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[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
吴壮壮 牛智有 刘梅英 刘静 李洪成
为了探究仔猪配奶罐中搅拌器参数对奶水搅拌效果的影响，设计了一种双层桨叶仔猪配奶罐，采用CFD数值模拟与响应面分析相结合方法，以转速、层间距、桨叶角度和离底距离为优化参数，以搅拌功率、混合时间和平均温升速率为响应指标，设计四因素三水平正交仿真试验，建立响应指标的回归模型，得到双层桨叶搅拌器的最优参数值。结果显示：转速和桨叶角度对搅拌功率的影响极显著，转速、层间距、桨叶角度和离底距离对混合时间影响极显著，转速对平均温升速率影响极显著，层间距和桨叶角度对平均温升速率影响显著，其中转速对搅拌器性能影响最大；响应面回归模型具有较好的拟合性，通过响应面回归模型得到最优的参数组合为转速80 r/min、层间距170 mm、桨叶角度30°、离底距离100 mm。与优化前相比，搅拌功率减小27.08%，混合时间减小70.15%，平均温升速率提升9.57%，且湍流动能云图分布和温度云图分布明显优于初选模型。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
陈作炳 项勤 吕银雷 邹远志 印世杰
研究开发了一种立式有机废弃物发酵系统,系统由主轴搅拌器、上料装置、通风系统、传动机构、卸料装置组成。系统通过上料装置进料并接入适量菌种,由主轴搅拌器搅拌混合,通风系统提供足量新鲜空气,传动机构为系统提供动力,待发酵完成由卸料装置完成卸料。针对系统在固定工况条件下主轴搅拌器发酵搅拌过程中的阻力展开研究,运用现代化离散元模型(EDEM)模拟和分析物料在筒体内的运动和搅拌器受力情况,并建立搅拌器数学模型,对搅拌阻力进行理论计算。结果表明:EDEM数值模拟计算得到搅拌器转矩平均值为84 927.6 N·m,理论计
关键词：
有机废物发酵系统 搅拌器 阻力分析
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
袁雄 滕召金 陶栋材
分析了HWL搅拌机目前存在的主要问题.在满足搅拌机工作要求的情况下,通过选取合理的设计变量和确定约束函数,建立了以蜗杆传动中心距为研究对象的优化设计数学模型,并用MATLAB算法进行了求解.计算结果表明:新的设计方案使蜗杆传动的中心距下降了20%,能缩短蜗杆传动零部件的采购周期,从而节省大量原材料和生产成本.
关键词：
搅拌机 蜗杆传动 优化设计 MATLAB
[期刊] 建筑经济
[作者]
汪洋
SMW工法搅拌桩在我国还是一种比较新颖的施工工艺,越来越多的地区开始采用这项技术。鉴于SMW工法三轴搅拌桩工程计量与计价过程中存在的问题和争议,通过查阅资料、现场观测等方式进行深入研究,得出符合施工实际的计算公式。对于解决造价从业人员实操的困惑,统一计算思路和方法具有重要的参考价值。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
苏海龙 杨劲松 骆宗安 王国栋
利用有限元模拟软件Abaqus的任意拉格朗日-欧拉法,针对通过搅拌摩擦添加B4C颗粒到Al6061-T6表面实现表面复合的工艺,建立全过程热力耦合动力学模型。分析了在常规搅拌摩擦工艺参数下B4C颗粒的分布规律,根据颗粒分布的模拟结果确立了添加单种颗粒和混杂颗粒多道次加工的实验方案。实验结果表明:多道次换向加工可以改善颗粒在复合材料中分布的均匀性,弥补复合材料中的孔洞缺陷;颗粒沿搅拌头的中心呈对称分布;混杂颗粒的加入有助于进一步改善颗粒分布的均匀性。
关键词：
搅拌摩擦 表面复合 颗粒分布 混杂颗粒
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
潘琦 夏爽 郭珊珊 单宝英 郭萍
