基于大冷量斯特林低温制冷机仿真及试验

斯特林制冷机是一种结构紧凑、效率高、可靠性高的回热式制冷机。文章利用Sage软件对斯特林制冷机进行数值模拟,并对整机进行试验研究,以确定各工作参数和各部件几何参数对制冷性能的影响,并对该制冷机在深冷温区的制冷量进行理论预测。通过试验,初步可知无负载制冷温度为70 K;110 K时,获得507 W的制冷量,制冷机相对卡诺效率为21.3%。试验结果显示,试验机各缸存在最佳频率,且随着充气压力的提高,制冷效率也随之提高。由此可知,更换回热器结构能进一步提高斯特林制冷机的制冷效率。     

船舶特辅机电设备CAD工具与PDM系统的集成

本文设计了一台对置式直线压缩机驱动三台并联的完全相同的直线脉管制冷机系统,试验结果表明,该系统中三台制冷机有较好的一致性,且均能够获得与单台制冷机独立工作时相当的性能。在充气压力2MPa,工作频率50Hz工况下,三台制冷机所能达到的最低温度分别为：36.5K、37.3K、36.3K。在充气压力2.5MPa,工作频率54Hz工况,在压缩机能力范围内,77K液氮温度下获得了最高的试验制冷量230W制冷量,并且整机相对卡诺效率达到13.2%。     

斯特林发动机中天然气扩散燃烧的数值分析

本文应用数值模拟,对斯特林发动机中天然气的燃烧进行了全尺寸三维模拟.空气预热温度、旋流数和过量空气系数对斯特林燃烧室速度场、温度场分布以及排放有重要影响,本文分别对这些参数进行了优化.预测了优化后燃烧室的速度场、温度场的分布,以及NOx和CO的浓度场分布,得到了吸热部件周围的流动形式.模拟结果为抑制NOx和CO的排放和进一步提高换热效率以及发动机的效率提供了指导.     

菱形传动β型斯特林机的动力学与热力学耦合分析

斯特林发动机是一种能以多种燃料为能源的闭循环回热式发动机。本文研究一种β型斯特林发动机的动力学与热力学耦合分析模型。该耦合模型中考虑发动机的热损失以及不可逆性,以期能够得到更加接近实际工况的数据。通过数值模拟,分析回热器性能以及无益容积对发动机性能的影响。另外,研究得到不同几何参数下的发动机净输出功以及热效率,并评估传动机构、无益容积比以及回热器性能对发动机最大输出净功的影响。结果表明,发动机效率随着无益容积的增大而降低,随着回热器性能的降低而降低。     

斯特林发动机高背压燃烧换热性能影响因素分析

高背压燃烧是斯特林发动机的重要特性之一。通过使用经试验修正后的一维稳态计算方法对斯特林发动机燃烧室进行计算,分析燃烧换热性能的各个影响因素,如燃烧室尺寸、加热管尺寸、翅片尺寸等,明确设计中的关键点,有助于提高整机的燃烧效率,最终提高整机性能。     

溴化锂吸收式制冷机利用低温热水作为热源的研究

本研究旨在试验测定热水型溴化锂吸收式制冷机的使用热源温度，从而在对比中考察理论计算的正确程度。本研究除单效循环使用低温热源的理论计算外，主要进行两种试验。一种是热水型溴化锂吸收式制冷机的性能试验；另一种是热水型溴化锂吸收式制冷机的变工况试验。试验结果表明，溴化锂吸收式制冷机能利用（８５－９５℃）低温热源制取（１０－７℃）低温冷媒水，用作空调或生产工艺过程的冷源，理论计算也能反映制冷机的真实性能。     

利用多种余热的复合热源型溴化锂制冷机组特性分析

针对船舶动力系统运行时会产生大量多种形式的低品位余热,而这些余热恰好适合作为溴化锂吸收式制冷机的驱动热源,并利用动力系统余热实现船舶的空气调节.介绍了船舶柴油机动力系统所产生的几种余热形式,以及复合热源型溴化锂吸收式制冷机的热力性能、制冷循环效率和回收这些余热的可行性方案.并与电力驱动的压缩式制冷循环在经济性、安全性和能源利用效率等方面进行综合分析对比,论述了船舶节能和余热回收利用的可行性和必要性.     

