空化工况下喷水推进泵内涡结构的时空演化

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作者 赵斌娟 宋英南 +2 位作者 黄忠富 付燕霞 陈汇龙 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第2期116-123,共8页

为揭示混流式喷水推进泵在空化工况下内部涡结构的演化情况,在空化数为0.142的工况下使用Ω涡识别方法对其内部涡结构进行识别和研究,在此基础上研究了空化对涡结构特征演化的影响,并分析了1个周期内涡量运输方程各项对涡结构演化的贡献... 为揭示混流式喷水推进泵在空化工况下内部涡结构的演化情况,在空化数为0.142的工况下使用Ω涡识别方法对其内部涡结构进行识别和研究,在此基础上研究了空化对涡结构特征演化的影响,并分析了1个周期内涡量运输方程各项对涡结构演化的贡献.结果表明:空化工况下,喷水推进泵内部流动复杂,极易产生旋涡,主要的涡结构有叶顶泄漏涡、次级泄漏涡、垂直空化涡和次级泄漏衍生涡;随着三角形空化的坍缩,进口附着涡的涡结构尺度增加,但叶顶泄漏涡因为空泡逐渐增大的缘故涡量逐渐减小;1个周期内,喷水推进泵内空泡尺度较大时,涡结构数量较多,但强度较小.空泡尺度较小时,涡结构尺度较小,强度较大;通过对涡量运输方程进行分解可以发现,拉伸扭曲项的分布与涡量分布具有极高的相似性,压缩膨胀项的量级最高,对垂直空化涡和脱落涡的变化较为敏感,斜压扭矩项在垂直空化涡的发生位置量级较高. 展开更多

关键词 喷水推进泵 空化工况 涡结构 Ω方法 涡量输运

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利用小波分析诊断水泵初始阶段的汽蚀故障 被引量：10

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作者 黄忠富 姜哲 +1 位作者 赵斌娟 吴锦武 《排灌机械》 2005年第2期4-7,共4页

利用小波分析能够把微弱的故障信号放大并可以划分到不同的频带范围内的特点,对水泵早期阶段的汽蚀故障加以诊断,并通过实验进行验证,为准确诊断出初始阶段的汽蚀故障探索了一条新途径。

关键词 泵 汽蚀 故障诊断 小波分析

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基于Mixture多相流模型计算双流道泵全流道内固液两相湍流 被引量：88

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作者 赵斌娟 袁寿其 +2 位作者 刘厚林 黄忠富 谈明高 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期7-12,共6页

采用Mixture多相流模型、扩展的标准k-ε湍流模型与SIMPLEC算法,应用计算流体力学软件Fluent对双流道泵全流道内的固液两相湍流进行了数值模拟,并将计算结果与清水单相流数值模拟及泵外特性性能试验进行了对比,揭示了不同粒径及颗粒体... 采用Mixture多相流模型、扩展的标准k-ε湍流模型与SIMPLEC算法,应用计算流体力学软件Fluent对双流道泵全流道内的固液两相湍流进行了数值模拟,并将计算结果与清水单相流数值模拟及泵外特性性能试验进行了对比,揭示了不同粒径及颗粒体积浓度条件下双流道泵全流道内的固液两相流动规律。研究结果表明:在叶轮流道内,固相体积浓度分布极不均匀,颗粒主要集中于叶轮出口处的工作面和后盖板上,但是随着颗粒浓度和粒径的减小,会出现颗粒向背面迁移的趋势;在蜗壳流道内,颗粒主要集中于靠近蜗壳出口侧的流道区域,颗粒运动轨迹紊乱,少部分颗粒脱离叶轮后能直接从蜗壳出口流出,大部分颗粒撞击蜗壳壁面,留在蜗壳内转动数圈才能流出;颗粒浓度变化对固相的离析作用影响相对较小;粒径变化对固相的离析作用影响较大,粒径越大,颗粒撞击点愈加集中于叶轮工作面,固相的离析作用越明显;相同体积流量下,泵进出口总压差随颗粒浓度和粒径的增加而减小。 展开更多

