具有柔性衬里的压力脉动衰减器滤波特性

为了改善传统扩张室压力脉动衰减器脉动衰减性能,提出了一种敷设聚氨酯衬里的改进型脉动衰减器. 根据衰减器分布参数与集中参数特性,研究该改进型结构滤波特性. 首先通过一维解析法构建传统扩张室分布参数模型,获得的理论插入损失与实验测量结果吻合良好,证明了该方法用于脉动衰减器建模的可行性;之后利用该一维解析法构建改进型脉动衰减器直通穿孔管段分布参数模型,敷设聚氨酯衬里的阻性部分则构建集中参数模型,最后研究了衬里材料成分、穿孔率以及穿孔直径对衰减器滤波特性的影响. 研究结果表明:在500 Hz频带范围内,液体静压力稳定在2.76、4.14、4.83 MPa时,老化聚氨酯衬里能显著改善脉动衰减器的插入损失;无论聚氨酯材料老化处理与否,不同液体静压力均对插入损失产生影响;穿孔率和穿孔直径对其插入损失影响较小.      

基于欧拉模型振动流化床干燥颗粒花粉流动特性分析

为了更高效率地得到优质颗粒花粉,对振动流化床干燥颗粒花粉的流动特性问题进行研究.结合Eulerian-Eulerian两相模型描述颗粒花粉在干燥室中的气固两相流特性,通过采取有限体积法求解该模型,并对干燥室内的流动特性进行数值模拟,分析干燥器振动频率和入口热空气速度这两个因素对颗粒花粉的影响.模拟结果显示,振动频率f=15 Hz与进口热空气速度v=1 m/s为最佳组合,可为颗粒花粉振动流化床干燥工艺的设计优化提供参考.     

康明斯发动机动力不足的故障诊断及排除

1发动机动力不足的现象与原因分析 柴油发动机的工作过程经历进气、压缩、作功、排气四个行程。柴油机在进气行程中吸入的是纯空气;在压缩行程接近终了时,气缸内空气压力可达3．5～4．5MPa、温度高达7501000K,同时,柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上,通过喷油器喷入气缸,在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。在高压气体推动下,活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功,废气同样经排气管排入大气中。     

舰载蒸汽弹射系统建模与仿真研究

针对舰用蒸汽弹射器的基本工作原理,在一定的假设条件下建立其动态仿真数学模型.通过模型对舰用蒸汽弹射系统的动力学和热力过程特性进行了研究,给出了其在各种运行工况下的仿真结果,并进行了仿真试验,得到了不同条件下活塞速度、加速度、位移以及汽缸压力的变化规律;分析了漏汽对弹射系统的影响,获得了不同漏汽情况下弹射末速度和过载的变化.     

带储能弹簧自由活塞发动机运行特性研究

为进一步提高自由活塞发动机(FPE)运行频率、指示效率及稳定性等性能指标,提出了一种带有储能弹簧的FPE内燃发电系统设计方案.对其工作原理进行了分析,建立了系统动力学-缸内热力学耦合计算模型,并试验验证了模型有效性.通过数值仿真研究了储能弹簧对FPE系统运行特性的影响,结果表明:随储能弹簧刚度增大,FPE活塞位移与速度趋于正弦变化曲线,进气口与排气口打开时刻推后;储能弹簧刚度越大,缸内峰值压力与机械效率越低,活塞速度峰值、系统运行频率及输出功率越高,储能弹簧刚度在100～200 kN/m时指示效率较高;此外,设置储能弹簧可降低FPE缸内峰值压力与压缩比波动幅度,有效抑制燃烧循环波动与偶发性失火对系统运行稳定性影响.     

疏浚管道加气输送阻力特性研究

针对绞吸式挖泥船在输送泥浆过程中遇到阻力大,易堵管,能耗高等问题,分析了加气助送的可行性,在不同管道参数、泥浆参数、流量参数的条件下,采用分层流动模型和段塞流动模型对其进行了计算.结果表明在分层流动状态下,输入一定流量的气体会减小管道的阻力,在段塞流动状态下,输入气体会增大管道的阻力.     