余热制冷进气的回热燃气轮机循环数值计算和分析（上）

针对简单循环燃气轮机性能较低，且其性能又易受大气温度变化影响的先天不足，提出了一种由单级吸收制冷机和回热燃气轮机组合而成的新型复合动力循环－－余热制冷进气的回热燃气轮机循环，并就该循环的一般特性问题建立模型进行了数值计算和分析，该动力循环达到相当高的比功和热效率，有效地改善燃气轮机装置性能对外界大气温度的敏感性，该动力装置技术成熟、性能优异、有实用价值。     

溴化锂吸收式制冷机国外发展综述

本文曾刊登于《制冷技术》杂志。经与作者商议,本刊予以转载,以应需求。溴化锂吸收式制冷机是一种以热能为驱动源的制冷机械,具有节电和节能的显著效果。这种制冷机近年来在国内取得了迅速的发展。由于氯氟烃制冷剂对大气臭氧层有破坏作用,自蒙特利尔议定书签订以来,世界各国正在大力开展替代工质的研究。其中推广和扩大吸收式制冷机的使用也是方向之一,因而,溴化锂吸收式制冷机的应用研究就越来越受到重视。本文就国外溴化锂吸收式制冷机的发展作一概略介绍。     

轴力作用下K型焊接管节点的应力集中系数分析

该文介绍了K型焊接管节点的几何和数值模拟方法.通过对两个大型的K节点模型的试验测试,得到了K节点在轴力作用下沿着焊缝周围的热应力区内的应力集中系数,并验证了数值结果的准确性.在此基础上,通过对1008个不同几何形状的K节点在轴力作用下应力集中系数的分析,研究了几何参数对K节点应力集中系数的影响.根据模型分析的结果,通过曲线拟合提出了计算轴力作用下K节点应力集中系数的参数公式,并对该公式的精确性进行了评价.     

水平荷载作用下桶式基础结构稳定性研究

桶式基础防波堤结构应用于深厚软土沿海工程中的实例越来越多,但单桶多隔舱桶式基础结构的稳定性问题尚未得到解决。通过物理模型试验和数值模拟相结合的方法,探讨了桶式基础防波堤的稳定性问题,通过物理模型试验验证数值模型中的土体参数,再通过数值模型研究土体参数对结构承载力和位移的影响规律,以及结构埋深对结构承载力和位移的影响规律;数值模型的计算结果表明,淤泥的弹性模量对位移起到控制作用,特别是对低弹性模量的土体,影响更为敏感;对于承载力,淤泥摩擦角和黏聚力都有着显著影响,增大摩擦角和黏聚力对结构承载力的提高有显著作用。通过变化桶式基础的埋深,发现桶式基础底面达到承载力高的土层表面,对提高承载力有显著效果。研究成果可为工程设计和优化提供参考。     

数控设备网络化管理系统的研究与实现

基于数控加工企业生产的工程背景,分析了当前数控加工效率难以提高的瓶颈问题,提出了一套基于产品结构及数控程序的审批流程,集成编辑、管理、传输等功能的完整的数控设备管理系统实现方案,并应用在数控加工企业的实际生产中.实践结果表明,该系统运行可靠,提高了生产效率.     

架空直立式码头结构三维数值塑性破坏分析

利用有限元法对性质复杂的混凝土结构——架空直立式码头进行塑性破坏分析，其中包括根据室内模型试验得到的混凝土参数，利用有限元软件进行数值模拟分析；结合重庆市寸滩码头模型试验资料，对数值模拟结果进行对比分析。结果表明：码头结构在受到顶层撞击力后最先破坏的是结构底层的联系梁；随着撞击荷载的增大，结构上部的纵撑、横撑两端均出现不同程度的开裂区，但整个结构未出现较大位移，表明此种结构具有较强的塑性变形能力，符合框架结构的设计原则，与试验数据比较吻合。     

船舶控制设备用微连接器激光软钎焊电路设计

针对在船舶控制设备用微连接器手工焊接中出现的焊接质量问题,利用精密恒流技术与温度控制技术的功能,设计基于STC15W4K单片机控制的激光器软钎焊硬件电路系统,通过精密恒流驱动技术及半导体制冷技术,实现微连接器引脚与排线的准确焊接,试验结果表明,可实现微连接器的软钎焊自动焊接功能,提高焊接质量,提升生产效率。     

