大攻角水下航行体自然空泡流的数值模拟研究

基于相分数输运方程型的均质平衡流空化模型,采用有限体积法研制了大型空泡流计算程序,对大攻角下运行的水下航行体三维空泡流进行了数值模拟,并与实验结果进行了对比.首次将非线性涡粘湍流模式与基于Rayleigh-Pies-set方程的TEM型空化模型相结合,建立了自然空泡流的数学模型.采用基于SIMPLE的压力-速度-密度耦合修正算法、二阶精度三时间层格式以及基于延迟修正的高阶对流TVD格式.计算模拟了0.2～0.6空化数、4°～20°攻角的不同工况,得到的三维空泡形状及压力分布与实验结果相符.研究了大攻角下航行体周向上的空泡形态分布特征,给出了多种空泡尺度和升阻系数与空化数和攻角之间的关系.通过定量分析发现,空泡的不对称性导致航行体某些部位受力集中,表明高速带空泡运动的航行体在大攻角运动中其结构将受到巨大的水动力载荷.计算还发现,大攻角下的阻力系数与空化数之间的关系和零攻角条件下刚好相反,并根据空泡的不对称性从形状阻力与粘性阻力的关系上对这种现象作出了解释.     

舰载直升机空投鱼雷快速攻潜阵位仿真研究

为研究舰载直升机快速投雷阵位的问题,建立了舰载直升机基于悬停攻击的解算模型,进行仿真计算,重点分析了射距与敌舷角对鱼雷命中概率的影响。仿真得到的概率圆直观完整地显示了快速攻击时的投雷阵位,对舰载机快速投雷使用有一定的参考价值。     

磁角度传感器在舵角采集中的应用

舵角采集是现代自动舵控制系统中的重要组成部分。针对传统舵机控制系统中舵角的模拟采集存在的精度,成本等问题,提出了采用AS5040对舵角进行数字采集。通过对磁角度传感器AS5040的工作原理分析,介绍了其在舵角反馈机构中的应用及软、硬件设计。相对传统的角度采集方式,采用AS5040对角度进行数字化采集的方式能够克服模拟信号的不稳定性。同时由于获得的角度信号是数字量,可以确保其与数字电路进行无缝链接,避开了模拟信号中间复杂的A/D采样过程。且AS5040成本低廉,可以更加广泛应用。     

基于航迹信息的舰船目标姿态角鲁棒估计

针对基于高分辨距离像的舰船目标识别中姿态角估计精度的问题,提出一种计算舰船目标运动姿态角的鲁棒性估计方法。该方法首先建立了目标姿态角估计模型,然后有针对性的对航迹数据的野值进行剔除,最后采用M-估计方法对航迹数据进行拟合,从而计算出目标的姿态角。经大量实测数据的验证表明,该方法不易受野值的影响,鲁棒性好,能满足高精度、实时估计舰船目标姿态角的要求。     

薄板CO_2气保变速焊焊接工艺研究

本文对6mm普碳钢钢板CO2气保变速焊+陶瓷衬垫焊接工艺进行了试验研究,研究结果表明采用该工艺能较好地控制薄板的焊接变形,并且得出了焊接纵向挠曲变形量控制在4mm范围内和基本没有产生焊接角变形的焊接工艺。     

新型通海阀流噪声的数值模拟对比研究

角式双球阀作为一种新型通海阀,针对其内部流道结构在不同流速下产生的噪声问题,基于计算流体动力学（CFD）与直接边界元法（BEM）对其进行流噪声数值模拟研究,分析2种不同结构形状角式双球阀的流噪声声压级以及其不同流速下的流噪声变化规律。结果表明,2种结构声压级均随频率的升高而降低,低流速时,双球阀低频特性更明显;开放式流道结构流噪声声压级明显高于封闭流道结构,由于封闭流道结构内部流体较好的流通性,其噪声总声压较开放式结构下降约26.9%,降幅为17 dB(A),封闭结构设计可以有效降低通海阀内流道流体脉动压力与流噪声,从而为新型通海阀的降噪优化提供一种新思路。     

超高压进气二冲程内燃机的性能和排放仿真

超高压进气二冲程内燃机(UHPIE)是一种没有压缩冲程,进气为高压压缩空气的新型发动机。为验证UHPIE在性能和排放方面的巨大潜力和优势,使用AVL-boost将一台大型二冲程柴油机模型改变为UHPIE的形式,研究进气持续角、进气温度和进气压力对UHPIE的性能和排放影响。研究发现：较小的进气持续角、较低的进气温度和较高的进气压力有利于提升UHPIE的指示热效率,同时NOx和Soot的排放也较低。当进气持续角为10°、进气压力为9.1154 MPa、进气温度为40℃时,UHPIE的指示热效率为51.46%,NOx排放为0.021 g/(kW·h),Soot排放为0.00005 g/(kW·h),在该工况下UHPIE的性能和排放都远优于传统机型。     

T型承重轨道局部熔透角焊缝横向裂纹产生

带有不锈钢衬板的T型承重轨道采用局部熔透角焊缝,由于焊接施工中未能控制好不锈钢焊缝与碳钢焊缝的合理间距,使得碳钢焊缝中渗入了不锈钢的成份,从而导致了横向裂纹的出现.通过对裂纹产生原因的分析,提出了改进措施,取得了明显效果.     

T型承重轨道局部熔透角焊缝横向裂纹产生的原因及改进措施

带有不锈钢衬板的T型承重轨道采用局部熔透角焊缝,由于焊接施工中未能控制好不锈钢焊缝与碳钢焊缝的合理间距,使得碳钢焊缝中渗入了不锈钢的成份,从而导致了横向裂纹的出现。通过对裂纹产生原因的分析,提出了改进措施,取得了明显效果。     

龙口港航道扩建工程疏浚土输移研究

采用目前国际上广为应用的DELFT3D软件技术,建立潮流、风浪和泥沙即时耦合计算的二维数学模型,研究龙口港航道扩建工程疏浚土扩散问题。模型建成后,通过实测潮流、潮位和长时段地形变化资料,对模型进行有关参数的率定。在计算成果与实测资料达到相似要求后,首先对疏浚土形成的漂浮水质点运动进行分析,得出了漂浮水质点运移轨迹及影响范围,然后对疏浚土形成的悬移泥沙进行模拟,分析了疏浚土随潮流运动扩散输移而引起的悬浮泥沙的可能分布及影响范围。研究结果表明,抛泥区距港区和航道较远,不会对港区、航道造成影响。