增压器涡轮叶片间流体流动的数值模拟

从N-S基本方程出发,采用亚格子尺度模型,运用大涡模拟方法,通过建模和数值计算研究涡轮叶片间流体流动时周围流场的速度、压力、雷诺数和流线分布情况,得出涡轮叶片间流场参数的分布范围,发现各个工况点流场的变化规律和影响因素。该研究结果对增压器涡轮结构进一步优化设计具有重要的指导意义。     

增压器涡轮叶片转角对流体流动的影响研究

由于柴油机转速范围宽,空气流量变化大,增压器涡轮叶片形状和角度越合理,质量越轻,涡轮的启动就越灵敏,涡轮增压器的反应滞后也就越小。文中运用GAMBIT建立涡轮叶片的三维实体模型后用CFD软件FLUENT对涡轮叶片间的流体进行数值模拟,通过改变涡轮叶片角度来研究废气流体的流场变化,进而得到一个合理的涡轮叶片角度。     

脉冲来流和激波作用下的涡轮流场

船用柴油机的工作特点使得废气涡轮增压器的进口气流出现周期性脉动特征，在脉冲来流和激波作用下涡轮的流场呈现复杂的非定常性。采用数值计算方法研究涡轮内激波的发展过程以及脉冲振幅和频率对涡轮性能的影响，结果表明：在脉冲振幅增大时，涡轮转静交界面附近的流动损失经历了尾迹、附面层、激波依次占主导的变化过程；当脉冲系数增大为0.7时，涡轮效率相比均匀来流降低了13.2%；在脉冲频率增大到15Hz时，叶轮叶片50%叶高处的时均载荷分布趋近于均匀来流，涡轮效率下降了7.4%。可见，脉冲振幅和频率的增大加剧了流动损失，进而导致涡轮效率降低。     

高速叶栅在低速状态下的叶型设计及差异研究

基于试验成本等原因,常需要把工作在高马赫数下的叶片放到低速风洞进行吹风试验获得叶型的基本气动参数,这样就需要对叶型进行重新设计来弥补由于高低速气体压缩性改变导致的变化。本文对具有高升力系数的低压涡轮叶片T106A进行重新设计,使其在低速状态下能够匹配在高速流场中的载荷分布。在进行叶片的再设计过程中,采用改进全局优化遗传算法。在获得叶片中径位置匹配的同时,对叶顶间隙处的高低速流场进行对比分析,提出对于叶顶间隙处匹配的相关方法。     

高速叶栅在低速状态下的叶型设计及差异研究

基于试验成本等原因,常需要把工作在高马赫数下的叶片放到低速风洞进行吹风试验获得叶型的基本气动参数,这样就需要对叶型进行重新设计来弥补由于高低速气体压缩性改变导致的变化。本文对具有高升力系数的低压涡轮叶片 T106A进行重新设计,使其在低速状态下能够匹配在高速流场中的载荷分布。在进行叶片的再设计过程中,采用改进全局优化遗传算法。在获得叶片中径位置匹配的同时,对叶顶间隙处的高低速流场进行对比分析,提出对于叶顶间隙处匹配的相关方法。     

船用废气涡轮增压器压气机内部流场数值研究

利用三维数值模拟技术对某型船用柴油机废气涡轮增压器压气机内部流场进行了数值分析,得到了额定转速下压气机内部流道气体流动情况。分析了压气机转子流道流场和径向扩压器流道流场,得到了主要气动参数分布。数值分析表明,在额定工况下离心叶轮内靠近叶轮出口处以及径向扩压器流道内流体均存在跨音速流动区域,同时在扩压器叶片吸力面下游位置存在低速涡流区域;压气机转子流道和扩压器流道的相互干扰及叶顶间隙的存在是导致压气机内部出现流动分离的主要原因。     

新型竖直轴海洋能发电设备叶片的优化与仿真

为深入了解新型竖直轴海洋能发电设备的性能,对其叶片结构的流场特性和设备在流场中的动力收集特性进行仿真研究.建立不同结构叶片和不同数量叶片的二维模型,通过仿真计算,得到不同结构叶片的流场状态,以及叶片数分别为3、4和6时设备的合力和转矩大小.研究结果表明:在矩形叶片上开长方形孔能明显改善叶片后方的涡流,提高叶片的性能;当入口速度不变时,设备所受合力和转矩会随叶片数量的增加而增大;当叶片数量不变时,设备所受合力和转矩会随入口速度的增加而增大.研究结果可为新型竖直轴海洋能发电设备的结构设计与优化提供参考.     

间冷循环冷却叶片强度计算方法

进行了间冷循环高压涡轮叶片与轮盘耦合的强度计算。高压涡轮工作叶片属于带冠气冷空心叶片,叶根为枞树型。由于其结构的复杂性,所以三维造型和网格划分都具有很大的难度。在前期的模型处理中,优先考虑了叶根工作齿接触面的单元质量,在沿接触面法向放置了两层高质量、小尺寸的接触单元,目的是能详细地模拟叶根接触部位的应力分布。本计算的主要目的是对冷却叶片强度计算方法进行探讨研究,为了了解冷却叶片及轮盘榫槽部位应力分布情况,必须将叶片与轮盘进行耦合计算,但在计算时只讨论叶片以及轮盘榫槽处的应力,轮盘其他位置的应力不在本计算中讨论。计算模型取1/86轮盘1只叶片作为分析对象,采用的几何模型是按设计图的名义尺寸,使用Pro/E建立的三维模型,计算时使用专业网格划分软件ANSA划分网格,ABAQUS软件进行计算分析。     

叶片厚度对混流泵性能的影响研究

采用高质量结构化网格离散混流泵计算域,基于雷诺时均(RANS)方程和剪切应力输运(SST)湍流模型对混流泵内流场进行数值模拟.采用多种定性和定量指标对不同叶轮叶片厚度时混流泵的扬程、功率和效率特性及叶轮进、出口的流场流动情况进行对比分析.结果表明:在相同流量下,随叶轮叶片厚度减薄,泵的扬程和功率增加,且最高效率点向大流量工况偏移,最高效率略有升高;叶轮叶片厚度减薄提高了流场流动均匀度,改善了叶片表面压力分布情况,使空化性能得以改善.     

