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固液两相流下离心泵内特性和颗粒分布的数值模拟研究 被引量：7
1
作者 章城 赵天晨 +1 位作者 廖宁波 徐圣永 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期870-875,共6页
基于计算流体动力学(CFD)和数值模拟的方法,研究固液两相流下的离心泵内特性变化规律、颗粒分布和速度,从而进一步探索离心泵的磨损规律。计算结果表明,颗粒的浓度和密度对离心泵内特性存在一定的影响,总压和湍动能系数k(液相)随着θ角... 基于计算流体动力学(CFD)和数值模拟的方法,研究固液两相流下的离心泵内特性变化规律、颗粒分布和速度,从而进一步探索离心泵的磨损规律。计算结果表明,颗粒的浓度和密度对离心泵内特性存在一定的影响,总压和湍动能系数k(液相)随着θ角度增大呈现出周期性波动的现象,并且总压和湍动能系数k(液相)在不同的工作条件下的波动的规律比较相似。在不同的颗粒浓度下,蜗壳中固相颗粒浓度沿着蜗壳半径方向向外逐渐增大,其中隔舌出口附近的蜗壳内边缘处的浓度最高,且在隔舌出口附近颗粒分布较为不均匀。此外,颗粒密度对颗粒在离心泵内分布的影响较为明显。相比于大密度颗粒工况,当颗粒密度较小时,离心泵流道内颗粒分布较为均匀。颗粒速度大小和浓度的分布在叶片的工作面和背面有着明显的不同,在叶片工作面上,颗粒在叶轮进口附近易集中,在叶片背面上,颗粒在叶轮进口附近和叶片末端易集中,从而推断在叶片工作面入口上边缘处和在叶片背面的末端磨损更有可能被磨损。 展开更多
关键词 计算流体动力学 内特性 颗粒分布 磨损
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压敏结构对柔性传感器性能增强的仿真分析
2
作者 魏国 廖宁波 章城 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第3期26-30,共5页
在压阻层引入压敏结构是提高压阻传感器灵敏度的有效方法,但是压敏结构的形变在实际实验中难以直接观察,使得微结构的形变、电阻变化等机制尚不明确。为此,采用有限元仿真分析软件,模拟不同载荷大小和不同敏感结构对石墨烯基柔性传感器... 在压阻层引入压敏结构是提高压阻传感器灵敏度的有效方法,但是压敏结构的形变在实际实验中难以直接观察,使得微结构的形变、电阻变化等机制尚不明确。为此,采用有限元仿真分析软件,模拟不同载荷大小和不同敏感结构对石墨烯基柔性传感器压敏结构的作用机制,揭示了压敏结构对传感器形变、电阻变化的影响。结果显示,方柱和圆柱压敏结构的传感器形变程度小,但电阻和应力变化区域大,而金字塔和半圆球压敏结构的传感器形变程度较大,但电阻和应力变化区域较小。 展开更多
关键词 柔性 压阻传感器 压敏结构 有限元分析
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基于导流板结构的通海阀内部流阻和噪声特性数值模拟研究
3
作者 王奇根 章城 +1 位作者 张淼 瞿建武 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期601-611,共11页
舰船通常在压载舱内产生一定真空度,将海水通过通海管路系统注入或排出,实现舰船姿态控制,其中通海阀是连接船舶内部海水管路系统与外界的重要装置。但现有通海阀存在流阻系数大、噪声压级较高等问题。文章提出利用导流板结构降低通海... 舰船通常在压载舱内产生一定真空度,将海水通过通海管路系统注入或排出,实现舰船姿态控制,其中通海阀是连接船舶内部海水管路系统与外界的重要装置。但现有通海阀存在流阻系数大、噪声压级较高等问题。文章提出利用导流板结构降低通海阀内部流阻和噪声,采用Fluent软件和LMS Virtual.Lab软件对无导流板和添加不同尺寸导流板的通海阀内流场和噪声进行数值模拟计算,并研究通海阀内流场的速度、速度流线、压力、湍动能和噪声声压级的分布。最后,对数值模拟的结果进行对比分析,得出最优结果。结果表明:在通海阀内部添加导流板可以有效降低通海阀的压降,改善流场,降低流致噪声。同时对含不同厚度导流板的通海阀进行了对比分析,发现含8 mm厚导流板的通海阀性能相对最优。通过对通海阀不同导流板结构方案的计算结果进行对比,验证了改进措施的合理性,为通海阀内流道优化提供参考。 展开更多
关键词 通海阀 导流板 数值模拟 优化设计
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基于毫米级圆柱结构的柔性电容式压力传感器研究 被引量：1
4
作者 魏国 廖宁波 章城 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期462-468,共7页
本文研究了具有毫米级圆柱结构的介质层对柔性电容压力传感器灵敏度的影响。设计的传感器使用聚四氟乙烯模具进行倒模、转移工艺制备,所得薄膜介质层排列整齐,形状较好。通过仿真和实验相结合的方法,研究圆柱介质层结构对传感器灵敏度... 本文研究了具有毫米级圆柱结构的介质层对柔性电容压力传感器灵敏度的影响。设计的传感器使用聚四氟乙烯模具进行倒模、转移工艺制备,所得薄膜介质层排列整齐,形状较好。通过仿真和实验相结合的方法,研究圆柱介质层结构对传感器灵敏度的影响。根据仿真结果可知,传感器灵敏度由4.8×10^(-3)kPa^(-1)提升到1.2×10^(-2)kPa^(-1)。具体实验结果显示,传感器灵敏度由1.2×10^(-5)kPa^(-1)提升到1.2×10^(-4)kPa^(-1),仿真和实验结果均表明毫米级圆柱结构的介质层可以有效提高柔性电容式压力传感器的灵敏度。 展开更多
关键词 电容式 柔性传感器 聚二甲基硅氧烷 圆柱结构
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