关键词 双流道泵 固液两相湍流 颗粒浓度 数值模拟

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随钻电阻率测井仪器的实现 被引量：5

4

作者 黄忠富 黄瑞光 陈鹏 《测井技术》 CAS CSCD 2002年第2期172-175,共4页

介绍最新研制的随钻电阻率测井仪器的测量原理、实现方法 ,并具体分析电路硬、软件的设计以及元器件选择中应注意的问题。多次模拟运行试验表明 ,该仪器达到了设计指标 ,性能良好 。

关键词 随钻电阻率测井仪器 随钻测井 电缆测井 电阻率 原理 设计

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双流道泵内非定常流动数值模拟及粒子图像测速测量 被引量：14

5

作者 赵斌娟 袁寿其 +2 位作者 刘厚林 黄忠富 刘栋 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期82-88,共7页

为探讨双流道泵内部的非定常流动机理,采用Fluent软件,基于滑移网格技术、RNGkκ-ε湍流模型计算了一双流道泵在不同工况下的内部流动,并将计算结果与粒子图像测速仪(Particle image velocimeter,PIV)实测结果进行比较。结果表明:计算... 为探讨双流道泵内部的非定常流动机理,采用Fluent软件,基于滑移网格技术、RNGkκ-ε湍流模型计算了一双流道泵在不同工况下的内部流动,并将计算结果与粒子图像测速仪(Particle image velocimeter,PIV)实测结果进行比较。结果表明:计算所得双流道泵内部流场符合叶轮机械内部流动的一般规律,且与PIV实测结果总体变化趋势一致;由于双流道泵结构特殊,其进口处的流动状态与普通叶轮相差较大,出口处的流动状态与普通叶轮类似;叶轮进口处,流体基本沿流道吸力面流动,流道工作面上的相对速度很小,存在严重的脱流和旋涡;叶轮出口处,压力面和吸力面的速度趋于相等,射流—尾迹现象并不明显;由于叶轮—蜗壳动静干涉,两个叶轮流道内的静压分布有所不同;同一流道内,静压随着半径的增加而逐步增大,压力面侧静压大于吸力面侧;蜗壳流道内静压随半径增大,最大静压值在隔舌处。此项研究不仅加深了人们对双流道泵内非定常流动图画的理解,从而进一步完善双流道泵设计方法,同时也可为其他类型泵的内流研究提供借鉴。 展开更多

关键词 双流道泵 非定常流动 数值模拟 粒子图像测速仪测量

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双相钢拼焊板温拉伸流变应力研究 被引量：7

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作者 陈炜 滕广宇 +2 位作者 丁毅 黄忠富 贝建伟 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第22期49-54,共6页

采用CMT5205微机控制电子万能试验机对B340/590DP双相钢母材及拼焊板进行温拉伸试验,研究母材及拼焊板在变形温度为550～700℃、应变率为0.000 1～0.1 s–1条件下的流变应力行为。采用等应变法计算获得焊接区应力-应变曲线,通过改进后... 采用CMT5205微机控制电子万能试验机对B340/590DP双相钢母材及拼焊板进行温拉伸试验,研究母材及拼焊板在变形温度为550～700℃、应变率为0.000 1～0.1 s–1条件下的流变应力行为。采用等应变法计算获得焊接区应力-应变曲线,通过改进后的含软化因子模型分别建立母材和焊接区材料的流变应力模型,并验证流变应力模型的准确性。结果表明,双相钢母材及拼焊板在温拉伸试验中发生了明显的动态回复与动态再结晶,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变率的增加而增加;流变应力的预测值与试验值吻合较好,具有较高的可信度。 展开更多

关键词 双相钢 拼焊板 温拉伸 流变应力

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高强度钢板温成形回弹规律实验研究 被引量：5

7

作者 陈炜 程永恒 +1 位作者 丁毅 黄忠富 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第21期38-40,43,共4页

