氢氧化铝对泡沫酚醛材料的填充改性研究

用超细氢氧化铝对泡沫酚醛材料进行了填充改性。结果表明，填充改性能提高酚醛泡沫的抗压强度；其导热系数随着使用温度和材料密度的升高而增大；泡沫材料在深冷情况下表现出优异的绝热性能。同时对其燃烧性能进行了考察，其临界氧指数高达４７。酚醛树脂泡沫材料在高于１５０℃的高温环境中有自燃的危险，１５０℃以下可安全使用。     

介质黏性对螺旋离心泵内部流动特性的影响

采用国家重点研发计划沉潜油回收项目研发的一款螺旋离心泵作为研究对象,采用数值仿真的方法,探究不同油品输运过程中螺旋离心泵的外特性变化规律。以清水作为对照组,选取常见的2种油品参数,开展计算研究。通过计算发现,在设计工况下,油品1扬程降低4.8%,油品2降低10.6%。随着流量继续增大至70 m~3/h,油品2输送中,扬程降低23%,功率增加了近100%。这表明,黏性系数的增大,导致油品之间的摩擦力增大,进而导致内部压力增大,蜗壳近壁面的速度降低,削弱了流场内速度梯度,消耗了油品获得的能量;同时,油品运动过程中的摩擦力增大,导致泵送系统的功率增加。综上,通过计算分析,获得了油品对螺旋离心泵输送过程的影响规律,为后续螺旋离心泵开展溢油回收工作奠定了基础。     

多航态高速无人艇阻力试验研究

为了研究多航态高速无人艇在不同吃水航态下的阻力性能以及运动特性,在半潜到水面航态范围内变换6个吃水状态进行模型阻力试验,试验速度涵盖排水航行到滑行状态范围,对每个吃水工况下的航行姿态、阻力性能进行分析研究。结果表明,该多航态高速无人艇在一定吃水范围内都有着较好的阻力性能以及良好的运动姿态,在中低速(Fr?2.0)条件下,该模型在不同吃水下的运动姿态、阻力性能随航速的变化趋势一致,但在高速滑行(Fr? 3.0)条件下变化趋势有差异;剩余阻力占总阻力的比例Rr/Rt随着吃水的增加而不断增大,在相同吃水条件下Rr/Rt随着F r?的增加呈现出先增大后减小的规律。     

船用泡沫铝夹层板在低温下的冲击动态响应研究

泡沫铝夹层板具有良好的动态能量吸收性能,在极地船舶抗冲击防护方面具有巨大的潜在应用前景。文章利用ABAQUS有限元软件,结合准静态拉伸压缩材料试验,建立了船用泡沫铝夹层板的低温动态冲击数值仿真模型,研究了其动态冲击响应与抗冲击性能,并采用Instran 9350落锤冲击试验机对数值仿真模型进行了试验验证。在此基础上,研究了低温和冲击能量对船用泡沫铝夹层板动态冲击响应的影响。结果表明,随着冲击能量的增加,常温和低温条件下船用夹层板的冲击力峰值、最大挠度和最终挠度遵从乘幂增长规律。与常温相比,低温下船用泡沫铝夹层板的面板变形较小,且随着冲击能量的增加,低温的影响更为显著,即船用泡沫铝夹层板在低温下具有更好的抗冲击性能。     

船舶螺旋桨水动力性能数值分析

为获取船舶螺旋桨的水动力性能，采用多参考系模型（Multi-moving Reference Frame，MRF）法，运用重正化群（Renormalization Group，RNG）k-ε湍流模型计算定常条件下的螺旋桨水动力性能，研究不同进速比与不同盘面比条件下的螺旋桨水动力性能，分析不同进速条件下的螺旋桨推力与扭矩等水动力参数变化特性。结果表明：随着进速比的增大，螺旋桨的推力与扭矩呈现下降趋势；在盘面比由0.45增大至0.55时，螺旋桨的推力与扭矩随着盘面比的增大而增大，但在盘面比由0.55增大至0.60时，螺旋桨的推力与扭矩减小。因此，在设计螺旋桨的过程中，需要考虑盘面比对螺旋桨水动力性能的影响。     

