不同结构导流体对混流式核主泵水力性能的影响

为研究混流式核主泵内部流动情况,提高核主泵的水力效率,对不同结构导流体的混流式核主泵水力模型的三维湍流流场进行了数值模拟,研究导流体结构对混流式核主泵模型水力性能的影响。结果表明:对于只加导流环、导叶叶片对称布置的导流体模型泵,当导流环方案为L=15 mm、θ=15°时,模型泵水力效率值最高;对于不加导流环、导叶叶片非对称布置的导流体模型泵,当γ1取24°时,模型泵水力效率值最高;对于加导流环、导叶叶片非对称布置的导流体模型泵,当导流环方案:L=15 mm、θ=15°、导叶叶片布置方案γ1=24°时,模型泵水力效率值最高。研究结果揭示了不同结构导流体对核主泵模型泵内部流场的影响规律,为高效水力模型优化设计提供参考。     

基于距离补偿的红外测温系统设计

分析了物体表面发射率、背景环境温度和测量距离对红外测温系统精度的影响。当测量距离增大时,会很大程度的降低测温精度。为了提高红外测温精度、减小红外测温误差,根据红外辐射理论和红外测温系统测温原理,推导出温度测量误差与测量距离之间的关系式,并设计了基于距离补偿的红外测温实验系统。根据最小二乘原理,结合实验数据,通过曲线拟合得到测量距离的补偿公式。通过对系统测得的温度进行距离补偿计算后,可得到被测物体的实际温度。实验结果表明系统在0～20cm测量时误差在0.02℃以内,在20～70cm测量时误差在0.05℃以内,提高了测温精度,验证了距离补偿方法的准确性。     

压气机叶片前缘形状与局部损失相关性

压气机叶型的椭圆形前缘相比传统圆弧形前缘能减小流动损失,扩大攻角范围,但加工难度提高。为了尽可能减少加工成本、充分利用椭圆形前缘的气动优势,研究了在不同来流条件下椭圆形前缘与圆弧形前缘的气动性能差异。利用椭圆方程重新设计CDA叶型的前缘;引入SST湍流模型加γ-θ转捩模型对计算模型进行数值模拟,分析叶片前缘的切向速度与熵分布;研究了叶片前缘曲率与局部流动损失的相关性,并详细比较了在不同来流条件下椭圆形前缘与圆弧形前缘的气动性能。分析结果表明,在攻角小于2°的正攻角、较高来流马赫数、较低来流湍流度与雷诺数条件下椭圆形前缘优势更明显。     

测点分布对多孔管道加热面温度测量的影响

根据已有实验数据,研究了测温点分布对多孔管道加热面温度测量的影响.实验时分别取玻璃和轴承钢颗粒作为构成管道内的多孔介质固体骨架的填充材料,水或空气流过其中.考虑了颗粒直径、导热系数和管壁的导热系数及换热系数的影响.当多孔介质固体骨架是由玻璃颗粒构成时,无论流体是水还是空气,测点位置对管道内壁面温度的测量精度不会产生较大影响;但当多孔介质固体骨架是由轴承钢颗粒构成时,特别当流体是水时测点位置会对管道内壁温度的测量精度产生较大影响.     

压电和压磁材料硬涂层对叶片固有特性的影响

利用金属基或陶瓷基硬涂层可以改变压气机叶片的固有特性,进而可以在某种程度上改善叶片的抗振动疲劳能力。针对具有压电和压磁效应的金属基和陶瓷基两类典型材料的硬涂层,采用有限元法对涂层-叶片复合材料结构进行模态分析,对比涂层厚度和涂覆位置等对叶片固有特性的影响。在涂层-叶片复合材料结构有限元建模中,涂层视为各向异性材料并考虑其电磁效应,叶片基体为各向同性材料。结果表明,两类硬涂层的厚度和涂覆位置都对叶片固有特性有明显影响,对弯曲振型影响较小,对扭转振型和高阶复合振型的影响较大。     

半导体吸收式光纤温度传感器理论分析

本文给出了光纤温度传感器的数学模型,测量了厚度为150μm的GaAS片在20°时透过率曲线。计算了测温范围并给出测量相对值与温度的关系曲线。     

涡流技术用于钢管涂层测厚的可行性研究

针对目前钢管的激光涂层测厚系统不易保证定位精度,装置调节耗时及检测效率较低等缺点,提出了利用涡流检测技术检测钢管涂层厚度的策略和方法,为不锈钢曲面结构的涂层厚度测量提供了一种有效的检测手段.通过数值仿真研究了涡流检测技术用于涂层厚度测量的可行性,提出了基于数据库的探头提离定量方法.设计了一种大量程涡流探头,解决了涡流测厚探头在检测较厚涂层时量程过小和检测精度不足的问题,管材曲率和厚度对探头信号的影响问题以及涡流信号的非线性问题.仿真结果表明:使用涡流检测方法检测钢管内壁10mm厚度的涂层,其测量精度可达到0.01mm,能满足工程实际需要.     