高强度钢板冲压成形后的回弹问题是其应用中的主要问题之一。温成形技术可显著改善高强钢的成形性。以-U形件为研究对象,通过改变成形温度及压边力,对DP590双相高强度钢在温成形工艺下的回弹和由其引起的扭曲进行了研究。研究表明:随着... 高强度钢板冲压成形后的回弹问题是其应用中的主要问题之一。温成形技术可显著改善高强钢的成形性。以-U形件为研究对象,通过改变成形温度及压边力,对DP590双相高强度钢在温成形工艺下的回弹和由其引起的扭曲进行了研究。研究表明:随着温度和压边力的增加,制件的回弹逐渐减小,但温度的改变对于扭曲无较大影响,压边力的增大可改善扭曲现象。 展开更多

关键词 高强钢 温成形 实验 回弹 扭曲

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离心泵蜗壳内部三维不可压湍流场数值研究 被引量：4

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作者 赵斌娟 袁寿其 +2 位作者 黄忠富 刘厚林 谈明高 《中国农村水利水电》 北大核心 2006年第11期68-70,82,共4页

基于标准k-ε湍流模型,采用SIMPLEC算法,在贴体坐标系下,通过求解时均化的Navier-Stokes方程,对离心泵蜗壳内部三维不可压湍流场进行了数值模拟。得到了离心泵蜗壳内速度、速度矩、压力等参数的分布,分析了蜗壳内部流动的特征。研究结... 基于标准k-ε湍流模型,采用SIMPLEC算法,在贴体坐标系下,通过求解时均化的Navier-Stokes方程,对离心泵蜗壳内部三维不可压湍流场进行了数值模拟。得到了离心泵蜗壳内速度、速度矩、压力等参数的分布,分析了蜗壳内部流动的特征。研究结果表明:蜗壳对称面上流动比较均匀,随着半径的减小,周向速度分量和径向速度分量逐渐增加,且径向速度分量增加得较快;各径向截面上,速度分布的对称性好,幅角>160°后,径向截面上出现二次流现象;速度矩沿径向的分布随半径增大略有提高,沿蜗壳幅角方向的分布不等于常数,但其平均值基本不变;蜗壳内压力分布较为均匀,只是在隔舌附近有较大的压力梯度;流量沿蜗壳包角的分布基本遵循线性规律。 展开更多

关键词 离心泵 蜗壳 湍流 数值模拟

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小流量工况下混流泵涡识别及其演变规律 被引量：3

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作者 赵斌娟 刘雨露 +3 位作者 韩璐遥 曹可凡 陈汇龙 黄忠富 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期231-238,共8页

为了研究小流量工况下混流泵内部流动状态及涡结构的演化规律,采用大涡模拟的计算方法并结合先进的Omega涡识别方法,对某混流泵小流量工况下的涡结构进行识别,获得了叶轮内部典型涡结构的特征和演化规律,并与叶片表面的涡量生成和流动... 为了研究小流量工况下混流泵内部流动状态及涡结构的演化规律,采用大涡模拟的计算方法并结合先进的Omega涡识别方法,对某混流泵小流量工况下的涡结构进行识别,获得了叶轮内部典型涡结构的特征和演化规律,并与叶片表面的涡量生成和流动分离情况进行对比分析.研究结果表明:Omega方法克服了第二代涡识别方法需要人为调节阈值的缺陷,可以较好地识别小流量工况下混流泵内部的精细涡结构;在小流量工况下,混流泵内的叶片斜向涡带、叶尖涡和叶尖分离涡、通道涡以及尾缘脱离涡是叶轮流道内生成的典型涡结构,它们有各自独立的生成和发展过程,又相互作用,使叶轮内流场更加紊乱.本研究揭示了小流量工况下混流泵内部特有的涡结构特征与演变规律,可为包括混流泵在内的叶轮机械流场分析和性能优化提供一定的理论指导和技术支撑. 展开更多

关键词 混流泵 小流量工况 涡识别 涡演变规律 Omega方法

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仿真模拟与物理成形相结合的叶片锻造实验 被引量：2

10

作者 郭平义 邵勇 +2 位作者 金云学 黄忠富 石凤健 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2016年第4期216-218,共3页