坡率对土质边坡稳定性影响分析

采用有限差分软件建立某一土质边坡的数值模型,分析不同坡率和分级放坡条件下边坡的稳定性。研究表明:坡率越小,边坡的安全系数越大,坡面水平位移越小;随着高度降低,坡面水平位移增大。总坡率相同的条件下,采用分级放坡,可提高边坡整体的稳定性。锚固后边坡的安全系数增大,坡面水平位移减小;随着坡率减小,坡体内部锚杆轴力增加,坡面处锚杆轴力降低。平台增加了边坡的安全性,减小了锚杆的轴力值。     

船用增压柴油机不同负荷下燃烧排放性能研究

为了研究柴油机在不同运行工况下偏心燃烧室缸内燃烧及排放情况,采用三维流体数值分析软件AVL FIRE建立某型柴油机燃烧及排放的计算模型。通过对不同负荷下柴油机燃烧及排放的模拟,计算该型柴油机缸内压力、温度等参数随曲轴转角的变化及燃烧温度、燃空当量比、NO和Soot的分布情况。研究表明：随着负荷的增加,在高负荷下易出现燃油撞壁现象;NO生成量随着负荷的增大而增加,在负荷增大到一定值时反而减小;NO生成主要分布于燃烧室偏心侧,高工况时NO大量生成在燃烧室边缘;Soot主要集中在油束与缸盖之间的缝隙位置。     

新型船用吸声材料泡沫铝

扼要介绍了用熔体发泡法制造泡沫铝的制造过程 ,泡沫铝孔径为 2～ 7mm,孔隙率为 80 %～ 90 % ,最大制品尺寸为 60 0 m× 60 0 mm× (8～ 40 0 ) mm。重点研究了泡沫铝的吸声性能、热学性能、阻尼性能、机械性能、吸湿性能及无毒性能。结果表明 ,泡沫铝是一种综合性能良好的新型吸声材料。平均吸声系数可达 0 .4～ 0 .5 2 ,且随孔径的减小 ,孔隙率、厚度的增大 ,吸声性能提高。压缩加工对泡沫铝的吸声性能有很大影响 ,压缩率为 40 %时 ,吸声性能最好。泡沫铝导热系数仅为未发泡铝的 1 /60 0 ,远远低于大理石 ,也低于石棉板 ;耐火温度可达 80 0℃。其内耗比致密铝高 3～ 7倍 ,比高阻尼 Zn-Al合金高 2～ 4倍。其强度为几个 MPa数量级。它不吸湿 ,吸湿率为 0 .0 % ,无毒性。     

船舶材料抗高温性能的测试与分析

常规方法测试材料抗高温性能时,直接对材料进行高温锻造,导致高温下材料拉伸性能、弯曲性能量化值普遍偏小。提出船舶材料抗高温性能测试方法。高温锻造前对船舶材料进行热处理,制作材料单向板,利用空气炉和烘箱,对单向板进行热暴露、淬火,通过煅烧炉,高温煅烧单向板,在不同煅烧温度下,使用拉伸机拉伸单向板,直至材料纤维断裂,得到高温下的材料极限拉伸强度、弯曲变异系数,表现材料抗高温性能。选取船舶材料中常见的Al合金复合材料,作为高温性能测试材料,实验结果表明,不同测试温度下,设计方法提高了极限拉伸强度、弹性模量测试值,反应的拉伸性能、弯曲性能更符合实际情况。     

燃烧驱动连续波HF/DF化学激光器新型点火系统设计与测试

针对燃烧驱动的连续波DF/HF激光器可靠点火的性能要求,设计制作了氟气(F2)发生器作为新型的点火系统。开展了真空条件下的点火试验,验证不同NF3和H2配比对产物中F2摩尔浓度及平衡温度的影响,重点考察了F2发生器自身点火性能的稳定性和可靠性,进行了F2发生器作为点火系统的实际点火试验。F2发生器能够保证自身点火成功并提供最高含量为42%的含F2混合气体,经过合理的时序控制,含F2混合气体能够高效地点燃激光器增益发生器,在已开展的近百次点火试验中未出现点火不成功的情况。试验验证了F2发生器作为新的点火系统替代常规火花塞点火器的可行性与可靠性。     