涡轮增压器冷却水进水管内流场及压力损失分析

以某涡轮增压器进水管为对象,采用Catia软件建立其几何模型,采用CFD方法分析了进水管内水流运动特征,研究进水管内进水流量、出口压力、管道壁面粗糙度以及进水连通管直径对管道内流场及压力损失的影响。结果表明:在水流入口端的螺栓与管道弯曲交接部位,水流运动会发生急剧的变化;管道最大压力出现在进口端的螺栓处,且在沿着管道内的水流运动方向上,流体压力呈现持续下降状态;随着进水量增加,管道压力损失增大;大的出口压力改变对管道内压力损失影响不明显;增加管道壁面粗糙度会使压力损失增大;增加进水连通管直径,压力损失降低,反之压力损失则增大。     

隧道入口侧风条件下高速铁路隧道内流场特性

为了保证高速列车在隧道入口有侧风环境中的安全,采取数值分析的方法,建立高速列车进入隧道口存在侧风时的三维可压缩、粘性、非稳态湍流数学模型,研究了当隧道洞口有无侧风和隧道洞口侧风速度变化时隧道内的压力变化以及隧道内活塞风的变化规律.研究结果表明:隧道入口存在侧风时,隧道内测点先出现负压力峰值,后逐渐上升到正压力峰值;随着压缩波的向前传播,波形逐渐分化成两个波峰,并且压缩波越往前传播,第一个波峰逐渐消失,第二个波峰得到加强,其波峰的正压峰值超过无侧风时的最大正压峰值;隧道内速度场出现明显的非对称性,隧道内靠近迎风一侧的环状空间的列车风比背风一侧环状空间的小,背风一侧隧道入口处出现比较明显的涡流,侧风速度越大,最大负压值绝对值越大,隧道内测点的最大正压值、最大负压值均与侧风的速度成正比;当列车速度为350 km/h,侧风速度到达40 m/s时,隧道内活塞风的速度可达21.8 m/s,隧道内的压缩波的最大负压值可达-6 547 Pa.     

基于高压气体弹射释放技术的载荷分离运动仿真分析

以一种典型的采用高压气体弹射释放技术的载荷分离方案为研究对象,建立了载荷、飞行器分离运动数学模型,通过动力学仿真对载荷的分离运动过程进行了分析,获得了在不同飞行工况条件下的载荷分离运动规律,以及分离过程对飞行器运动的影响,为分离时序、以及分离条件的制定提供了依据.     

基于波动负载发生装置的液压管路特性分析

为研究汽车制动管路的液压传递特性,以流体力学理论为基础,建立了汽车制动系统液压管路的数学模型。在建模的过程中引入沿程压力损失和局部压力损失对管路压力的影响。建立了带有波动负载发生装置的制动系统AMESim仿真模型,通过改变电机转速的方式分析了制动液流速对管路特性的影响。利用波动负载发生装置试验台进行了台架试验,并在BOSCH-SDL26型汽车性能检测线上进行了波动负载发生装置的实车试验。试验结果验证了制动管路模型能够有效的体现制动管路的压力传递特性。     

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.      

Study of resistance performance of vessels with notches by experimental and computational fluid dynamics calculation methods

Owing to the special working characteristics and operation requirements, lots of working ships have notches in different sizes and shapes in their hulls. In order to study the resistance performance of the vessel with notches, a series of model resistance tests were performed in respect to the 4 500 m³/h cutter suction dredger, and the tests were simulated based on the computational fluid dynamics software FLUENT. Based on analysis to the experimental data and the computational fluid dynamics (CFD) calculation results, the change of the flow field and the resistance performance caused by the notches were studied, and the reliability of the software in simulation of viscous flow around the hull was proved. It provides the basis for the future study and the design optimization of this kind of working ships.     

声辐射阻抗传感器元件设计与声阻抗测量实验研究

声辐射抗阻是声优化设计中的关键设计变量,但目前尚未有成熟商用传感器面市,各种测量方法皆处于实验室研究阶段,文中根据前期研究所得的用可测量——声压表达的声辐射阻抗计算公式,选择了实验中用以近似点声源腔的扬声器和测量结构表面及扬声器内声压的声压传感器．设计了声辐射阻抗传感器,选取了信号采集设备并搭建了实验系统,用该套测量系统测量了无限大障板上圆形活塞的声辐射阻抗,对比了无限大障板上圆形活塞自点表面声阻实验值和解析解,结果表明在1～3kHz频段实验值和解析解非常接近,通过进一步改进低频段的性能后,可使用该装置对复杂结构表面辐射声阻进行测量．     

突起路标逆反射器自动冲击装置的研制及应用

本文主要描述了一种用于检测突起路标逆反射器抗冲击性自动试验装置,包括冲击装置和试样保持架,解决了目前突起路标逆反射器抗冲击试验过程中的装置简陋或部分缺失、操作不规范、试验结果不准确及存在安全隐患等问题,符合实际生产的需求,提高了实验效率,准确有效的测量了突起路标的逆反射器抗冲击性能,确保了产品性能检测指标。     