目标距离和视场角变化对红外热像仪测温精度影响的理论分析

红外热像仪进行测温时,目标距离和视场角变化,会大大降低测温精度.根据几何光学和红外目标辐射理论,推导出温度测量误差与目标距离和视场角之间的关系式,并结合研制的一套红外热像仅系统参数,计算了温度测量误差.提出了提高测温精度的方法,采用此方法,对相同条件下的物体测温,测量误差仅为-0.22℃,在很大程度上减小了目标距离和视场角变化对红外热像仪测温精度的影响.     

燃气轮机叶片热障涂层隔热效果计算

热障涂层能提高叶片的耐高温和耐腐蚀性能,从而提高燃气入口温度,使增大燃气轮机效率成为可能。主要根据燃气轮机的结构特点,从热力学角度分析叶片的传热特点,建立一维稳态模型,从理论上分析如何计算热障涂层的隔热效果,为近一步研究热障涂层提供一种实用的理论比较方法。计算结果表明,当叶片基体材料可以承受1173K时,燃气入口温度可以达到1749K,在叶片上分别喷涂0.5mm和1mm厚热障涂层后,相对于无涂层,燃气入口温度可分别提高113K和190K。     

基于MAX1402高精度多路温度测量系统设计

温度是仪器设计开发和工业控制中一个重要的被控参数,它影响着仪器和机械设备的性能及精度,实现对其精确和快速测量有重要意义。本文设计了一种高精度多路温度测量系统,以铂电阻Pt100为测温传感器、AT89C51为控制核心,运用新型高集成度的Σ-ΔADC MAX1402和智能显示驱动芯片ZLG7289A实现数据的采集和显示,通过转换开关实现温度的多路测量。实际使用结果表明该测温系统具有可靠性好、便于携带、测温精度高等优点。     

手征媒质涂层参数对反射系数的影响

对手征媒质单涂层的反射系数受其电磁特性参数ε、μ、ζ和涂层厚度d的影响进行了计算机模拟分析.分析表明,手征媒质的旋波参量并不总是对涂层的吸波特性起着改善的作用;当手征媒质的归一化旋波参量=1时,材料吸波特性最好.计算表明,当涂层厚度增加到一定厚度后,其反射系数几乎与厚度无关,此厚度随涂层材料的电磁特性参数不同而改变.手征媒质的介电率、磁导率对涂层反射有显著的影响.     

一种振弦式传感器温度补偿新方法及其实现

文介绍了通过软件对振弦式传感器进行温度补偿的新方法，给出了实现补偿的硬件电路及软件结构，它与传统的硬件补偿法相比，具有硬件结构简单，抗干扰能力强，测量精度高等优点。实验结果表明，通过直接测温并利用软件对温度进行补偿，可以减小温度对振弦式传感器频率测量的影响，提高测量精度。     

热处理工艺对K445抗热腐蚀高温合金中γ相的影响

针对燃气轮机叶片的材料、制造工艺对燃气轮机的影响问题,研制了一种新型抗热腐蚀高温合金K445,它可作为燃气轮机的叶片材料.在研究中主要探讨了固溶处理及时效处理对γ相尺寸、形态和分布的影响.结果表明,随固溶处理温度的升高,γ相尺寸增加,长大激活能为162kJ/mol.合金中枝晶间γ相的固溶温度高于枝晶干γ相的固溶温度.当固溶温度达到1160℃时,枝晶干γ相开始固溶,当温度达到1200℃时,二次γ相完全溶解;固溶保温时间为1～3h时,γ相出现分裂花样,4h时γ相发生定向排列;二级时效使γ相尺寸和数量增加,而一级时效后γ相呈双态分布.通过调整热处理工艺,可改变γ相的尺寸、形态和分布,改善合金性能,进一步发挥合金潜力     

大型水轮机叶形现场检测机械臂运动学分析

针对混流式水轮机叶片复杂的空间型面及叶片间的狭窄间距，设计了结构新颖的5个自由度水轮机叶形现场检测机械臂，并介绍了其主要结构特点及工作原理；采用Denavit-Hartenberg法建立了该多关节机械臂完整的运动学模型，并给出了在2种实际工作状态即θ＝-θ3和θ2≠-θ3时的运动学逆问题解．研究结果表明：此新型结构能够满足水轮机叶片现场检测的特殊要求，并使得控制简单、操作方便。该运动学模型的逆解完备，利于动力学及相关控制的进一步研究．     