三峡升船机减速器齿面磨损对其振动特性的影响分析

减速器运行过程中啮合作用会使齿轮齿面发生磨损,影响其齿间间隙和内部激励,最终改变齿面的振动特性。文章通过建立三峡升船机减速器中齿轮与轴未磨损及多种磨损程度的模型,综合考虑并计算时变啮合刚度、齿轮传动误差及啮合冲击力等内部激励参数,研究磨损程度对减速器振动特性的影响。结果表明:随着磨损程度的增大,齿轮在啮频及其倍频处的幅值逐渐增大,以输入啮频处增长幅值最为明显,且齿面磨损程度越大,振动幅值增值越大,研究结果可为三峡升船机后续的减速器运营维护提供参考。     

流体粘度对通孔泡沫铝水下声学特性的影响

对流体饱和状态的通孔泡沫铝的水下声学性能进行实验研究,测试500~4 000 Hz频率范围内不同粘度流体饱和状态下的水下反声系数和透声系数。结果表明,通孔泡沫铝中充入流体的粘度对其水下声学特性有非常大的影响:低粘度流体饱和的通孔泡沫铝有优良的水下反声性能,而高粘度的流体饱和通孔泡沫铝有较好的吸声性能;流体的粘度对通孔泡沫的反声性能有所降低,对吸声性能有较大的提高;通孔泡沫铝在低粘度的流体饱和状态下隔声性能较好。     

波浪作用下沉管隧道管段双驳船沉放过程的频域响应

基于线性波理论，应用三维分布源法求解边界积分方程，计算了波浪作用下双驳船施工沉放的沉管隧道管段沉放过程中的波浪荷载及频域运动响应。计算中忽略了驳船本身的运动对沉管运动响应以及缆绳受力的影响，缆绳作用力由静力学方法计算。计算结果表明，沉管受到的波浪荷载在靠近水面的位置较大，并随着沉管沉放深度的增加而减小；随着波浪周期的增大，沉管受到的波浪荷载先增大而后减小；沉管的运动响应一般在离水面近的位置较大，并随着沉放深度的增加而减小。     

谁是引发油舱爆炸的元凶

1.谁是引发油舱爆炸的元凶许多惨训表明,大多数装载重质油品的油船油舱爆炸均是在油舱卸油快完、进行扫舱过程中发生的。究其因,引起爆炸的元凶是谁呢？须知,装载重质油品油船油舱底部都安装有蒸气管给原油重油等加温,目的是增大其流动性,便于卸油。然而,随着油温的升高,会加快重质油品中轻质镏份的挥发而增大油舱空间的油气浓度,在快速卸油时,冲入油舱的空气紊流作用.     

高原环境下喷孔夹角对某增压柴油机性能影响的数值模拟与分析

基于ECFM-3Z燃烧模型建立适应高原环境柴油机缸内工作过程模型,在平原试验验证的基础上,对喷油器喷孔夹角为147°、150°、153°、156°四种情况进行数值模拟,分析了喷孔夹角对海拔4550m下缸内燃烧过程的影响。研究结果表明,喷孔夹角增大后,缸内压力和温度上升,功率得到一定恢复,柴油机的排放随之上升。综合考虑柴油机的动力性和排放,海拔4550m下将喷孔夹角从150°(平原原机值)增加到153°比较合理。     

舰船舱室减震降噪用泡沫金属铝的室温内耗性能研究

泡沫金属铝是一种新型船用减震降噪材料,在船舶舱室降噪中具有很好的工程实用价值.本文采用声频内耗仪测定了用熔体发泡法制备的工业用大规格泡沫金属铝在室温下的声频内耗,研究了泡沫金属铝在不同振幅和不同频率下的内耗特征,讨论了其内耗产生的机理.结果表明:泡沫金属铝具有较好的阻尼性能.在室温下的内耗随振幅的增加而增大,随频率的增加而减小.泡沫金属铝的内耗是因为其内部存在大量的孔洞,在交变载荷的作用下发生振动时,造成其内部应力应变分布不均匀,产生膨胀能和畸变能,使能量损耗.     