为制定满足渠系运行实际情况和作物生长发育所需土壤含水量条件的渠系优化配水方案,将考虑输水渗漏损失的渠系优化配水模型与土壤水量平衡模拟模型耦合,构建基于渠系输水模拟与土壤水量平衡模拟的两级渠系优化配水模型,使用改进的遗传算法求解多目标模型的Pareto解集。选择黑河流域中游西干灌区下的两级渠系作为研究区域,得到50组非劣的渠系优化配水方案。在Pareto前沿面上选取3组代表方案进行对比分析,再将3组中最优的方案与灌区实际灌水方案进行对比,结果表明:Pareto解集可以体现目标之间的博弈关系,当权重值向配水量最少目标偏移时会对土壤水含量等指标产生影响,进而产量下降;当权重值向产量最大目标偏移时会产生水资源浪费现象;而当目标函数的权重值处于中间水平时,产量和配水量目标都可以得到较好地满足,并且与实际灌水方案相比配水量减少113.54万m~3、总产量增加660t,能够达到节水增产的效果。该模型在兼顾渠系运行条件和土壤含水量的前提下权衡了2个目标之间的博弈关系,Pareto解集得出的结果能够满足决策者对于目标的不同需求,为灌区管理者的决策提供理论依据和指导。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
常莹华 牛文全 王维娟
【目的】研究滴灌灌水器的结构参数对其水力性能的影响。【方法】提取齿形迷宫流道灌水器齿宽、齿底距、齿高为结构控制参数,在CAD几何建模的基础上,应用基于CFD(Computational Fluid Dynamics)的流体分析软件FLUENT,对灌水器迷宫流道内流体的流动进行数值模拟,得到流量压力关系以及流场可视化图,由此分析了各参数对灌水器性能的影响,以及流道内水流的速度矢量分布规律。【结果】当齿高保持恒定时,齿宽和齿底距均与流量、流态指数呈正相关关系,且齿宽对流量、流态指数的影响较齿底距更显著;而齿宽和齿底距保持不变时,齿高与流量、流态指数呈负相关关系。【结论】齿宽相对越小,灌水器消能效果...
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
谢冰琪 杨乐乐 陈文霆
自吸式搅拌反应器是一种高效的气液、气液固三相混合设备。目前,对自吸式搅拌反应器的研究和放大主要依赖于经验和实验,仍然需要大量的基础实验数据来指导反应器的放大。该文采用3-D打印技术设计并制造了一种双层自吸桨,用于搅拌反应器中。研究了不同叶轮转速和叶轮浸没深度对临界吸气转速、气含率和气液传质性能的影响。实验结果表明,临界吸气转速随着自吸桨浸没深度的增加而增大;增加自吸桨的转速可以有效提高系统中的气含率和气液界面面积。在1.2 L液体条件下,氢气在四氢呋喃中传质系数介于0.08～0.17 s~(-1)之间。此外,还拟合得到了氢气在四氢呋喃中的传质预测方程,用作反应器放大的指导。最后,结合该反应器研究了黄体酮加氢反应的动力学。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
吴壮壮 牛智有 刘梅英 刘静 李洪成
针对当前仔猪喂奶自动化水平程度较低，劳动强度较大、饲喂效率低下这一问题，设计一种仔猪喂奶系统，开发以PLC控制器为核心的自动控制系统，实现仔猪喂奶过程中加水、控温、搅拌和饲喂等操作的自动化控制，并应用CFD数值模拟探究管径、管道材质、入口温度和管道流速对奶水输送管道压力分布及温度分布的影响，依据仿真结果确定了输送管路的基础参数值，即管道材质为PPR材质、管径为6分管（外径25 mm，壁厚2.8 mm）和管道流速为0.8 m/s。性能试验表明：仔猪配奶罐温度控制精度的平均相对误差为0.91%，温度变化幅度保持在±1℃；仔猪配奶罐温度控制稳定性试验的温度样本标准差为0.226 3℃，变异系数为0.499%；仔猪饲喂点的温度分布范围在36～45℃；仔猪喂奶器压力分布范围在28.36～53.20 kPa。研究结果表明，该仔猪喂奶系统可以正常实现供水、搅拌、加热、循环和排水等功能，各饲喂点的管道压力及温度分布均满足仔猪饲喂要求。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
张伟 沈明霞 刘龙申 孙玉文 杨运南 许志强
