基于流固耦合方法的离心式压气机叶片强度与振动特性研究

采用流体动力学及有限元方法,对某型带分流叶片的离心式压气机叶轮进行了单向流固耦合分析。建立了叶轮单个通道的三维流场模型,得到某转速下压气机叶轮内部流场的应力分布,然后将气动力施加在叶片上,获得离心力和气动力共同作用时主叶片及分流叶片上的应力分布及最大变形量,最后对比分析了离心力与气动力对叶片应力应变和振动特性的影响。     

增压器涡轮叶片振动分析及其可靠性评价方法研究

针对增压器涡轮叶片振动失效模式,研究了涡轮叶片振动分析与可靠性评价方法。结合某增压器涡轮,利用共振线图建立了涡轮叶片振动失效判据。考虑涡轮叶片振动固有频率分散性与涡轮工作转速随机性的影响,建立了能够体现叶片振动固有频率、工作转速、叶片数、寿命指标、最小谐振阶数等参数的涡轮叶片振动可靠度与失效率计算模型,研究了涡轮叶片振动可靠度与失效率的变化规律,给出了涡轮叶片振动可靠寿命确定方法。运用所建立的方法及模型,能够科学地计算出增压器涡轮叶片振动的可靠度与失效率变化规律以及可靠寿命。     

风电叶片用胶粘剂研究现状

本文介绍了胶粘剂在风电叶片上的应用,详细论述了风电叶片用胶粘剂必备的特殊性能,综合分析了国内外在该领域的研究进展和现状。通过对比目前市面上最主流的三种风电叶片用胶粘剂的力学性能与工艺性能,阐明了国产胶粘剂与国外同类产品的差距。     

悬挂舵舵叶分体制造工艺研究

为了有效解决悬挂舵舵叶在整体制作加工过程中遇到的加工车间吊装能力不足、需要大型加工机床等问题,对比在分体制作和整体制作过程中不同的工艺过程,综合分析了悬挂舵舵叶的舵杆承座部分在机加工时可能遇到的问题及解决方法,阐述了悬挂舵舵叶分体制作相对于整体制作的优点及其研配加工的工艺过程。     

喷水推进轴流泵三元水力设计

基于环量的三元设计方法和计算流体动力学,研究了叶片数、叶片流向环量中心位置与叶片出口边环量对叶轮性能的影响,分析了导叶进口边和出口边环量对喷水推进轴流泵性能的影响,通过合理地控制这些因素,设计了一种效率高、空化性能好的喷水推进轴流泵。在流量为56.2m3·s-1时,泵的扬程为35.9m,功率为21 465kW,效率为92.3%,可见,设计泵的性能优良,效率高。研究结果表明:增加叶片数能够有效减小单叶片转矩,当叶片数从5个增加到7个时,单叶片转矩减小了21%;叶片环量中心靠近出口边,有利于提高叶轮的空化性能,当环量中心从叶片弦长的0.3处移动到0.7处时,叶轮吸力面空化面积减小80%;叶轮出口边环量斜率会影响叶轮效率,当斜率分别为0.8、1.0和1.2时,叶轮效率逐步提高;当出口边环量从0.40增加到0.50时,叶轮的扬程和功率近似线性增加,扬程增加19.9%,功率增加19.5%;随着导叶进口边环量与出口边环量的比值的增大,泵效率先增大后减小,当比值为0.93时,泵的效率最高;导叶出口边环量分布会影响泵的效率、出口不均匀度和出口周向动能,当导叶出口边环量为-0.05时,泵的效率最高,出口不均匀度和出口周向动能最小。     

