氢燃料电池引射器结构参数优化研究

针对影响氢燃料电池引射器性能的结构参数太多导致其难以优化的问题，以额定工况下氢燃料电池引射器为研究对象，提出一种基于两次正交试验设计的引射器结构参数优化方法。首先，建立CFD分析有限元模型，并进行试验验证，对影响引射系数的全部结构参数进行第1次正交试验，运用Fluent软件进行求解，通过极差分析确定各结构参数对引射系数影响的主次顺序；其次，对影响引射系数的主要结构参数进行第2次正交试验，应用极差分析法快速得到最优的结构参数；最后，对优化后的引射器进行模拟仿真，获得了最大的引射系数为2.455,并经试验验证了模拟结果的准确性。研究结果表明，经过两次正交试验设计，可以减少引射器结构优化的试验次数，提高燃料电池引射器的引射系数，为引射器结构参数的优化研究提供了参考，具有指导和借鉴意义。     

航空发动机试车台排气引射器性能的数值模拟

利用数值模拟的方法,研究了地面试车间内喷管-引射器流动规律。改变引射器直径及引射器与喷管距离,得到16种尺寸组合的几何模型并分别计算了相应的压力场及引射流量,分析尺寸变化对推力测量及引射流量比的影响,对引射器直径及引射器与喷管距离的匹配关系给出了建议。仿真结果表明,最佳匹配的与成非线性关系,引射流量比与引射器直径近似成线性关系。     

高压水磨料射流切割的力学特性与模型

通过理论分析与实验测定，分析和建立了高压水磨料射流切割的力学特性与模型；得到水射流的流量系数为０．７５，磨料射流的平均流速系数为０．９５；认为水射流主要通过水介质的滞止动压进行切割，磨料射流主要通过磨粒的冲击动压进行切割；给出了射流切断面积速度与材料破坏能量的关系曲线。     

舱外服大循环量引射器优化设计与实验研究

为进一步提高舱外航天服供氧通风能力,对其引射器进行优化设计。采用一维气体动力学模型建立喷嘴控制方程;根据实验结果确定喷嘴等熵效率,设计缩放喷嘴;采用3D打印技术加工不同结构的引射器;利用氮气进行常压引射实验,研究挡板位置、喷嘴类型与喷嘴出口位置(Nozzle Exit Position,NXP)等结构参数对混合流量的影响,寻找最优的引射器结构。研究表明:挡板位置对引射器混合流量的影响与喷嘴类型相耦合。前移挡板,亚音速引射器混合流量可提高56.90%以上,而超音速引射器则降低12.08%以上。将渐缩喷嘴换为缩放喷嘴,混合流量可以提高1.81倍以上;对于挡板前移的亚音速引射器,则可提高36.90%以上。所有亚音速引射器均无法满足当前性能要求。然而,对于超音速引射器,对于所有的NXP,在典型工况下引射器循环量均可满足要求;存在最优的NXP使得混合流量最大。NXP为6 mm时,超音速引射器混合流量最大,为144.83 L/min(工作流绝对压力为0.503 MPa);在全工况下(工作流表压为0.30～0.55 MPa),混合流量可至少提高1.59倍。设计的最优引射器测试结果均满足性能要求。     

基于fluent的环状阀流量系数数值计算

通过做气阀静态吹风实验,得到环状阀流量系数实验值。采用Fluent软件对环状阀流场进行数值模拟,得到流量系数模拟值。对模拟值与实验值做比较,其相对误差只有0．89％,表明模拟准确,得到一种新的环状阀流量系数计算方法。     

变位齿轮变位系数的选择

目前关于变位系数ξ_1和ξ_2的选择方法很多,常见的有查表法、线图法及封闭图法。一般认为封闭图法较完善,可惜它只提供一定的选择范围,而对每个ξ_1、ξ_2点缺乏具体的传动质量数值。本文尝试用迭代法计算,为满足某项主要传动质量指标而直接算出变位系数。即采用季克尔的建议,考虑齿轮副的重合系数ε、滑动系数η、比压系数ζ等传动质量指标。本文计算是以压力角α_0=20°、齿顶高系数f=1的外啮合圆柱齿轮为例,对其他压力角和齿顶高系数也适用。一、选择原则和限制条件齿轮的破坏形式与其工作条件密切相关。工作条件有开式和闭式传动、高低速度、轻重载荷、高低精     