[目的]断奶仔猪是生猪养殖业中的重点关注对象,群养环境下的仔猪精准跟踪是分析仔猪个体行为、监测仔猪个体健康的基础。本文提出1种基于深度学习的断奶仔猪目标跟踪方法。[方法]利用基于中心点的CenterNet检测算法设计断奶仔猪目标检测模型,对DeepSORT算法的检测部分进行优化;训练优化跟踪过程中提取仔猪目标外观特征的模型,结合卡尔曼滤波和匈牙利匹配算法,改进重识别环节,实现具有深度关联度量的断奶仔猪目标实时检测与跟踪。[结果]算法测试结果表明,断奶仔猪目标检测模型的平均精度均值和召回率分别为99.0%和78.6%,多目标跟踪精度MOTA和MOTP指标分别为96.8%和81.8%。[结论]本文所提方法改善了因断奶仔猪外表高度相似性以及黏连遮挡情况导致跟踪困难的问题,可在群养环境中精准跟踪断奶仔猪个体,算法为后续仔猪个体行为分析研究提供技术支撑。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
杨智勇 李武鹏 张宇 李志强 李卫京
采用不同结构的搅拌头和工艺参数,焊接热输入和材料流动行为不同,焊缝缺陷的类型也不同.基于Deform软件建立了A7N01材料搅拌摩擦焊仿真模型,通过焊接试验的测温曲线和缺陷完成了模型准确性评价.对比分析了3种搅拌头对焊接缺陷形成的影响.搅拌头结构不同,不同深度处的材料粒子点的切向填充速度不同.圆台搅拌头焊接多出现隧道缺陷、犁沟缺陷,平面搅拌头焊接多出现半隧道半犁沟缺陷.工艺参数与搅拌头的匹配度不同,在焊缝前进侧会出现不同类型的缺陷,并针对该问题提出了预防缺陷的二维工艺参数窗口.与圆台搅拌头相比,平面搅拌头焊接时可用的焊接工艺参数更广.
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
李骅 尹文庆 何文龙
为了探索平面振动筛分装置清选室内气流场的分布规律,运用CFD软件Fluent对其气流场进行了数值模拟。模拟结果表明:气流从风机到筛面,形成比较顺畅的流场,在筛面出口后由于鱼鳞筛的作用,气流方向朝清选室出口处变化,有利于将杂物吹出。为验证数值模拟的可行性,在清选实验台上对筛面中点及出风口的风速进行了测量。测试结果与数值模拟结果对比分析表明:CFD数值模拟结果与实际风速变化规律一致,但CFD模拟值比实际值稍高。
关键词：
数值模拟 试验 平面振动筛 CFD
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张雪松 陈金平 周鹏
为提高埋地管道力学响应分析的教学质量，突破理论和传统实验教学的局限性，培养新型土木工程领域人才，建立了基于数值模拟的占压埋地管道力学响应虚拟仿真实验平台，设计了正压和偏压作用下埋地管道的仿真实验。通过该虚拟仿真实验，向学生直观地展现了占压埋地管道力学响应，引导学生理解各因素变化对埋地管道轴向应力的影响规律，训练了学生利用理论知识建模和计算的能力，有助于培养学生分析和解决复杂工程问题的能力。
关键词：
占压荷载 埋地管道 数值模拟 虚拟仿真
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
吕伟荣 陈智 王智丰 梁炜 周世军 徐伟芬 沈明燕
木拱廊桥在中国乃至世界桥梁史上是一种独有的创造,它有着独特的构造特点与结构受力性能。运用Sap2000分析软件,对享有世界第一跨度的浙江丽水九龙国家湿地九龙木拱廊桥进行精细建模,研究廊桥在不同荷载工况下的结构内力和挠度,并对分析结果进行对比。分析结果表明,"三节苗"与"五节苗"在2类工况下均能实现各杆轴力均匀变化,而弯矩、剪力相对较小,实现了拱结构受力机制。
关键词：
大跨木拱廊桥 拱结构 数值模拟 内力分析
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
杨家培 马骁 雷体蔓 罗开红 帅石金
燃料电池流道或扩散层结构的优化是改善高电流密度下排水性能的重要措施,已有研究多集中于流道或扩散层的独立优化,缺少针对穿孔型扩散层与波浪形流道中水输运的协同优化。该文采用多松弛时间格子Boltzmann高密度比多相模型,模拟了高电流密度工况下燃料电池流道和扩散层孔隙尺度下水的输运过程,分析了扩散层中Re大小和波浪形流道角度、以及扩散层中开孔形状和位置对燃料电池水管理的影响。结果表明:对扩散层以及流道的形状进行协同优化可以更有效地提高燃料电池的排水速率;同时发现扩散层中水开始排出的时刻随着Re的增加而减小,而与波浪形流道角度、开孔形状以及位置无关。该文针对锥孔型扩散层和波浪形流道的优化对未来的燃料电池在高电流密度下的水管理优化设计具有指导意义。
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