针对锻造类实验教学开展的困难,提出了基于仿真模拟与物理成形相结合的叶片锻造及其辅助成形的实验教学模式。开发了较为完善的叶片锻造成形实验装置,并设计了丰富多样的实验教学内容及课后任务形式。实验项目教学活动的开展有利于学生... 针对锻造类实验教学开展的困难,提出了基于仿真模拟与物理成形相结合的叶片锻造及其辅助成形的实验教学模式。开发了较为完善的叶片锻造成形实验装置,并设计了丰富多样的实验教学内容及课后任务形式。实验项目教学活动的开展有利于学生更好地理解及掌握复杂金属成形制坯、锻造及冲切方面的专业知识及工装设计方法,丰富了相关课程内容的教学方式及手段,所开发的实验装备及实验课程内容经实际教学过程检验,取得了较好的运行及教学效果。 展开更多

关键词 叶片 锻造成形 实验研究 模具设计

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混流泵叶片安放角对内涡结构及叶轮-导叶适应性的影响 被引量：3

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作者 赵斌娟 韩璐遥 +3 位作者 刘雨露 廖文言 付燕霞 黄忠富 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期109-114,共6页

转叶式混流泵的叶片安放角可以调节,当工况发生改变、叶片安放角调节后,叶轮-导叶的适应性将随之变化,进而影响到混流泵的水力性能.以一叶片安放角可取-4°,0°和4°的转叶式混流泵为研究对象,从涡结构的角度出发,探究叶片... 转叶式混流泵的叶片安放角可以调节,当工况发生改变、叶片安放角调节后,叶轮-导叶的适应性将随之变化,进而影响到混流泵的水力性能.以一叶片安放角可取-4°,0°和4°的转叶式混流泵为研究对象,从涡结构的角度出发,探究叶片安放角改变对叶轮-导叶适应性的影响规律.研究结果表明:随着叶片安放角的增大,叶轮内部涡结构的大小在逐渐增大,且环绕在轮缘处的涡带直径逐渐增大,而导叶内通道涡数量在逐渐减少,叶轮和导叶外缘后盖板壁上的涡结构大小和强度在逐渐增大;混流泵强度较高的涡主要集中在叶片表面以及壁面附近;通过对叶片安放角的调节,转叶式混流泵能在不同的流量区间内保持高效运行,但随着叶片安放角的增大,由于涡结构逐渐增多,转叶式混流泵效率逐渐降低;导叶内通道涡的数量随着叶片安放角的降低而增加,从而导致转叶式混流泵的扬程变小;转叶式混流泵叶轮-导叶适应性在叶片安放角调节后产生变化,叶片安放角为-4°时,叶轮与导叶匹配度最好,而越偏离-4°,从叶轮进入导叶的涡结构越多,叶轮-导叶适应性越差. 展开更多

关键词 转叶式混流泵 叶片安放角 Q准则 涡结构

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基于数值模拟技术的吸塑模成型工艺优化 被引量：3

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作者 徐明 陈炜 +4 位作者 黄忠富 丁毅 岳陆游 刘祥军 程永恒 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第7期230-232,共3页

介绍了吸塑成型工艺过程,对吸塑成型的关键技术进行了阐述,包括运动函数的建立和成型时间的预测。基于Polyflow软件平台,以冰箱门体内胆吸塑模为例,通过对吸塑模成型过程的分析,对吸塑成型工艺过程进行了数值模拟分析。模拟结果表明:在... 介绍了吸塑成型工艺过程,对吸塑成型的关键技术进行了阐述,包括运动函数的建立和成型时间的预测。基于Polyflow软件平台,以冰箱门体内胆吸塑模为例,通过对吸塑模成型过程的分析,对吸塑成型工艺过程进行了数值模拟分析。模拟结果表明:在整个真空吸塑成型过程中,吹泡时间的长短是控制制件成型质量的关键。吹泡时间过短会导致制件厚度局部变薄不均匀;而吹泡时间过长,则会出现局部折皱和折叠。结合数值模拟技术和运动函数,实现了吸塑成型工艺参数的优化。 展开更多

关键词 吸塑模 数值模拟 成型工艺

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线上线下混合式注塑模具拆装实验教学改革研究 被引量：4

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作者 邵勇 陈书锦 +2 位作者 郭平义 石凤健 黄忠富 《实验科学与技术》 2022年第6期65-70,共6页

