为研究扇形雾化喷嘴结构对喷雾冷却性能的影响,建立了喷雾冷却的数学模型和物理模型,利用FLUENT流体分析软件分析得到了雾化场的液滴分布、速度分布以及液滴直径分布,以冷却速度和冷却均匀度作为参考指标,对比了不同结构参数的扇形喷嘴的喷雾冷却效果,得到了扇形雾化喷嘴的进气孔个数和进水孔直径对冷却效果的影响。结果表明在水流量与气压恒定的情况下,进气孔个数越多,冷却速度越快,冷却均匀度越好;在水流量与气压恒定的情况下,进水孔孔径越大,冷却速度越慢,冷却均匀度越好;钢板的温度变化呈非线性分布,随着喷雾冷却的进行,非线性逐渐减小。

为了提高平板式催化剂装箱的效率,降低工人的劳动强度,开发了一套平板式催化剂装箱设备。为了降低系统的残余振动,提高定位精度,对设备装箱运动的轨迹规划进行了研究。提出采用高阶轨迹曲线运动控制方式,在对三阶轨迹的轮廓出现的几种情形进行分析后,提出基于时间的顺序推导的高精度三阶点对点轨迹规划算法,简化了算法的实现,并给出了相应的数学描述。最后针对设备的实际情况,给定了几组不同的约束条件,对算法进行了仿真,验证其有效性和实用性。

针对热镀锌合金化炉冷却段冷却效果不佳的问题,采用数值模拟的方法对喷雾冷却装置进行传热优化。建立了单喷嘴喷雾冷却系统的物理模型和数学模型,利用FLUENT软件对喷雾区非稳态雾化场和温度场进行仿真分析,探究不同条件下雾化场液滴的分布、液滴速度和液滴直径的分布规律以及在钢板冷却过程中壁面温度的分布特征。结果表明,在滞止点以外的喷雾区域,液滴的分布更加均匀,并且液滴速度也更大。从喷雾中心区域到边缘区域,液滴的平均直径在不断减小。壁面的温度分布呈非线性变化,随着时间的增加,温度不均匀性减小。本研究所得结论为喷雾冷却的具体应用提供了理论基础和技术指导。

热裂解炉是废旧轮胎热裂解的核心部分，同时裂解温度的控制是影响裂解过程及产物质量的主要因素之一。以热解炉内热解盘为研究对象，建立了空心热解盘内高温烟气流动与表面不锈钢板热交换的物理与数学模型。提出了数值模拟仿真的方法，利用nuent软件，采用标准湍流模型，对两种结构的空心热解盘温度场进行了数值模拟，得到了裂解炉内热解盘表面的温度分布，并计算了每层表面x轴线方向上的温度分布方差。通过比较两种热解盘结构方案选出了其中较优方案，并进一步对裂解炉的结构和工艺参数优化提供指导。

首先对催化剂板搬运机器人的结构进行了研究,给出了一种通过动平台带动平面六杆机构上下移动,转动座带动平面六杆机构水平转动的四自由度机器人的结构设计。为了便于研究,将平面六杆机构简化为了平面五杆机构,并对机构展开了运动学分析;接着探讨了平面五杆机构的奇异位型和结构参数问题,建立了约束条件;依据运动空间要求,建立了杆件参数之间的几何关系,采用正交试验法对设计参数进行了正交试验,对比分析了各试验因素对实验结果的影响,选取了优化解;将优化解带入约束条件,判断了其是否满足约束。最后将优化后的杆件参数带入了运动学方程,通过Matlab求解出了其运动空间范围,验证了设计参数的合理性。

设计了一种具有方向控制功能小车的转向系统,该小车在前行过程中能自动避开赛道上设置的等距障碍物,其转向功能由不完全齿轮齿条机构完成,该转向系统由两个主动不完全齿轮和一个从动齿条组成,主动不完全齿轮的连续转动转化为从动齿条的往复直线运动,从而实现小车的自动转向.分析表明该转向机构的设计是合理可行的.

从塑件结构工艺性出发对垫圈簧片的工艺性进行了分析.给出了成型垫圈簧片模具浇口布置的几种不同设计方案,并采用CAE软件从气穴、熔接痕、温度场、密度场等方面对几种方案进行了分析对比,预测气穴和熔接痕可能存在的位置,最终确定了浇口的较佳位置和数目.在优化结果的基础上,设计了成型模具,该模具结构紧凑,能满足生产需要,保证产品成型质量.

考虑液固耦合的输液管道振动的研究能更准确地反映振动过程的机理和能量的分布，与实际情况更接近，对于管道振动的减振降噪具有重要意义。以输液管道为研究对象，考虑重力所做的功、液体压力的变化以及液体黏性等因素，运用Hamilton变分原理，建立了在考虑液固耦合条件下，输液管道的横向运动方程和轴向运动方程，为后续的分析计算提供了参考。