涡轮级进口温度分布不均匀时流场和温度场的非定常数值模拟

采用Jameson的四阶龙格－库塔法研究了高压涡轮叶栅进口有温度畸变时的涡轮流场。通过对一级涡轮叶排的非定常数值模拟,计算结果表明,由于叶排间的相互运动,叶片表面的压力呈周期性地变化,流场也是周期性地变化;当进口气流温度分布不均匀时,进口的热气流会向转子压力面上适移,导致压力面上产生热点,使动叶表面温度发生很大变化,加入热斑时静叶栅内流场的影响较小,对动叶栅内流场影响较大。     

大空间火下膨胀型防火涂层隔热性能试验研究

摘 要：对应3种不同类型的大空间建筑火灾场景,选取3种典型升温条件进行了36个试件的隔热性能试验。根据试验测量结果计算膨胀型钢结构防火涂层的等效导热系数。结合热重分析试验结果考察升温速率对涂层隔热性能的影响。结果表明：不同类型大空间建筑发生火灾时火场的最高温度及升温速率不同,导致涂层的膨胀倍率及炭化层泡孔结构不同,最终表现为涂层隔热性能的差异。在本文所考察范围内,升温速率越快,火场温度越高,涂层的反应越充分,隔热性能越好。不同升温条件下涂层等效导热系数代表值淰椀渀萀v大差异为48.8%。此外,膨胀型钢结构防火涂层等效导热系数随升温条件的变化程度受涂层厚度的影响,薄涂层对升温条件的变化敏感,厚涂层对升温条件的变化表现出“惰性”。     

重载齿轮涂层承载能力的仿真分析

为了将物理气相沉积(physical vapor deposition,PVD)涂层应用到高速重载齿轮传动装置中,运用有限元分析了涂层类型、涂层厚度、载荷大小对涂层应力分布的影响.考虑到齿轮轮齿工作面受力复杂,结合齿轮轮齿实际载荷,用非线性弹簧单元来模拟涂层-基体结构的界面结合层,建立了齿轮涂层接触力学计算模型.结合国内外其他学者所做的实验研究,计算结果表明:涂层表面的最大等效应力是涂层表面裂纹产生的主要因素,涂层厚度对等效应力分布有较大影响;涂层/基底界面的最大切应力是导致涂层剥落的主要因素,不同的涂层厚度对切应力点的分布有很明显的影响;载荷等级影响涂层的应力分布和失效形式.     

高能振动球磨作用对纳米Al_2O_3相变温度的影响

为了探讨球磨作用对纳米A l2O3颗粒相变温度的影响,利用高能振动球磨机分别对纳米A l2O3进行不同时间的球磨,并将球磨作用后的A l2O3粉末在不同温度下进行退火处理。采用XRD、TEM、FT-IR及DTA等方法测定处理前后A l2O3粉末的结构、物相组成及相变温度。结果表明:随着球磨时间的增长,A l2O3的相变温度降低,当球磨时间达50 h时,-γA l2O3到θ-A l2O3相变以及-θA l2O3到-αA l2O3相变的温度均降低了100℃左右;球磨作用促进了A l2O3的晶化,同时可以造成纳米氧化铝的晶格缺陷,是导致相变温度降低的主要原因。     

基于CFD的轴流式油气混输泵动叶优化设计

为研究翼型前缘半径对轴流式油气混输泵动叶性能的影响机制,基于RNG k-ε湍流模型及SIMPLEC算法对不同翼型前缘半径的动叶模型进行数值分析,分析不同模型流场中的压力、速度、气相分布规律。数值计算结果表明:增大翼型前缘半径有助于提高动叶增压能力,同时能有效减小动叶出口附近的二次流损失,并抑制轮毂侧气体滞留和流道内的气液分离现象;当含气率(GVF)为0.2时,在设计工况（Q = 100 m3/h）下,优化后的模型M4较原模型压缩级效率提高了3.45%;在小流量工况（Q = 60 m3/h）下,优化后的模型M4较原模型压缩级效率提高了1.47%,说明将翼型前缘半径增大到最大厚度的40%时,能够有效降低能量损失,提高压缩级性能。     

基于Fluent UDF的γ-Reθt转捩模型高超声速修正初步研究

为了提高γ-Re_θt转捩模型在高超声速转捩预测中的精度,在γ-Re_θt转捩模型中引入了马赫数和雷诺数来反映高超声速流动的可压缩效应,并基于响应面法重新构造了涡雷诺数与动量厚度雷诺数之间的拟合关系式,使得γ-Re_θt转捩模型可适用于高超声速流动。考虑到实际应用,利用用户自定义函数(UDF)功能对商业软件Fluent中的γ-Re_θt转捩模型的Re_θc和F_length函数进行了修正,并采用高超声速平板和钝锥对修正的γ-Re_θt转捩模型进行了检验和验证。与原始γ-Re_θt转捩模型以及实验数据相比,改进的γ-Re_θt转捩模型可以成功地预测由边界层转捩引起的斯坦顿数的变化,并且对转捩起始位置的预测精度较原始模型有明显改善。