国家自然科学基金(50975290)
- 作品数：15 被引量：96H指数：7
- 相关作者：徐海良吴波吴万荣林良程曾义聪更多>>
- 相关机构：中南大学湘潭大学长沙民政职业技术学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：机械工程矿业工程天文地球理学更多>>
- 双流道泵固液两相流的数值计算与分析被引量：9
- 2010年
- 基于Fluent软件中的Mixture模型,采用Simplec算法和RNGκ-ε两方程湍流模型对双流道泵内固液两相流进行了数值计算和分析;计算结果显示颗粒进入叶轮后,直接撞击后盖板,大部分颗粒沿叶轮工作面和后盖板前进,最终从叶轮出口末端流入压水室;颗粒在压水室内有沿壁面运动的趋势,但不会在压水室逗留,可以沿流道顺利流入发散管,少部分从叶轮经隔舌直接流入发散管。同时,仿真结果表明:在同一体积浓度下,粒径的变化对压力场的影响比较小,但对固液两相的离析影响较大,粒径越大颗粒越容易聚集,且运动速度也越大。
- 徐海良屈科辉
- 关键词：固液两相流颗粒粒径
- 基于总体耦合矩阵法的滚动联轴器动态特性研究
- 2012年
- 根据滚动联轴器啮合数学模型,采用总体耦合矩阵法,建立了多跨度联轴器-转子耦合振动方程,并结合实例数值计算分析了联轴器在不同转矩传动时的动态特性规律。计算结果显示,在低转矩(1 N.m～100 N.m)高速传动时,联轴器的传动稳定性对转矩的大小敏感,振幅变化幅度大,传动性能不佳,但在该范围内,随着转矩的增大,联轴器振幅随之急剧降低,有利于联轴器快速调整到相对稳定的传动状态;而当其在大转矩高速工况下传动时,振幅变化幅度较小,表现良好的传动稳定性,并且随着转矩的增大,幅值变化也逐渐减少,最后趋于稳定,能较好的适应非稳定转矩的重载系统;同时计算结果显示,联轴器左、右半联轴器的节点振幅相互影响很小,能较好的隔离不利振动的传递,有利于多跨度耦合系统的稳定运行。
- 徐海良林良程曾义聪陈奇
- 关键词：滚动联轴器联轴器动态特性
- 工程车辆发动机与液力变矩器匹配优化设计被引量：9
- 2013年
- 为研究工程车辆发动机与液力变矩器之间的匹配对其动力性能和经济性能的影响,首先对工程车辆工作的不同工况进行分析,建立两种最高功率扭矩点位不同的发动机与液力变矩器的共同工作输入和输出特性的数学模型,并进行分析,优化计算方法;然后以工程车辆的动力性为目标,建立以液力变矩器有效直径为设计变量的发动机与液力变矩器匹配的优化模型,使用MATLAB进行实例计算,结果表明,优化后工程车辆发动机与液力变矩器的功率匹配在动力性方面提高了3.5%,燃油经济性方面则降低了3.1%。
- 胡仕成黄红波郑永锋田明华
- 关键词：工程车辆发动机液力变矩器功率匹配
- 海底天然气水合物绞吸式开采方法研究被引量：22
- 2011年
- 根据海底天然气水合物藏特点,结合绞吸式挖泥船工作原理和大洋多金属结核开采技术,提出了一种全新的绞吸式海底天然气水合物开采方法,克服了海底天然气水合物开采依赖构筑封闭开采环境的技术瓶颈;然后根据管道输送原理和两相流理论,对绞吸式开采方法的提升系统进行了水力参数分析。由分析结果可知,将体积浓度为15%~25%天然气水合物流体从1 000 m海底提升到海面所需泵的扬程为30~50 m;将体积浓度为10%~20%天然气水合物流体从4 000 m海底提升到海面所需扬程为90~150 m,现有的矿浆泵就能满足要求;由于天然气水合物和海底沉积物硬度较低,并且其混合流体的密度与海水密度相差不大,采用矿浆泵进行直接输送其对泵的磨损不会严重,能保证系统长期稳定的工作,证明了该开采方法在理论上是可行的。
- 徐海良林良程吴万荣吴波
- 关键词：天然气水合物水力输送
- 深海采矿扬矿管几何非线性静力分析被引量：3
- 2011年
- 针对深海采矿输送系统中阶梯扬矿管承受轴向力过高容易断裂和连接部位容易出现应力集中的问题,提出一种低密度和高强度的碳纤维复合管应用于深海采矿输送系统。根据扬矿管在采矿船静止和等速拖航运动时,受到管道和管内流体重力、浮力和海水阻力作用的情况,采用有限元对碳纤维复合管和阶梯钢管进行计算分析。研究结果表明:当采矿船静止时,碳纤维复合管的弯矩和弯曲应力与阶梯钢管的差别很小,但碳纤维复合管的轴向力不到阶梯钢管的1/4,相比阶梯钢管,碳纤维复合管能承受更大的轴向载荷;当采矿船以0.5 m/s等速拖航时,2种扬矿管的轴向力、弯矩相比采矿船静止时变化不大,但碳纤维复合管的弯曲应力比阶梯钢管小一半,可克服阶梯管刚性连接时弯曲应力过大的缺点。
- 徐海良周刚吴万荣吴波
- 关键词：有限元深海采矿扬矿管
- 绞吸式开采系统提升泵固液两相流的数值分析
- 2012年
- 针对绞吸式开采方法水力输送系统中的双流道提升泵内部规律尚不明确,在水力输送固液两相流中容易出现使用效果不理想、易磨损的问题,应用Fluent软件,采用Mixture模型、RNG两方程湍流模型和SIMPLEC算法对提升泵在不同颗粒密度和体积分数下内部的流场进行了数值计算和对比分析,计算结果显示:随着颗粒密度和颗粒体积分数的不断增大,涡壳内的颗粒向外周壁积聚,而叶轮内颗粒由叶轮背面向叶轮工作面转移,固液两相离析加剧,泵的水力效率降低,扬程减小;同时,颗粒体积分数对泵效率的影响存在一个极大值点,体积分数低于15%时随体积分数增大而增大,增幅缓慢;当体积分数高于15%时,泵的效率随颗粒体积分数增大而降低.