爆炸活塞式限流器的温升仿真分析与试验

爆炸活塞式限流器采用电弧触发器检测短路电流,触发爆炸活塞机构高速分断电路,具有较强的限流能力。本文基于ANSYS11.0建立了直流爆炸活塞式限流器的三维热电耦合仿真模型,仿真结果和试验基本一致。仿真和试验结果表明,安装火工品装置的部位温升仅21K,可见这种结构中火工品装置的长期工作温度较低,有利于提高火工品装置的寿命。     

多关节仿鱼运动推进机构的设计与实现

鱼类效率高、机动性强、持久力长的游动方式为人类水中运输设备提供了极佳的设计思路.通过模仿鱼类的运动方式,可设计出新颖的水下运输、作业装备.本文以仿鱼推进机构的设计和实现为目标,根据鱼类游动的特点,对其运动方式进行数字模拟,分析影响其游动性能的关键参数,并建立鱼类游动的数学模型.据此给出了一种多关节仿鱼推进机构的设计方案,完成了辅助这种仿生推进机构设计的仿真软件.借助可视化的鱼类游动及控制的仿真,给出仿鱼推进机构的关键参数,并研制了采用鱼类游动方式运动的仿生机器鱼.     

多用途液化气船BOG再液化系统流程模拟分析

从装载多种液货的角度出发,选择单级压缩与两级压缩中间完全冷却系统相复叠的形式组成新的再液化系统。运用流程模拟软件Aspen Plus模拟设计的多用途液化气船再液化系统各模块装载不同液货,分别对再液化系统的循环效率、制冷系数和压缩机能耗等进行模拟计算分析。分析不同冷凝温度条件下所设计的再液化系统的运行情况,给出各液货最佳冷凝温度的范围,并对再液化系统进行优化。最后,对装载液货LEG时,复叠式制冷循环高温制冷剂采用R134a和R410A时所取得的不同效果进行分析。     

A new look at the external pressure capacity of sandwich pipes

Sandwich Pipes (SPs) have been developed to overcome the required flow assurance and pressure capacity issues in deep and ultra-deep waters. This research aims at studying the influence of certain structural parameters on the pressure capacity (also referred to as the plastic buckling pressure) of Sandwich pipelines. The use of high grade steel pipes, as the internal or external pipes, has also been considered as one of the design parameters in this study. Moreover, a comprehensive parametric study, considering a practical range of the parameters that influence the response of SPs (and considering 3840 SP configurations) was conducted. The results from this large array of pipes were used to formulate a practical equation, capable of estimating the plastic buckling pressure of SPs. The accuracy of the proposed equation was evaluated by comparing the results with the experimental and numerical results available in the literature. The comparative results demonstrated that the proposed equation could predict the buckling capacity of such pipes with a reasonable accuracy. Furthermore, the proposed equation was used, along with a general optimization procedure, to establish the most optimum and cost-effective combination of structural parameters for SPs suitable for use in various water depths.     

船舶高、低温冷库制冷新循环理论分析与实验

针对船舶高、低温冷库制冷循环一机多效方式中存在的缺点，提出用喷射器代替高温冷库上的蒸发压力调节阀，构成一种新制冷循环，并从理论和实验两方面详细分析了较原循环的优越之处。     

斯特林发动机燃烧室氧-柴油无焰燃烧的数值研究

对斯特林发动机燃烧室氧-柴油无焰燃烧进行数值模拟。研究表明：氧-柴油无焰燃烧相比于传统氧-燃料燃烧需要卷吸更多的烟气来对纯氧进行稀释。直流燃烧室和旋流燃烧室内实现无焰燃烧的引射比分别为32和11.5,旋流燃烧室有助于无焰燃烧的实现。氧-柴油无焰燃烧的火焰峰值温度比传统燃烧模式低600 K左右,火焰峰值温度大幅下降。氧-燃料模式下燃烧室温度变化在20%以上,而氧-柴油无焰燃烧模式下温度变化小于15%,燃烧室温度均匀性显著提高。