超高压喷射条件下非常态燃油的缸内燃烧排放特性研究

以改善大功率柴油机的燃烧与排放性能为目标,创新性地提出180 MPa以上的超高燃油喷射压力。建立包括进气道和燃烧室在内的三维几何模型,利用AVL FIRE软件对仿真模型进行动网格划分,将燃油喷射系统的喷嘴内流场计算结果作为边界条件对燃烧过程进行仿真计算,分析燃油物性参数的变化以及喷嘴参数对柴油机燃烧排放性能的影响。结果表明:当燃油的物性参数发生变化之后,喷孔内部空化效应的增强有助于油束获得良好的初始破碎状态,雾化效果好,缸内燃烧过程进行得更加充分;当喷孔直径增大时,油滴初始湍动能增强,运动发展范围较大,喷油持续期短,后期排放物浓度小;随着喷射夹角增大,缸内燃油与空气混合得更加均匀,燃烧性能进一步提高。     

超高压喷射条件下非常态燃油的缸内燃烧排放特性研究

以改善大功率柴油机的燃烧与排放性能为目标,创新性地提出180 MPa 以上的超高燃油喷射压力。建立包括进气道和燃烧室在内的三维几何模型,利用 AVL FIRE 软件对仿真模型进行动网格划分,将燃油喷射系统的喷嘴内流场计算结果作为边界条件对燃烧过程进行仿真计算,分析燃油物性参数的变化以及喷嘴参数对柴油机燃烧排放性能的影响。结果表明：当燃油的物性参数发生变化之后,喷孔内部空化效应的增强有助于油束获得良好的初始破碎状态,雾化效果好,缸内燃烧过程进行得更加充分;当喷孔直径增大时,油滴初始湍动能增强,运动发展范围较大,喷油持续期短,后期排放物浓度小;随着喷射夹角增大,缸内燃油与空气混合得更加均匀,燃烧性能进一步提高。     

ZrWN-Ag复合膜的力学性能和摩擦磨损性能研究

通过非平衡磁控溅射仪制备了不同Ag含量的ZrWN-Ag纳米复合膜,采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪、纳米压痕仪、摩擦磨损仪和三维形貌仪等对薄膜的微结构、成分、表面形貌、力学性能和室温及高温摩擦磨损性能进行表征,并探讨了复合膜在不同温度下的摩擦磨损机制.结果表明:ZrWN-Ag复合膜是由面心立方的ZrWN、W_2N和弥散分布的晶态Ag相组成.随着Ag含量增加,薄膜的硬度先增大后减小.室温下,薄膜的摩擦系数和磨损率随Ag含量增加而逐渐降低;温度由200℃升高至700℃时,薄膜摩擦系数逐渐降低,磨损率逐渐增大,温度一定时,Ag含量越高,复合膜的摩擦系数越低,但磨损率越高.研究表明:Ag的加入改善了薄膜力学性能、室温下的摩擦磨损性能以及高温下的摩擦性能,但高温下的磨损性能未得到改善.     

组合涡诱导结构对某型燃烧室性能影响的分析

为解决某型燃气轮机间冷改造后环形燃烧室在高容热强度下燃烧效果不理想的问题,提出组合涡诱导结构,并通过数值模拟,研究该结构中的主要结构参数(波瓣高宽比、波瓣数和波瓣长度)对燃烧室性能的影响规律。结果表明:1)组合涡诱导结构可以明显改善高容热强度下的燃烧性能,具有较好的应用前景;2)随着高宽比的增加,燃烧效率逐渐降低,总压损失系数基本保持不变;3)随着波瓣数的增加,总压损失系数、出口平均温度和NOx排放均逐渐增大;4)随波瓣长度的增加,燃烧效率、NOx排放和出口平均温度均逐渐增大,总压损失基本保持不变。上述结论可为后续该型号燃气轮机燃烧室的数值计算和设计提供参考。