- 徐海良林良程周刚
- 关键词：固液两相流
- 径向不对中对高速滚动联轴器特性影响的研究
- 2012年
- 滚动联轴器是在国家科技攻关项目研究中发明的一项发明专利产品。为了揭示滚动联轴器在高速传动中的不对中特性规律,基于滚动联轴器啮合数学模型,采用耦合矩阵法,建立了联轴器—转子径向不对中耦合振动方程,结合实际试验模型,对比计算分析了联轴器分别在完全对中与径向不对中量分别为0.8、1.6、2.4、3.2、4.0 mm情况下的动态响应。计算结果显示,滚动联轴器在高速传动中随着径向不对中量的增大,左、右半联轴器周期性振荡随之加剧;且左半联轴器振荡幅度有加大的趋势,这将导致联轴器左端转子系统因剧烈振荡而失稳,而右半联轴器振荡幅度增加较平稳,受左半联轴器影响不大,有利于平稳传动,说明滚动联轴器能较好地隔离不利振动在轴系间的传递,保护从动系统不受破坏。
- 徐海良林良程刘建发刘大帅
- 关键词：滚动联轴器
- 深海采矿储料罐输送设备固液两相流数值计算与分析被引量：13
- 2012年
- 针对深海采矿所使用的水泵与储料罐组合的矿石输送设备在矿石输送过程中矿石输送浓度难以控制,不利于矿石稳定和持续输送等问题,基于Fluent软件中的Euler-Euler模型,采用SIMPLE算法和标准k-ε湍流模型对储料罐输送设备内固液两相流进行数值计算和分析。计算结果表明:储料罐内的矿石在inlet1的水射流冲击和自身重力作用下能顺利进入输送管道,在inlet2水射流的卷吸和不断紊动稀释作用下,在出口处能得到稳定持续的矿浆流。同时,仿真结果表明:矿石体积分数随粒径增大而变小,当矿石粒径在5～10 mm范围内时矿石输送的体积分数保持在10%左右;随着储料罐内矿石堆积高度增加,矿石输送体积分数有所增大,但增大的幅度很小;随着inlet1速度增大,矿石输送体积分数也相应升高,两者之间呈良好的线性关系,因此通过阀门控制inlet1的水流速度就可以实现对矿石输送体积分数的控制;最后通过实验验证该输送设备的可行性,并进一步验证通过控制inlet1入口速度控制矿石输送体积分数。
- 徐海良周刚吴万荣吴波
- 关键词：固液两相流深海采矿
- 渣浆泵内固相颗粒冲蚀特性的数值模拟被引量：15
- 2012年
- 应用雷诺涡粘模型(液相)、离散相流动模型(固相)和压力耦合流场计算法,对渣浆泵全流道内固液两相湍流场的固相颗粒的冲蚀行为进行数值模拟。研究泵转速、固相粒径和叶片参数对颗粒冲蚀特性的影响。研究结果表明:随着泵转速的提高或者粒径的增大,颗粒冲击叶片表面的位置逐步移向叶片的头部,颗粒的冲击速度和冲击角度随之增大;不同叶片参数的叶轮对固相颗粒的冲蚀行为影响明显;数值模拟的研究成果可应用于抗冲蚀磨损叶轮的设计。
- 吴波严宏志徐海良谭援强
- 关键词：渣浆泵全流道固相颗粒数值模拟
- 高压辊磨机液压系统的动态特性和参数设计
- 2015年
- 针对GM1 400×800高压辊磨机工作时的振动冲击问题,基于动辊和液压系统力学模型,建立了高压辊磨机液压系统数学模型,计算分析了系统液阻、蓄能器初始压力和容积对系统动态特性的影响,并进行了实例验证,为液压系统的参数设计提供理论依据。研究结果表明:液阻和蓄能器容积是影响高压辊磨机动态特性的主要因素,蓄能器初始压力主要影响对辊工作间隙;液阻增大,系统超调量指数下降,响应时间指数上升;蓄能器容积增大,系统超调量线性减小,响应时间线性上升;蓄能器初始压力对系统动态特性影响不大,它和蓄能器容积共同影响柱塞的平衡位移。经分析,取液阻Cq=4×107 Ns/m5,蓄能器容积v0=0.02m3,蓄能器初始压力p0=17 MPa,系统超调量为8%,响应时间为0.1s,柱塞的平衡位移为10mm。
- 徐海良刘大帅曾义聪刘建发
- 关键词：机械工程高压辊磨机液压系统数学模型动态特性参数设计