维持性血液透析患者血清Hepcidin、sTfR测定在铁缺乏中的应用价值

目的检测维持性血液透析患者(MHD)、非透析终末期肾脏疾病患者(ESRD)血清中铁调素(hepcidin)和血清转铁蛋白受体(serum transferring receptor,sTfR)的水平变化,探讨其在肾性贫血铁缺乏中的作用。方法选择维持性血液透析患者80例、非透析终末期肾脏疾病患者80例,健康体检者80例作为对照组。ELISA法检测血清Hepcidin、sTfR、总铁结合力(TIBC),同时测定血清铁(Fe)、铁蛋白(FER)、血清转铁蛋白(TRF),比较组间差异。结果 1维持性血液透析患者和非透析终末期肾脏疾病患者血清hepcidin和sTfR水平均明显升高,差异有统计学意义(P<0.01)。2与非透析ESRD组相比,MHD组的血清hepcidin和sTfR水平显著升高,差异有统计学意义(P<0.05)。3相关分析显示,血清hepcidin与Scr、hs-CRP、血清铁(Fe)、铁蛋白(FER)呈正相关,r分别为0.515、0.312、0.290、0.286,P均<0.01;与HGB、eGFR、HCT、TRF、TIBC呈负相关,r分别为-0.466、-0.362、-0.285、-0.248、-0.224,P<0.05。4血清sTfR水平与铁蛋白、转铁蛋白饱和度(TSAT)有相关性,相关系数分别为-0.764、-0.519,P均<0.01;与血红蛋白和红细胞压积有相关性,相关系数分别为0.378和0.514,P均<0.01。5血清hepcidin、sTfR联合铁蛋白或转铁蛋白饱和度诊断缺铁时,绘制受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC),曲线下面积为90.8%,对应的灵敏度为93.3%,特异度为77%。结论血清hepcidin、sTfR联合铁蛋白或转铁蛋白饱和度对于ESRD患者合并肾性贫血铁缺乏的评估及治疗有重要意义。     

水平轴风力机叶片翼型光冰结冰的数值研究

利用FLUENT UDF(user defined function)对水平轴风力机叶片翼型的光冰结冰进行了数值研究,得到了叶片翼型光冰结冰的形状及增长过程.对结冰翼型气动性能的分析结果表明:相对于洁净翼型,边界层在结冰翼型尾缘提前分离,并产生较大的分离涡,这将减少翼型的升力,同时增大阻力,其最大升阻比下降约40%,严重降低了叶片翼型的气动性能.对结冰的厚度分析表明:最大结冰厚度随着风速的增大而增大,且基本呈线性关系,最大结冰厚度随环境温度升高而降低.     

级环境下叶片表面粗糙度对压气机气动性能的影响

采用数值方法,在压气机级环境下研究了叶片表面粗糙度对压气机内部流场及特性参数的影响.结果表明,叶片粗糙度对压气机的主要性能参数影响明显;随着叶片粗糙度的增大,压气机级性能衰减加剧,叶轮叶片表面粗糙度增加到100μm以上时,在近失速工况下压气机的总压比和等熵效率下降达10%以上,压气机内气流能量损失增大,尤其是靠近叶轮前缘中上部的气流能量损失严重,同时引起叶片端壁温度升高.     

复合材料螺旋桨水动力特性的流固耦合数值模拟

为了分析复合材料螺旋桨变形对其水动力性能的影响,利用FLUENT和ANSYS结构模块建立了一种流固耦合的方法。基于此方法分析了桨叶变形对敞水曲线,桨叶附近流场及其表面压力的影响。研究结果表明,初始几何为无侧斜无纵倾的螺旋桨变形后纵倾发生改变,使推力和扭矩系数变大,且推力系数和扭矩系数的增值随进速系数减小而增大。变形后的螺旋桨桨叶表面压力增大,压力系数变化最大值可达40%,螺旋桨轴向诱导速度变化最大值可达18.7%。     

偏刃刀圈在小转弯半径隧道施工工况中的研究与应用

为开发出适合在小转弯隧道中使用的新型滚刀刀圈，在磨粒磨损原理的基础上，通过研究CSM刀圈侧边受力模型、边缘滚刀破岩机制、磨损量预测公式，进行滚刀切削岩石试验，建立了刀圈与岩石接触力模型，分析了转弯段边缘滚刀刀圈受力情况、针对性设计了偏刃刀圈，并在山东文登小转弯半径隧道掘进段工况下进行常规刀圈和偏刃刀圈工业试验。得出结论如下： 1）TBM掘进直线隧道时边缘滚刀所受侧向力不可忽视，侧向力与刀圈同岩石的接触面积和所受的压力有关； 2）在直线工况掘进下的边缘滚刀外侧岩石几乎不发生破坏，边缘滚刀内侧对岩石具有“刮擦剪切效应”，刀圈内侧所受侧向力远大于外侧； 3）转弯段刀圈内侧受力严重偏离了正压力方向，加速边缘滚刀刀圈内侧的磨损； 4）在掘进距离达145.43 m时，19#和20#刀位的偏刃刀圈较常规刀圈磨损速率分别降低7.4%和17.5%。因此，偏刃刀圈更加适用于小转弯工况下的隧道掘进。