双级全预混燃气灶引射器的理论分析

提出的一种双级全预混引射器是燃气灶实现全预混燃烧的重要部件。以燃烧功率为3. 5kW的民用天然气燃气灶为例,建立了双级引射器的理论模型,分析了引射比、截面比、引射压差等对引射器性能的影响。结果显示:引射器存在一最佳截面比使被引射流体压差最高,最佳截面比随引射比的增加而增大,且不受引射压差的影响;被引射流体压差随引射器截面比的增大呈先快速增加后小幅下降的趋势,且受引射比和截面比的影响逐渐减弱。一、二级引射比分别为μ_1=1. 2、μ_2=9. 3时,双级全预混燃气灶引射器的最佳截面比为k_1=15、k_2=130,此时的引射器性能较好,结构较优。     

多喷管两级式新型引射器分析

针对传统引射器流体混合程度不均匀、能量损失大、引射效率低的问题,提出一种新型多喷管两级式引射器模型,本结构模型一方面增加了一个进风口,并将其设置为对称式;另一方面创新性的将多喷管引射器与两级式引射器相结合;并建立数值仿真模型,对其关键结构参数与引射性能之间的相关性进行分析,以提升其引射性能。结果表明引射系数随混合室长度的增加先增加后降低,在L=13mm时有最优引射系数,约为0.68;引射系数随混合室直径增加先增加后降低,在D=5mm时有最优引射系数,约为0.65;引射系数随工作流体入口速度增大而先急剧增大后保持平缓、变化不敏感。本结构模型能够有效的提升引射系数,降低能量损失。     

基于回归正交实验的混凝土泵车水射流清洗参数优化

研究了混凝土泵车再制造水射流参数与清洗效率之间的变化规律。采用正交试验的方法,选取了射流压力、射流直径、射流入射角度、靶距作为设计参数,每个因素取5个水平,设计出25种实验方案。采用数值模拟的方法对所设计的方案进行正交试验,得到25种设计方案的清洗量值,通过回归分析得出了清洗量与4个参数之间的响应面模型。进而建立了混凝土泵车水射流清洗优化模型,并优化设计了射流压力、射流直径、射流入射角度、靶距等参数。最后,通过对比实验验证了所得结果的正确性。     

射流曝气机内部流动三维数值模拟与关键结构参数分析

为了探究射流曝气机关键结构对其引射气体性能的影响规律,利用Fluent软件,采用控制变量的方法对不同喉嘴距、喉管长径比以及面积比下的射流曝气机内部流动进行了三维数值模拟,得到了射流曝气机内部压力、流速以及湍动能的仿真结果。通过对比分析可知,喉嘴距、喉管长径比、面积比等都对射流曝气机引射性能有一定的影响。在设计的结构尺寸范围内,当喉嘴距为1.5D、喉管长径比为4、面积比为4.84时引射系数最大,曝气机引射气体性能最好。研究结果可为新型射流曝气机的设计提供理论和实际参考。     

叶切面最大厚度数值计算与应用

以叶切面最大厚度的数值计算方法为基础,探讨叶切面最大厚度计算的计算机实现,介绍叶切面厚度数值计算法的应用实例.     

Natural frequencies of vibration of a class of solids composed of layers of isotropic materials

In a recent paper, the Ritz method with simple algebraic polynomials as trial functions was used to obtain an eigenvalue equation for the free vibration of a class of homogeneous solids with cavities. The method presented is here extended to the study of a class of non-homogeneous solids, in which each solid is composed of a number of isotropic layers with different material properties. The Cartesian coordinate system is used to describe the geometry of the solid which is modelled by means of a segment bounded by the yz, zx and xy orthogonal coordinate planes and by two curved surfaces which are defined by fairly general polynomial expressions in the coordinates x, y and z. The surface representing the interface between two material layers in the solid is also described by a polynomial expression in the coordinates x, y and z. In order to demonstrate the accuracy of the approach, natural frequencies are given for both a two- and three-layered spherical shell and for a homogeneous hollow cylinder, as computed using the present approach, and are compared with those obtained using an exact solution. Results are then given for a number of two- and three-layered cylinders and, to demonstrate the versatility of the approach, natural frequencies are given for a five-layered cantilevered beam with a central circular hole as well as for a number of composite solids of more general shape.     