地铁隧道附属广告设施的活塞风作用时变特性

为了预测地铁隧道内由活塞风效应引起的广告牌表面风荷载的时变特性,采用计算流体动力学（computational fluid dynamics,CFD）开展了活塞风三维非稳态流动模拟. 基于用户自定义函数（user-defined functions,UDF）定义了列车运行控制与动网格控制程序,搭建了精度更高的活塞风模拟方法,并结合以往的实验与仿真,验证了方法的合理性. 在此基础上根据实际隧道断面建立了全尺寸动网格模型,考虑了不同运行速度下由列车运动引起的流场变化,重点关注地铁隧道内不同位置广告牌表面的静压变化. 研究结果表明,列车经过广告牌时表面静压由正变负,速度增加时会导致广告牌表面的静压显著增大,对于80 km/h的工况静压幅值能超过500 Pa;对于部分以120 km/h运行的地铁,静压幅值超过1 kPa.      

基于压缩和油脂逃逸试验的盾尾刷密封性分析

为研究盾尾刷质量问题对盾尾刷密封系统工作性能的影响,基于动态压缩试验与油脂逃逸试验,探讨了盾尾刷长期挤压、磨损程度、砂浆渗入对盾尾刷密封性能的影响机理.首先,通过动态压缩试验,获得各个影响因素下盾尾刷贴合力变化规律;其次,利用油脂逃逸试验获取不同工况下盾尾刷的油脂逃逸量;最后,以贴合力为媒介,将影响盾尾刷质量的因素与油脂逃逸量联系起来,探讨盾尾刷的密封性能.研究结果表明：长期挤压、盾尾刷磨损程度、砂浆渗入等因素对盾尾刷弹性性能的影响显著,尤其是砂浆渗入,盾尾刷弹性性能损失最大可达90%;油脂压力存在一临界压力,盾尾间隙为50、70、90 mm的临界油脂压力分别为0.4、0.3、0.2 MPa,低于临界压力时油脂逃逸量极少,超过临界压力时油脂逃逸量陡增,油脂压力增加0.1 MPa,油脂逃逸量增加4倍以上;在盾构平均盾尾间隙（70 mm）条件下,当保护板磨损超过1/2与砂浆渗入比超过10%时,油脂逃逸将超过工程容许上限.     

隧道超速超车气动特性研究

利用先进的CFD动网格技术实现了汽车在隧道中超速、超车行驶过程的二维非稳态空气动力特性数值模拟,并与相同条件下非隧道行车时的仿真结果进行对比。研究结果表明:汽车在隧道中超速、超车时,流场和压力场变化幅度较大,超车车辆之间气动干扰影响较大,汽车的行驶安全性降低。     

厚大顶部活塞模具的改进

以195 t活塞模具为例，研究了在生产厚大顶部活塞毛坯时所遇到的缩孔问题。经过分析得出结论：造成厚大顶部活塞毛坯燃烧室缩孔问题的主要原因是由于模具本身的弊端和水冷系统效果不佳。在此基础上，提出了通过改进水冷底模的设计等方法以加强活塞顶部的冷却效果，促使活塞实现顺序凝固，实践证明，所提出的方法是可行的，为厚大顶部活塞模具的设计提供了一些思路。     

Viscous micropump simulation by particle/continuum methods

A novel viscous micropump consisting of a cylindrical rotor eccentrically placed inside a microchannel is simulated by the two Volume-CAD (V-CAD) framework-based flow solvers, i.e., the direct simulation Monte Carlo (DSMC) package (named as V-DSMC) and the Navier-Stoke solver (named as V-Flow). V-DSMC is used in the case of the pump applied to gas, while V-Flow is applied to model the pump in the case of liquid working medium. The pumping performance curves under different liquid media with the variation of Reynolds number, as well as under different eccentricity factors are obtained. The performance and the flow filed characteristics are very sensitive to the tangential momentum accommodation coefficient in the case of gas medium. Three recirculations exist in the flow field, and the sizes of recirculation are different at the different operating points in a performance curve.     

适装T型翼的三体船阻力性能研究

为了考察T型翼与船体之间的耦合作用对三体船阻力性能的影响,在三体船中体上选择了3个纵向安装位置、2种水平翼距船底基线高度以及3种水平翼迎流攻角情况、共18个工况进行数值模拟和模型试验,探讨了适装T型翼对三体船阻力性能的影响规律,确定了在三体船上安装T型翼的较佳位置.