应用CFD技术对发动机冷却水套进行优化设计

针对开发的一款发动机在耐久性试验中第2缸和第3缸出现的“拉缸”现象，通过计算流体动力学（CFD）分析发现缸体水套在该区域存在流动死区。为了改善水套的冷却效果，埘水套的进出水方式、缸挚分水孔的大小和布置、缸体水套的结构等进行了调整，然后再进行CFD计算，结果表明水套的冷却能力达到了可以接受的范围。     

沈阳某地铁车站气体灭火房间气流组织模拟研究

为了合理设计气体灭火房间气流组织,以沈阳某地铁站通信设备室为研究对象,通过送、排风口位置及下排风口风量的变化,设计出4种不同的气流组织方式,利用CFD技术模拟房间内部空间气流分布情况,通过对速度场及温度场的分析,指出气体灭火房间设置下排风口并不是最有效的气流组织方式,建议在下排风管上设置电动风量调节阀,正常运行时关闭,气体灭火后排废气时开启,并提出地铁车站气体灭火房间气流组织设计中应注意的问题,对工程设计具有一定的指导意义。     

Heat transfer enhancement on ventilated brake disk with blade inclination angle variation

Ventilated brake disk is the state of the art technology in automobile braking system. It is well known that the braking capability of brake disk is affected by the rate at which heat is dissipated through forced convection. The rapid increase and decrease of the brake disk temperature could lead to catastrophic failure of the brake disk due to high thermal stress. The objective of the current study is to investigate the potential heat transfer enhancements in ventilated brake disk by varying the geometrical parameters of the blades inside the flow passage. This is done through comparisons of non-dimensional properties for flow and heat transfer in different blade configurations of the ventilated brake disk. The straight blade configuration is used as a baseline reference against the angled blades. The investigations are performed by using both experimental and computational means and the results are compared and discussed. Analysis shows that significant increase in braking performance can be achieved with relatively simple alteration of the ventilated blade angle. The results show a tremendous increase in the heat transfer rate with blade inclination angle configurations as compared to conventional straight blade. The Nusselt number is found to be in a power-law relationship with the Reynolds number. Distinct relationship between laminar and turbulent condition is predicted. An improvement in total convective heat transfer coefficient of 51% was achieved with blade inclination angle of 45° tilting towards clockwise direction.     

Application of a sound insulation panel with ventilation holes to the engine under-cover

Reducing engine noise is one of the most important issues in lowering vehicle exterior noise. An engine under-cover is one effective measure for reducing engine noise. However, the size of the under-cover is limited by the need to ensure sufficient engine cooling performance. To solve this problem, a new sound insulation panel with ventilation holes was developed and applied to the engine under-cover. The panel accomplishes sound insulation by controlling the acoustic anti-resonance of sound waves transmitted through the ventilation holes. This paper describes guidelines for applying the panel to the engine under-cover from the viewpoints of acoustics and fluid dynamics.     

Effect of injection timing,injector opening pressure,injector nozzle geometry,and swirl on the performance of a direct injection,compression-ignition engine fuelled with honge oil methyl ester (HOME)

Increasing petroleum prices, increasing threat to the environment from exhaust emissions and global warming have generated intense international interest in developing renewable and alternative non-petroleum fuels for engines. Evolving feasible technology and recurring energy crisis necessitated a continued investigation into the search for sustainable and clean-burning renewable fuels. In this investigation, Honge oil methyl ester (HOME) was used in a four stroke, single cylinder diesel engine. Tests were carried out to study the effect of fuel injection timing, fuel injector opening pressure (IOP) and injector nozzle geometry on the performance and combustion of CI engine fuelled with HOME. Injection timing was varied from 19°bTDC (before top dead centre) to 27°bTDC in incremental steps of 4°bTDC; injector opening pressure was varied from 210 bar to 240 bar in steps of 10 bar. Nozzle injectors of 3, 4 and 5 holes, each of 0.2, 0.25 and 0.3 mm size were selected for the study. It was concluded that retarded injection timing of 19°bTDC, increased injector opening pressure of 230 bar and 4 hole nozzle injector of 0.2 mm size resulted in overall better engine performance with increased brake thermal efficiency (BTE) and reduced HC, CO, smoke emissions. Further air-fuel mixing was improved using swirl induced techniques which enhanced the engine performance as well.     

钳盘式和片式制动器设计计算

针对钳盘式制动器和片式制动器各自的优点,详细介绍了它们的制动力矩的设计计算,以及对制动器摩擦片进行耐压、耐磨损的温升等验算.     