活塞销孔加工工艺的改进

我公司于８０年代末引进Aspera公司年产８０万台冰箱（冷柜）压缩机生产线及软件技术，在压缩机加工中，活塞销孔（如图１所示）的加工是难点之一。用镗床加工，质量一直难以达到要求，废品率很高。后来我们将Aspera公司的加工工艺即精镗后滚光改为精镗后用金刚石铰刀粗、精铰孔，由此解决了这个技术难题。（１）原意大利Aspera公司工艺简述其工艺流程为：钻６．５通孔→扩孔至７＋０．１→粗镗７．４７３＋０．０３６、圆柱度０．０１→精镗至７．９３５＋０．００６、圆柱度０．００２→滚光７．９３８＋０．００６、圆柱度０…     

广州地铁APM列车制动机理分析

根据广州市珠江新城旅客自动运输系统(APM)列车的运行特点,介绍APM列车制动系统的制动方式及其特点,分析APM列车动态制动和摩擦制动的工作机理及其区别和联系,阐明APM列车制动系统的电控制过程和气控制过程,从而为APM列车制动系统的维护和管理提供一定的依据.     

盘丝极心偏对三爪自定心卡盘找标精度影响的分析

三爪自定心卡盘作为机床的主要附件,已有一百多年的发展历史,尽管目前随着数控技术的不断发展,越来越多地需求高速动力卡盘,但三爪自定心卡盘目前仍有一定的市场。 要保证卡盘可靠地夹紧工件,必须使其有可靠的夹持精度;要保持卡盘的精度,必须要严格控制各零部件公差及误差,如盘丝的极心偏。 　　极心偏是形成圆的渐开线的基圆圆心 (极心 )与盘丝内孔中心不同心所造成的偏差值。它对卡盘精度的影响分两种情况,一是卡爪夹持弧采用配磨,二是卡爪夹持弧采用单磨。本文主要探讨配磨时的影响。 　　卡爪夹持弧采用配磨,即每台卡盘整体…     

Development of sclerometric method of studying activation of parameters of damage and fracture of friction deformable surfaces

The article presents a brief review of the wear models based on the kinetic thermofluctuation approach. The materials were developed using SamGTU sclerometric programming software and a set of instruments developed at Samara Engineering University for assessing the parameters of kinetic thermoactivation for surface fracture deformed by friction. The first obtained results of assessments and the estimated prediction of wear resistance exemplified by tribocouple of the aircraft chassis are presented.     

双丝杠驱动机构同步分析

介绍了双丝杠驱动机构工作原理,论述了双丝杠运动产生不同步的原因以及如何判定与解决同步问题。     

圆柱面素线的直线度公差带解析

详细分析了圆柱面素线的直线度公差带在新旧标准中定义和解释的区别，并从对圆柱面素线实际要素检测的角度，提出了推行新标准的实际意义。     

膨胀套导向机构的设计

通过分析膨胀套在实际使用产生滑移受阻现象、卡死现象原因的实质,并在分析产生问题原因的基础上提出了改进措施即：增加导向机构。     

柴油机连杆疲劳失效的影响因素分析

运用有限元方法与疲劳寿命预测理论,对柴油机连杆在疲劳耐久性试验条件下的三维应力分布和疲劳寿命进行了数值模拟。通过对比连杆疲劳试验与寿命预估结果,结合连杆疲劳断口的微观分析,表明残余压应力使疲劳裂纹源的位置向连杆次表层推移,对高强度连杆的疲劳寿命具有重要影响。