 6 %。 关键词:摇臂式喷头 碰撞 有限元模拟 动应力
、 理论推导
[ 4 ]
为 主。 近 期 迅 速
[ 5~7 ]
发展的有限元数值模拟方法和商用软件在碰撞问题 方面仿真精 度 较 高, 已得到广泛应用 。其中可 求解 高 度 非 线 性 问 题 的 通 用 显 式 动 力 分 析 程 序 A N S Y S / L S D Y N A非常适合求解各 种二 维、 三维非 线性结 构 的 高 速、 低速碰撞等非线性动力冲击问 题
提高中心法的计算 精 增量, 而且使增量步中的加速度几乎为常数 [
重要。由于摇臂受 力 条 件 复 杂, 其与喷体的碰撞过 程很难用准确的解 析 公 式 直 接 求 解, 迄今为止国内 外相关的研究 报 道 较 少。 由 发 表 文 献 可 知, 已有研 究主要以试验分 析
[ 3 ]
2 计算模型
摇臂和被撞喷体打击块组成摇臂式喷头的碰撞 体系。摇臂结构复杂, 在A N S Y S软件中直接 进行 三 维造型困难。因此, 首先在 P R O/ E软件中构造摇 臂 的三维造型, 然后导入 A N S Y S软 件; 而打击块直接 在A N S Y S软件中完成三维造型。为减少计 算时 间, 摇臂与打击块 的 间 隙 取 0 1m m 。建立有限元模型 o l i d 1 6 4和 S o l i d 1 6 8实 时, 打击块和 摇 臂 分 别 采 用 S o l i d 1 6 4是用于 显 式 动 力 分 析 的 三 维 六 面 体单元。 S 体单 元, S o l i d 1 6 8是 用 于 显 式 动 力 分 析 的 高 次 三 维 四面体单元。为了减缓摇臂与喷体打击块的碰撞冲 击力, 在打击 块 接 触 表 面 安 装 橡 胶 垫。 本文分别对 安装和不安装橡胶垫两种情况进行了模拟分析。铸铝 和橡胶垫的材料属性如表 1所示。经过计算精度与计 算时间的分析比较后, 摇臂和打击块都选取了总体自 由划分方式, 其中摇臂的网格尺寸选取 4 m m , 划分网格 单元共 1 8 2 2 6个, 单元节点共 3 6 1 4 7个; 打击块的网格 尺寸取 1m m , 网格单元为 1 4 4 0个, 单元节点共 19 9 5 个。网格划分结果如图 1 所示。
2010年 1月 D OI : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 0 1 2 9 8 . 2 0 1 0 . 0 1 . 0 1 7
农 业 机 械 学 报
第4 1卷 第 1期
P Y 4 0 型摇臂式喷头摇臂碰撞过程数值模拟 1
王祺铭 严海军 剧锦三 刘长云
Wa n gQ i m i n g Y a nH a i j u n J uJ i n s a n L i uC h a n g y u n
( C o l l e g eo f Wa t e r C o n s e r v a n c ya n dC i v i l E n g i n e e r i n g ,C h i n aA g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ,B e i j i n g1 0 0 0 8 3 ,C h i n a )