TBM施工引水隧洞降温技术研究

TBM施工时,岩温和机械发热所产生的大量热量会导致隧洞内的温度环境恶化,TBM掘进面附近的温度控制是影响连续长距离掘进的重要因素之一。为制定合理的TBM施工段降温措施,采用传热学理论,对采用压入式独头通风的TBM施工隧洞内的温度分布规律进行研究,并以引汉济渭岭北段TBM 5#斜井工区为例进行验证。通过引入空调工程中焓值的概念,确定TBM隧洞人工降温的冷负荷,对常见的降温措施进行对比讨论,进而确定TBM施工隧洞的降温措施。研究表明： 隧洞内的空气温度与隧洞壁温、通风风温、通风风量、盾构的发热功率、隧洞周长、通风长度、风管侧壁传热系数和隧洞侧壁的换热系数等参数有关;对于TBM掘进面附近高温、高湿的环境,只能采取人工制冷降温措施进行降温     

盘式制动片烧蚀工艺与设备的研制

对盘式制动片的生产工艺作了简要的阐述，在此基础上分析了影响摩擦材料稳定性的因素，同时分析了这些因素给盘式制动片在制动过程中所带来的影响。指出了烧蚀工艺在保证摩擦材料的热稳定性方面的重要作用，并对烧蚀工艺作了进一步分析。介绍了新研制的我国首台烧蚀机的结构、主要技术参数及其工作原理，并对烧蚀机的温度控制原理进行了详细介绍。     

高地温尼格隧道综合降温体系研究

为解决高地温隧道因高温引发的热害问题,以红河州建水—元阳高速公路的尼格隧道为依托,基于能量平衡原则设计各降温措施的适用区间。采用CFD软件模拟进行对照分析,研究尼格隧道现场采用降温措施的效果,构建高地温隧道综合降温体系。结果表明： 1）围岩温度T<32 ℃时采用单通风管道,在围岩温度32 ℃≤T≤40 ℃时采用双通风管道,在围岩温度40 ℃<T≤48 ℃时增设局部雾炮车喷雾降温,在围岩温度T>48 ℃增设冰块降温,且在实际应用中温降可达到理论计算值。2）增大通风量对降温速率的影响最大,可提升37.7%;冰块降温次之,可提升11.6%;喷雾降温提升效果最差,仅提升3.2%;但是对于降温幅度,冰块降温>增大通风量>喷雾降温。3）增大通风量可以加快洞内空气的置换流通,宜作为基础降温措施;冰块降温通过融化吸热可实现大规模的温降,可用在热害等级较高的隧道;喷雾降温可实现局部区域的降温、除尘和加湿,可作为掌子面辅助降温措施实现对隧道的局部降温。     

盘式制动器制动噪声影响因素的有限元分析

盘式制动器的制动振动噪声是一个复杂的非线性动力学问题。文章利用有限元软件建立了基于面接触的有限元模型,克服简单利用弹簧来模拟接触的不足,通过复特征值分析预测制动噪声。通过改变摩擦因数、制动力、阻尼及温度等参数,建立了符合实际工况的制动器有限元模型,并分析这些参数对系统稳定性的影响。结果表明降低温度、减小摩擦因数、减小制动力和增大阻尼可以减小制动器的制动噪声。     

多排组合剪力连接件承载力有限元分析

为研究多排组合剪力连接件栓钉直径,贯通钢筋直径,开孔孔径,开孔孔数对抗剪承载力和荷载-滑移曲线的影响,使用ABAQUS软件建立组合剪力连接件模型,通过与现有试验对比验证其可行性。在此基础上,建立多排组合剪力连接件模型进行参数分析,结果表明：增加开孔孔数、开孔直径、贯通钢筋直径、栓钉直径均可有效提高组合剪力连接件的抗剪承载力。其中,开孔孔数在4以下时,各孔之间不会互相影响,承载力随孔数线性增加;贯通钢筋直径在16mm以下时,对组合剪力连接件的承载力影响较小,当直径从16mm增加至20mm时,构件承载力有明显提高;栓钉直径与承载能力之间并不是线性增加关系。依据叠加原理,建立了多排组合剪力连接件承载力计算公式,其计算值与数值计算结果吻合良好。     

大直径中空孔直眼掏槽微振动爆破参数研究

为最大限度减小掏槽区的爆破振动对地表建筑物的扰动,以青岛地铁3号线太延区间下穿伊美尔整形医院段为背景,通过理论分析和现场试验,对大直径中空孔直眼掏槽的中空孔孔径、掏槽装药炮孔数目、首响孔与中空孔距离、逐孔起爆时差和中空孔布设位置各爆破参数进行探讨。结果表明:在断面中下部位布置直径为120~150 mm的中空孔,环形布置4个掏槽眼,首响孔距中空孔200~350 mm,逐孔起爆时差宜在40 ms以上,可使掏槽爆破振速得到有效控制。     

竖井施工组织及安全控制技术

为降低城市地铁竖井工程施工安全风险和对周边环境的影响,提高施工效率,以重庆轨道交通五号线华成路站为背景,介绍地铁车站风道硬岩竖井施工最为关键的开挖及出渣施工方案的选择,阐述了漏渣孔、垂直起吊系统、开挖及出渣、初期支护、二次衬砌等关键工序的施工控制。实践表明:1)方案可行,施工灵活;2)漏渣孔的设置降低了出渣难度,提高了开挖进度;3)必须严格控制临边防护、高空物体打击、高处坠落、模板支架垮塌等。     

