一种新型的基于余压能驱动的磁力耦合泵

设计了一种新型基于余压能驱动的磁力耦合泵设计方案,进行了理论分析和设计计算,开发了一种新型的基于余压能驱动的磁力耦合泵装置,实现了两种流体的能量转化过程中的零泄漏;理论分析和设计计算结果表明:在同一排水量条件下,装置可提升给水的压头随着给水流量的增加而减小,轴流叶轮的转速随着排水管直径的增加逐渐减小;在相同时给水流量情况下,随着排水量的增加,叶轮转速随之增加,当可用排水量增加时,给水获得的压头增加.     

基于太阳能的海上电力补给装置的设计

针对目前水下探测设备在续航中出现的问题,本文设计了一种基于太阳能的海上电力补给装置,对其理论性能进行分析计算,制作出样机产品并进行了实际性能测试;计算结果表明,输出功率随着输入功率的升高而增大,但其增大的速度逐渐降低,能量传输效率随着输入功率的增加呈先增大后减小的趋势,在本装置设计条件下,理论计算的最大输出功率为80~90 W,能量传输最大效率为0.8~0.9;性能实验测试结果表明,装置正常运行,能点亮LED灯.     

一种新型余压能海水淡化装置研究

以液力透平式和正位移式余压能回收技术为研究基础,分析反渗透海水淡化系统中余压能回收装置存在的不足,研发了一种基于余压能驱动的磁力耦合泵装置,并对其关键技术,结构和特点进行了介绍.原理性试验测试表明:装置的轴流式透平可输出稳定电压及功率,实现余压能的回收.     

潜入式波浪能摩擦纳米发电装置的仿真分析

为了水下小型海洋观测设备持续供电方式有更多选择,本文设计了一种新型潜入式波浪能摩擦纳米发电装置,该装置包括浮筒、摩擦纳米发电机和固定海底的底座.通过静电学和浮子振荡模拟仿真,对发电状态进行研究,得到不同波浪高度下摩擦纳米发电装置的V-Q-I-C-t的关系.通过数据分析发现,波浪高度增加时,最大开路电压、短路时最大转移电荷量和最大短路电流的值会相应呈线性的增加;电容最大值不变,最小值基本呈抛物线趋势减小.波高为0.5 m、1 m、1.5 m、2 m时,装置最大瞬时功率可达0.000 018 W、0.000 038 W、0.000 051 W、0.000 061 W,最佳负载电阻值约为160 MΩ、240 MΩ、300 MΩ、400 MΩ.     

机车变流装置功率模块的传热特性数值研究

针对HX_D2C型机车、HX_D3C型机车变流装置功率模块,在保证实验方法得到准确验证的基础上,采用实验方法改变不同影响因素,对比得到了两种不同功率模块下的传热特性差异.实验结果表明,水泵流量对HX_D2C型功率模块换热性能贡献较大,换热效率比HX_D3C型最大高出7.2%,而冷却风机流量对HX_D3C型功率模块换热性能贡献较大,换热效率比HX_D2C型最大高出5.8%,实验结果对今后变流装置功率模块的热设计应用研究具有指导意义.     

城市路段转向换道流量的理论计算方法

为解析城市路段的复杂换道特征,从城市路段多向输入、多向输出、短距离等典型特征入手,分析由于交通规则和路由选择引起的确定性城市路段转向换道行为。通过对城市路段典型渠化方式的理论建模,建立城市路段转向换道流量及转向换道率的理论计算方法。计算分析多向输入和多向输出对城市路段转向换道流量的影响。结果表明：在路段入口输入流量不变的情况下,随着路段出口左转和右转流量比例增加、直行比例减少,路段转向换道流量呈现先增大后减小趋势;随着出口左转和右转车道数增加、直行车道数减少,转向换道流量也呈现先增大后减小趋势。     

基于直线电机的“章鱼”型波浪能发电装置

在比较现有波浪能发电技术优缺点的基础上提出一种基于直线电机的"章鱼"型波浪能发电装置。以我国东海海区浙江省海域为例,当触脚功率为10 kW,平均水深为10 m,100 m长的海面沿线上,定量计算得到5个装置的理论波能利用率约63%。同时,该装置具有结构简单、有功功率高以及安装维护方便等优点,在波浪能领域具有广阔的应用和发展前景。     

基于CPTU状态参数的无黏性土最大剪切模量评价方法

土体最大剪切模量是动力基础设计和地震场地响应分析的重要参数,目前该参数的确定主要来源于室内试验,但室内试验值难以反应现场土层的真实情况,因而采用原位测试技术确定土体最大剪切模量的方法备受关注. 以宿迁-新沂高速公路为工程背景,利用地震波孔压静力触探（SCPTU）对现场场地进行测试,在总结已有的最大剪切模量确定方法研究成果的基础上,以实测剪切波速计算得到的最大剪切模量作为参考值,研究了孔压静力触探（CPTU）测试参数与最大剪切模量之间的关系;基于临界状态土力学理论,研究了联合CPTU测试参数和状态参数与最大剪切模量的关系. 结果表明:最大剪切模量与CPTU测试参数存在良好的相关关系,可通过锥尖阻力和孔压参数来近似估计最大剪切模量值;将状态参数作为孔隙比或孔压参数比的有效代替参数,能够同时考虑围压应力与孔隙比双重因素,所估算的最大剪切模量与参考值基本一致. 因此,CPTU原位状态参数可作为一种新方法来初步评价无黏性土的最大剪切模量.      