针对线上或线下独立开展注塑模具拆装实验的局限性,该文提出了线上线下混合的注塑模具拆装实验教学改革的新方法。通过引入虚拟仿真项目并利用在线课程教学管理平台,基于数据驱动,构建了集课前预习、仿真模拟操作、成绩综合评价、互动... 针对线上或线下独立开展注塑模具拆装实验的局限性,该文提出了线上线下混合的注塑模具拆装实验教学改革的新方法。通过引入虚拟仿真项目并利用在线课程教学管理平台,基于数据驱动,构建了集课前预习、仿真模拟操作、成绩综合评价、互动答疑等全流程闭环的线上运行系统,可实现对个体的客观、准确、全面的综合评价,有利于统一课程执行标准,可显著提高教学开展质量及效率。所提出的教学改革方法经实践检验,取得了较好的运行及教学效果。 展开更多

关键词 虚拟仿真实验 实验教学改革 模具拆装 教学管理平台

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工艺路线对等径角挤压变形均匀性的影响 被引量：2

14

作者 石凤健 王雷刚 黄忠富 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第23期134-137,共4页

等径角挤压被认为是制备块体超细晶材料最有前景的工艺方法之一。采用刚塑性有限元法分析了不同路线多道次等径角挤压后的等效应变分布。结果表明:一道次等径角挤压后坯料中间主要变形区下部坯料的等效应变较低。A路线多道次挤压后,变... 等径角挤压被认为是制备块体超细晶材料最有前景的工艺方法之一。采用刚塑性有限元法分析了不同路线多道次等径角挤压后的等效应变分布。结果表明:一道次等径角挤压后坯料中间主要变形区下部坯料的等效应变较低。A路线多道次挤压后,变形更加不均匀,上下表面的等效应变差值增大;C路线挤压后等效应变分布呈上下表面小,中间较高的分布特征,且随挤压次数的增加,中心和上下表面的等效应变差异增大。BC路线多次挤压后的等效应变分布较均匀,等效应变较高的区域应变相差较小且所占区域较大。模拟结果对于等径角挤压工艺的制定可起到指导作用。 展开更多

关键词 等径角挤压 工艺路线 等效应变 有限元法

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双流道泵叶轮内贴体网格生成与CFD分析 被引量：5

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作者 赵斌娟 袁寿其 +2 位作者 刘厚林 黄忠富 谈明高 《排灌机械》 2008年第2期10-14,共5页

以贴体网格的微分方程生成法为基础,采用Thompson和Sorenson的思想,以指数函数作内插传递,根据网格正交性和间距的要求构造源函数,然后通过求解带源项的Laplace方程,实现了双流道泵叶轮内三维贴体网格的自动生成,并对该叶轮在设计工况... 以贴体网格的微分方程生成法为基础,采用Thompson和Sorenson的思想,以指数函数作内插传递,根据网格正交性和间距的要求构造源函数,然后通过求解带源项的Laplace方程,实现了双流道泵叶轮内三维贴体网格的自动生成,并对该叶轮在设计工况下的内部流动进行了数值模拟.结果表明:用该法生成的网格品质良好,能有效提高叶轮内部流动数值计算的前处理环节的效率和精度;网格疏密度可人为控制,且网格线与边界正交,便于湍流壁面条件的引入;编写的网格生成程序通用性强,经改进也可用于其他非规则几何形状流道网格的自动生成. 展开更多

关键词 双流道泵 叶轮 贴体 网格生成 CFD分析

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反复折弯校直工艺研究进展 被引量：1

16

作者 石凤健 黄忠富 +1 位作者 王雷刚 芦笙 《材料导报（纳米与新材料专辑）》 EI 2010年第1期189-192,共4页

反复折弯校直属于剧烈塑性变形工艺之一,通过折弯和之后的校直在材料内部产生剪切变形,细化材料组织。介绍了反复折弯校直工艺的原理、方法及反复折弯校直变形分布特征、微观组织及材料力学性能,并提出了反复折弯校直工艺的研究方向。

关键词 剧烈塑性变形 反复折弯校直 限制导槽加工 限制导槽轧制 超细晶

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基于项目化教学的跨学科模具人才培养模式探索 被引量：7

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作者 石凤健 芦笙 +2 位作者 黄忠富 叶思珍 邵勇 《产业与科技论坛》 2014年第15期141-143,共3页