节能通风系统的性能测试与分析

为了改善贫困地区夏季的通风降温问题,设计了一套简易的节能通风系统。通过实验测试和仿真的方法对不同风速以及不同出口孔径大小条件下的系统降温效果进行研究分析。给出了实验过程中不同进口条件下的系统模型,得到了通风装置的仿真云图以及通风系统的制冷效率。结果表明:在与实验条件基本相同的情况下,模拟数据结果与实验结果接近;在一定风速范围内,风速越大,系统制冷效果越好;节流出口孔径越小,系统降温越明显。     

地下交通转换平台射流通风特性及风流组织方式研究

为探究地下交通转换平台内通风系统的合理布局,采用比尺模型试验和CFD模拟相结合的方法,研究射流风机和通风组织对地下交通转换平台内气流运动的影响。结果表明： 1）当联络通道内风机射流朝向敞开段时,为使风机升压系数Kj最大,630 mm、900 mm、1 120 mm射流风机的布设位置应距离敞开段分别大于40、50、65 m; 2）大口径射流风机具有更大的Kj,但占用的断面空间更大,且射流诱导段更长,应根据联络通道长度和高度合理选择射流风机口径; 3）地下交通转换平台的通风组织不宜采用同侧开启方式,采用对角抽吸方式时,联络通道内的污染物混入比最低、通风效率最高。     

盘式制动器制动抖动现象机理研究

介绍某轿车的制动抖动试验情况,根据实测的制动盘几何特征建立数学模型,从理论分析该车制动时转向盘抖动是因制动盘端面跳动过大。同时还分析制动盘厚薄差和端面跳动对制动抖动的影响。分析结果表明,制动盘厚薄差对制动抖动的影响大于端面跳动的影响,并且两者之间还存在着相位匹配的关系。     

汽车制动器制动效能因数计算及结果分析

对47种型号的汽车液压制动系统制动器的制动效能因数进行了计算，得到了当摩擦因数为0.35时各种结构型式制动器制动效能因数的平均值及其分布范围。绘制了国产各种结构型式制动器典型的制动效能因数随摩擦衬片摩擦因数变化的特性曲线。对同一制动器采用两种不同的制动效能因数计算方法所得计算结果进行了对比及验证。根据制动效能因数曲线图，提出了制动器系列化设置时减少制动器尺寸规格的设想。     

摩托车后制动拉杆长度设计及公差分析(1)

通过建立数学模型,可精确计算后制动拉杆长度,为后制动拉杆的总长设计提供理论基础。从理论上解释了拉杆外露螺纹长度变化量大的问题,并提出重点控制和检查策略;提出在拉杆总长设定正确的情况下,外露螺纹长度在0~11 mm属正常现象。通过控制并提高部分零件的制造精度,使生产一致性得到了更有效的控制。进一步扩大了制动器的可调节范围,通过提高"2.2中a)"提到的那些尺寸的零件制造精度,可以缩短拉杆理论外露螺纹长度,进而扩大制动器的可调节范围,使生产一致性得到更有效的控制。     

大型地下洞库深孔垂直预裂与水平光面相结合爆破掘进技术

在路基开挖和矿山开采过程中,垂直深孔预裂爆破已得到较为广泛的应用,但在大型地下洞库开挖工程中应用较少。地下大型洞库采用预裂爆破后易产生大块及底板不平顺等问题进而影响平行作业及装渣效率。为了加快施工进度、降低作业成本,通过设计合理的爆破参数并结合水平光面爆破技术,提出一种"预裂成形+垂直深孔爆破掘进+水平光面清底"相结合的爆破方法,文章从钻孔孔径、钻孔深度、孔距和排距方面介绍了洞库的爆破设计方案,并对主爆孔、预裂孔、缓冲孔的单孔药设计及各炮孔的装药结构和堵塞段的设计进行了介绍,有效解决了单独使用预裂爆破时易产生大块及底板不平顺等问题,提高了作业效率,并取得良好的使用效果,对类似工程有一定借鉴意义。     

基于典型道路谱的汽车制动摩擦片寿命预测

文章基于能量磨损机理提出了一种汽车制动摩擦片磨损寿命预测的方法,对车辆制动安全性以及摩擦材料利用率的提升具有一定的现实意义。以车辆制动系统中的摩擦片为研究对象,在制动盘冷却试验基础上建立制动摩擦副热力学模型,旨在探明不同工况下摩擦副热力学特征的变化规律。根据能量磨损机理研究制动温度对材料磨损量的影响关系,结合温度分布特征与摩擦材料磨损率提出摩擦片磨损量的评价标准,建立制动摩擦片的磨损寿命预测模型。基于典型公路道路试验路谱的动力学参数进行摩擦片磨损寿命预测,与试验结果相比其磨损寿命预测具有较好的一致性,为汽车制动系统参数设计及制动摩擦材料寿命研究提供了指导依据。