四自由度液压搬砖机械装置设计

基于十字滑台原理设计了新型液压搬砖机械装置,可以实现4个运动自由度及夹紧动作,能对砖垛准确定位及牢固夹紧。对机械装置中的关键受力件进行了理论分析和计算,结果表明:该装置能承受1 250块标准砖的重量,同时,轨道变形量小于设计值,变形余量较大,使用安全。     

基于往复式运动的悬浮波浪能发电装置

设计了基于往复式运动的悬浮波浪能发电装置,系统装置采用单向齿轮组系统,单向驱动负载,反向空转,将浮体的上下往复运动转换成发电机转轴的单向旋转,提高了系统的响应速度;系统采用悬浮结构装配,节省了系泊费用;同时,针对浅水波区域的波浪函数模型,进行了解析计算.此外,对波浪能发电装置样机进行定性试验测试,结果表明,波浪能发电发...     

机车用轴流式风机性能测试与数值分析

为探求某机车用轴流式风机的系统性能,对不同工况下带有前后导叶的该风机内部流场进行了数值仿真.模拟结果表明,在叶片转速不变情况下,随着气体流量的增加,叶片的气动压力增加,功率增大,风机的效率也随之提高;在气体流量保持不变时,随着叶片转速的增加,叶片的气动压力增加,功率增大;当风机出口存在阻力时,则叶片的气动压力增加,功率也增大.研究还表明,叶片两侧的最大气压差可达10 500 Pa以上,高速旋转时对叶片有一定危害.计算结果与试验测试结果的对比表明,二者吻合较好.     

机车用轴流式风机性能测试与数值分析

为探求某机车用轴流式风机的系统性能,对不同工况下带有前后导叶的该风机内部流场进行了数值仿真.模拟结果表明,在叶片转速不变情况下,随着气体流量的增加,叶片的气动压力增加,功率增大,风机的效率也随之提高;在气体流量保持不变时,随着叶片转速的增加,叶片的气动压力增加,功率增大;当风机出口存在阻力时,则叶片的气动压力增加,功率也增大.研究还表明,叶片两侧的最大气压差可达10 500 Pa以上,高速旋转时对叶片有一定危害.计算结果与试验测试结果的对比表明,二者吻合较好.     

防爬吸能装置的碰撞动力学性能

为了研究列车碰撞时爬车失稳响应的影响因素,建立了一种考虑防爬装置间动态耦合关系的防爬吸能装置二维碰撞动力学模型,提出了一种针对防爬齿接触的几何搜索算法, 讨论了基于能量守恒定律的吸能装置纵向阻抗力的获取方法,导出了考虑塑性大变形和动态因素影响的防爬吸能装置阻抗力/力矩表达式.在此基础上,利用编制的计算程序对该装置的动力学性能进行了算例分析.分析结果表明:两防爬齿间的啮合程度与防爬齿本身绝对最大转动角度和防爬齿间的相对最大转动角度密切相关;减小吸能装置的纵向阻抗力和吸能长度,以及增加防爬装置的弯曲刚度均能减小防爬齿的绝对最大转动角度;防爬齿的相对最大转动角度随吸能长度的增加而增加,随防爬装置弯曲刚度的增加呈现先增加后减小的趋势,但与防爬吸能装置纵向阻抗力的变化关系不明显;该计算方法比传统有限元方法在计算时间方面缩短了10%.      

轨道车辆内部压力与车体气密性、外部压力的关系

采用理论分析、数值计算与模型试验相结合的方法, 研究了轨道车辆车体气密性评价指标体系, 并采用泄压时间或等效泄压孔面积表达车体气密性; 给出了车外瞬态压力向车内传递的规律, 得到了车内压力与进出车体空气流量理论关系式; 采用大刚度车体模型研究了车内压力与车体气密性、车外压力变化关系, 设计了带有泄压孔的大刚度车体模型, 得出车体泄压孔半径与泄压时间的关系式, 并将5种不同泄压时间的大刚度车体模型先后置于交变压力模拟试验台密闭室中进行试验, 分析了试验数据。分析结果表明: 当车体空气进出口体积流量恒定时, 车内压力随时间呈线性关系变化; 当车体空气进出口流量为关于时间的函数时, 车内压力为车体空气进出口流量关于时间的积分; 不同泄压孔径车体模型的试验和计算泄压时间误差绝对值不超过6.5%, 说明通过数值计算拟合的泄压时间和泄压孔半径关系式基本正确; 车体气密性与车内压力变化率基本呈幂函数关系变化; 车内压力变化率与车外压力幅值基本呈线性关系变化; 得到了大刚度车体模型车内空气压力变化率与车体气密性、车内外压力幅值关系式, 为制定科学、合理的轨道车辆车体气密性指标提供了理论支撑。      