材料成型及控制工程专业模具设计与制造方向具有专业性强、重实践和跨学科的特点。本文简要介绍了模具人才能力要求及培养中存在的问题,指出了以往教学中存在的不足,阐述了项目教学内容总体设计、实施过程和评价方法。实践表明,结合专... 材料成型及控制工程专业模具设计与制造方向具有专业性强、重实践和跨学科的特点。本文简要介绍了模具人才能力要求及培养中存在的问题,指出了以往教学中存在的不足,阐述了项目教学内容总体设计、实施过程和评价方法。实践表明,结合专业培养目标和定位,通过在模具设计与制造方向系列课程中实施项目化教学,使学生受到了现代工程师的基本训练,培养了分析问题、解决问题能力以及团队协作意识和沟通能力,提升了学生的创新意识与创新能力,实现了培养跨学科人才的目标,该培养模式具有一定的推广应用价值。 展开更多

关键词 模具设计制造 项目化教学 跨学科 人才培养模式

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塑性加工工艺及模具设计项目化网络教学平台建设与应用 被引量：3

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作者 石凤健 王超 +1 位作者 叶思珍 黄忠富 《中国教育技术装备》 2016年第21期61-62,共2页

为了配合塑性加工工艺及模具设计课程项目化教学的需要,依托学校天空教室网络教学平台,建设该课程的教学网站并进行应用研究。网络教学平台包括基础资源和丰富的立体化资源,为学生完成项目及课后自主学习提供了支持,转变了学生的学习态... 为了配合塑性加工工艺及模具设计课程项目化教学的需要,依托学校天空教室网络教学平台,建设该课程的教学网站并进行应用研究。网络教学平台包括基础资源和丰富的立体化资源,为学生完成项目及课后自主学习提供了支持,转变了学生的学习态度和方式,使教学方式多元化,网络教学平台的应用进一步提高了教学质量。 展开更多

关键词 网络教学平台 项目化教学 塑性加工工艺及模具设计课程

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双流道泵的三维实体造型与数值模拟

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作者 赵斌娟 袁寿其 +2 位作者 刘厚林 黄忠富 刘敏 《水泵技术》 北大核心 2007年第4期18-21,共4页

本文从双流道泵的二维水力设计出发,利用参数化的绘图软件Pro/E Widefire实现了双流道泵叶轮的三维实体造型,并在三维造型的基础上,建立流动控制方程,设定计算区域及边界条件,对其内部三维不可压湍流场进行数值模拟。研究结果表明。在... 本文从双流道泵的二维水力设计出发,利用参数化的绘图软件Pro/E Widefire实现了双流道泵叶轮的三维实体造型,并在三维造型的基础上,建立流动控制方程,设定计算区域及边界条件,对其内部三维不可压湍流场进行数值模拟。研究结果表明。在双流道泵三维造型基础上进行数值模拟可以很好地检验水力设计的优劣,预测其性能。 展开更多

关键词 离心泵 双流道泵 叶轮 三维造型 PRO/E 数值模拟

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复杂叶片锻造工艺实验装置的研制与开发

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作者 郭平义 邵勇 +2 位作者 芦笙 石凤健 黄忠富 《实验科学与技术》 2016年第3期53-55,共3页

以研究开发复杂叶片锻造装置及相关成形实验为目的,在充分考虑实验教学开展的便捷性、安全性及易操作性基础上,详细分析并介绍了叶片锻造及配套成形模具的结构设计特点及主要实验内容,为实验教学课程的开展打下了坚实基础。所开发的实... 以研究开发复杂叶片锻造装置及相关成形实验为目的,在充分考虑实验教学开展的便捷性、安全性及易操作性基础上,详细分析并介绍了叶片锻造及配套成形模具的结构设计特点及主要实验内容,为实验教学课程的开展打下了坚实基础。所开发的实验装备及实验课程内容经实际教学过程检验,取得了较好的教学效果。 展开更多

关键词 叶片 锻造成形 实验研究 模具设计

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