电除尘器入口气流分布的数值模拟

为了研究电除尘器入口气流分布对电除尘器除尘效率的影响,采用κ-ε双方程模型和SIMPLE算法,对电除尘器流场进行了三维数值模拟.计算结果与实验结果吻合较好,为电除尘器的优化设计提供了参考依据.     

屏蔽泵故障数据处理与分析

分析屏蔽泵的主要故障模式,对现场数据进行适当处理,得到适于可靠性分析的故障数据.对故障数据进行经验可靠性分析、指数分布拟合、威布尔分布拟合及对数正态分布拟合,检验、比较拟合结果,得出威布尔分布是描述屏蔽泵电机绕组绝缘低故障的最佳分布,给出屏蔽泵的维修管理建议.     

现代物流对山东经济拉动作用的定量分析

本文阐释了山东省的物流基础设施状况,利用区域物流通量(货流量和客流量的货物当量之和)作为自变量,以山东省历年的GDP为因变量,分析了GDP与物流量之间的关系,并就物流弹性(区域经济增长率与区域物流能力增长率之比)问题进行了探讨。     

现代舰船区域配电

文章通过对舰船传统配电技术和区域配电技术的比较,并以美国海军DD(X)舰配电系统为例,介绍了现代舰船的区域配电技术,分析了区域配电通过改善供电的连续性,在提高舰船生命力方面所起的作用.     

港口门机接电新技术的应用——介绍一种实用新型的港口门座起重机岸边接电箱

对新老接电箱进行了比较,介绍了一种防护能力高,使用安全可靠与操作方便的实用新型港口门座起重机岸边接电箱。     

港口门机接电新技术的应任——介绍一种实用新型的港口门座起重机岸边接电耗

对新老接电箱进行了比较，介绍了一种防护能力高，使用安全可靠与操作方便的实用新型港口门座起重机岸边接电箱。     

考虑颤振效应的超大型集装箱船极限强度

砰击颤振会威胁船体的总纵强度,本文先依据海况对响应贡献率最大的原则确定计算海况,然后计算得到一艘超大型集装箱船的波浪载荷时历,并采用Weibull、Gumbel以及GEV(Generalized Extreme Value distribution)分布拟合得到载荷短期极值沿船长的分布且校核了目标船的极限强度。本文通过短期极值Weibull、Gumbel分布拟合的结果与载荷的规范计算结果对比,发现有必要在考虑砰击颤振效应下利用波浪载荷直接预报结果校核目标船结构强度。     

船用直流组网技术比较

全电力推进系统相对于传统推进系统具有明显优势,是目前船舶推进技术的研究热点之一。全电力推进技术正在经历由交流组网技术向直流组网技术过渡的过程。在比较直流组网技术相对于交流组网技术的优势后,详细介绍目前几种流行的已经得到实船验证的直流组网技术路线,并对其异同点进行比较。分析结果表明,直流组网技术明显优于交流组网技术,不同的直流组网技术路线本身也会对系统的性能产生巨大的影响,特别是异步发电机+全控整流器的方案相对于其他的直流组网技术路线具有明显的优势。     

船舶到港分布律的研究及合理泊位数的计算

用数理统计的方法分析、推求、论证船舶到港的分布律服从二项分布,指出其数学物理意义明确、符合"客观规律",泊松分布只是二项分布的一种方便的近似;并通过实例予以验证两种分布的相似性,同时分析、论述了泊松分布的特征;最后给出了利用泊松分布替代二项分布的使用条件,举例比较两种计算方法的简捷与繁琐;建立合理泊位数的判定式,介绍利用排队论计算合理泊位数的具体方法和步骤,并通过实例予以运用。     

随机模拟在干散货船运输效益分析中的应用

分析影响干散货船运输效益的两个主要随机变量:非生产停泊时间、燃油价格。通过统计数据,指出它们的分布特点,并通过假设检验,得到非生产停泊时间符合爱尔朗分布,燃油价格符合威布尔分布的结论。在此基础上,将随机模拟方法应用于10000t级江海直达干散货船的运输效益分析中,得到该船在北仑港到武汉港航线上符合实际情况的必要运费率的累积概率分布值。     

Discussion on the parameters of design waves

In order to respond the discredit on the design wave standard and to recommend new consideration on design wave parameters, based on the long-term distribution of statistic characteristics of waves and the short-term probability properties of sea state defined by giving the return period, the calculation of the return period, the height, the period, and the oceanic wave parameters of the design wave and the forecasting methods are discussed in this paper. To provide references for the operation reliability of floating structures in the extreme sea state, the method of determining the design wave parameters is resurveyed. A proposal is recommended that the design wave, which can be either significant wave with 500-year of the return period, or the maximum wave with 1/N of exceeding probability, 100-year of the return period, can be applied in the engineering design practice.