新型等离子体水下臭氧发生器特性研究

针对现有臭氧发生装置的不足,提出了一种采用倍压整流回路在水下产生臭氧的新型等离子体水下臭氧发生器。阐述了水下臭氧发生器的工作原理,并利用该装置对鱼池水进行试验研究。通过理论和试验相结合的方法系统的研究了该臭氧发生器的特性。研究表明:电容C2上产生接近或超过2倍电源电压幅值的高压;处理水中臭氧含量增加,对鱼池水处理效果明显,为设计出性能优良的臭氧发生装置提供了理论依据。     

基质沥青混合料最大理论相对密度的分析

为了对AC类基质沥青混合料最大理论密度与计算最大理论密度进行分析,本文采用了AC-13和AC-20两种级配、六种级配曲线在不同油石比下进行了真空法试验,结果表明：两种最大理论密度之间有着很好的相关性,同时对同一个试件进行了空隙率计算,结果相差甚小,为缺乏试验仪器且试验量较大的沥青路面工程的体积参数计算提供参考。     

塑料排水板内真空压力测试理论分析及试验研究

针对目前排水板内真空压力具体测量方法存在的问题,阐述了排水板内真空压力的定义,并通过理论分析及现场试验对孔隙水压力计及真空表实测结果进行分析。试验结果表明:孔隙水压力计及真空表实测结果不能直接作为真空压力使用,应对排水板内水位及沉降进行修正。推导了孔压计及真空表实测结果计算排水板内真空压力的修正公式。根据现场实测结果,孔压计实测结果计算排水板内真空压力,参数简单易得、计算简便、计算值较为符合实际且稳定性较好。而真空表实测结果计算排水板内真空压力,参数较多且难以准确测定、计算复杂、公式假定较多、结果偏差较大且测试稳定性较差。在现场实际工程中,建议采用孔压计监测排水板内真空压力。     

波形钢腹板组合箱梁自振特性与试验研究

为了精确计算波形钢腹板组合箱梁的振动频率,根据能量变分原理,推导了振动频率公式,得到了考虑剪切变形及剪力滞效应的各阶自振频率的解析解。对一试验波形钢腹板组合箱梁进行了动力测试,得到了实际自振频率,并与简单梁理论、本文理论公式与三维有限元模型的计算频率进行对比。结果表明:剪力滞效应及剪切变形对波形钢腹板组合箱梁的振动频率影响较大,考虑剪力滞及剪切变形影响后的波形钢腹板组合箱梁的振动频率有所降低,且降低程度随着计算频率阶次的增加而迅速增加,因而在波形钢腹板组合箱梁振动频率的计算中须计其影响。     

新型双作用柱塞泵的设计与特性分析

为改善斜盘式柱塞泵的脉动性能,基于啮合理论和几何学的相关知识,提出了由双端曲面齿轮作为转子、双作用柱塞不间断排油的新型双作用柱塞泵.利用端曲面齿轮副传动原理,建立了双端曲面齿轮啮合坐标系和柱塞运动坐标系,结合柱塞泵的工作特性,进行了柱塞结构的设计,探讨了新型柱塞泵的柱塞分布情况;运用新型双作用柱塞泵的工作原理,推导出了柱塞位移、速度及相应的瞬时流量方程,并分析了柱塞数、偏心率和端曲面齿轮阶数对流量脉动率的影响因素.分析结果表明:相较于现有的斜盘式柱塞泵,新型双作用柱塞泵流量脉动率的变化趋势更为平稳,且流量脉动率随着柱塞数量的增多,偏心率的减小,端曲面齿轮阶数的增大而降低;通过试验,得出柱塞运动速度的最大误差为4.79 mm/s.      

摩擦面波状磨耗的分形描述方法

在自行搭建的销-盘试验机上进行自激励振动条件下的滑动摩擦试验,通过销-盘的摩擦运动来模拟轮轨间的平均接触应力。利用激光位移传感器测量盘试件摩擦面的波状磨耗尺寸,得到了不同试验条件下盘试件摩擦面的波状磨耗曲线。运用功率谱法对摩擦面的波状磨耗进行分形描述,根据功率谱指数与分形维数的关系计算不同试验条件下波状磨耗的分形维数,分析了分形维数与转速、法向载荷、转数等参数的关系。试验结果表明:在相同法向载荷下,利用功率谱法求得的分形维数随转速的增加而增大;在相同转速下,分形维数随法向载荷的增加而增大;在相同转速和法向载荷下,分形维数随转数的增加而减小;盘试件摩擦面波状磨耗的分形维数为1.79~1.92,分形特征显著,分形维数越大,盘试件摩擦面波状磨耗越严重,波状磨耗波长越长。利用功率谱法求得的结果与试验结果一致,可用分形维数定量描述摩擦面的波状磨耗。