高速叶栅在低速状态下的叶型设计及差异研究

基于试验成本等原因,常需要把工作在高马赫数下的叶片放到低速风洞进行吹风试验获得叶型的基本气动参数,这样就需要对叶型进行重新设计来弥补由于高低速气体压缩性改变导致的变化。本文对具有高升力系数的低压涡轮叶片 T106A进行重新设计,使其在低速状态下能够匹配在高速流场中的载荷分布。在进行叶片的再设计过程中,采用改进全局优化遗传算法。在获得叶片中径位置匹配的同时,对叶顶间隙处的高低速流场进行对比分析,提出对于叶顶间隙处匹配的相关方法。     

柴油机螺旋进气道流场模拟及参数变动研究

利用FIRE软件建立了某柴油机螺旋进气道的三维仿真模型,对进气流动进行了CFD模拟计算。在用气道稳流试验台验证了仿真模型的准确性后,分析了进气道内部的流场分布。利用模型的方便性考察了进气门座圈倒角、进气道放置角度等结构参数对进气流场分布的影响,得到了一些有参考价值的结论。     

旋转射流喷头内部流体速度的研究

采用非标准螺旋形的加旋元件,形成加旋喷头,使喷出的射流在旋转过程中向外扩散,达到内壁清洗和钻孔的目的。加旋喷头分为圆管进液段、流槽加旋段以及锥形收缩段。文中对其流槽加旋段及锥形收缩段内流体的速度函数关系进行了探讨,得出了相应的函数关系表达式。结果表明：液体在流槽加旋段内的运动,可视为一元轴对称螺旋流动,在锥形收缩段内流体的运动可视为二元轴对称螺旋流动。     

基于ANSYS的船用汽轮机长扭曲叶片模态分析

通过建立某型汽轮机叶片的实体模型,并基于ANSYS软件对该叶片的振动特性进行研究,利用ANSYS结构分析模块进行了模态分析,得到了叶片的前6阶固有频率和相应的振型.根据计算结果分析了汽轮机叶片的振动特性,为该叶片的设计优化和振动安全性检验提供了数值依据.     

竖轴变偏角潮流发电水轮机的叶片控制机构

为了进行竖轴变偏角潮流发电水轮机的水动力性能的模型试验研究,需要设计该水轮机的试验模型,关键是进行水轮机叶片控制机构的设计.在比较现有的变偏角叶片控制机构的设计思路和工作特点基础上,设计了三种适用于竖轴变偏角潮流水轮机的叶片控制机构,并分别给出了工作原理和装配图,介绍了叶片控制机构的实现方法.最后对三种控制机构的性能、造价等因素进行比较,为进一步的模型试验奠定了基础.     

人字齿轮减振降噪的修形设计(英文)

To reduce vibration and noise and increase transmission efficiency, a three segment method for modifying the pinion profile was proposed. Cutter surface equations were deduced by changing the shape of the cutter-edge, substituting three segment parabolas for the line. The influence of longitudinal tooth modifications on tooth surface load distributions was discussed. Transmission error minimization and uniformity of tooth surface load distribution were chosen as optimization goals and the modified parameters were obtained by applying the complex method. Finally, an experiment comparing the loaded transmission error, vibration, and noise both before and after modifications was carried out. The results indicate that the modified design is reliable.     

定子叶片对推进器水动力性能影响分析

为探究定子叶片对于推进器性能影响,对不同结构的推进器进行水动力分析。设计配备加速型导流罩的7叶螺旋桨推进器,通过增加不同定子叶片以及设置对转推进器得到5种推进器。基于计算流体力学（CFD）对推进器的流场进行仿真模拟,考察不同结构推进器的水动力特性变化。结果表明：在研究的转速范围内前置定子最高降低扭矩百分比仅为48.71%,后置定子可完美平衡到100.99%的扭矩;前置定子降低推力幅度最大可达36.16%,后置定子提高整体推力最高为3.32%;对转推进器在推力方面远高于泵喷推进器2～4倍,且具有扭矩自平衡的效果,流场稳定性远低于泵喷;后置定子泵喷相比无定子推进器效率提高6.24%,且具有更加稳定的尾流场。     

基于阿基米德螺旋加密重构技术的无人航行器KT辨识研究

针对无人航行器操纵模型参数辨识精度受限于航向数据采集频率的问题,提出一种运用阿基米德螺旋(Archimedes spiral, AS)加密重构稀疏数据集进而改良辨识精度的思路。首先,选取不同采集频率的Z形操纵仿真试验数据集,基于最小二乘算法进行一阶线性KT方程的参数辨识,定量分析采样频率对辨识精度的影响,阐述重构稀疏数据的必要性。随后,提出预先应用AS插值加密优化的策略,重构光滑连续的加密数据集,并与初始稀疏集、基于三次样条插值的加密集完成对比分析。数值结果表明,基于AS的数据重构策略使KT辨识精度提高了31.1%,平均误差仅2.4%,较三次样条插值处理准确了1%。基于AS的加密重构技术弥补了实际数据采样频率相对较低时的不足,为无人航行器高精度操纵模型参数辨识提供了新思路。     

叶片锻造预成形拓扑优化设计方法网格依赖性研究

影响拓扑优化方法可靠性的重要因素之一就是拓扑网格依赖性问题.文中基于拓扑渐进优化方法,利用自行开发的C#优化程序,集成了DEFORM-2D有限元模拟软件,以平均应力为单元增删准则,约束模腔填充率的同时以提高材料利用率为优化目标,通过比较不同预成形的锻造模拟成形质量,研究了拓扑单元尺寸对叶片锻件叶身型面预成形形状进化的影响.结果表明：拓扑渐进优化的预成形形状设计存在较明显的网格依赖性问题.细化网格、增加网格密度虽然降低了优化效率,但预成形外形的迭代进化步长减少,模型的几何平滑性得以提升并有利于改善锻造工艺性,预成形形状的优化质量明显提高,优化结果的可靠性显著增强.     

海上风电叶片结构设计中的前沿问题与挑战

为了有效提高风能开发的成本效益,海上风电正不断向“大型化”“深水化”发展,这给海上风电叶片材料和结构设计、载荷仿真和试验测试等环节带来了全新的技术挑战。文章通过探讨海上风电叶片结构设计在数值仿真和试验研究方面的现状与不足之处,以期为现有方法的改进提供新的见解、为深远海漂浮式风力机百米级大型叶片的合理设计和灾变防控提供参考。