超空化流场中通气位置的CFD数值计算与研究

基于CFD技术就通气空化中通气孔位置对空化流场的影响进行了数值计算与研究.研究表明:在人工通气超空化中,通气孔的开设位置对空化流场的影响是不可忽略的;在不同位置通气产生的空泡直径平均相差5%,长度平均相差达到20%;合理的开孔位置能更好发挥系统的减阻优势.研究结果为人工通气空化中通气孔的确定提供了切实可行的方法.     

短管节流阀的空化流动与噪声的数值模拟分析

目前短管节流阀已替代毛细管在空调中的应用，而国内针对短管节流阀的空化流动和噪声问题的研究较少。主要围绕短管节流阀进行研究，以R134A制冷剂为冷媒，通过对不同流量下空调的制冷过程进行数值分析，得出其空化、噪声、压力场、速度场等的分布。结果表明：在阀门进出口压差不变的情况下，入口流量越大，空化越严重；噪声随流量的增大先增大后减小再增大；最大噪声产生的位置随着流量的增大逐渐向下游移动；剪切力和空泡溃灭都是影响噪声的因素，但相比之下，空泡溃灭才是影响噪声的主导因素。     

不同工作参数下水轴承的空化程度及微形貌特征对减阻效果的影响

目的为了提高水轴承高速下的减阻效果以及预测水轴承的空蚀区域,研究了高速水静压轴承的空化与减阻性能。方法基于低雷诺数Launder-Sharma模型和空化气泡的动力学模型,分析了不同工作参数下水轴承的空化程度研究及微形貌特征对减阻效果的影响。结果空化气泡主要出现在静压轴承水腔之间的负压封水面及小孔节流器附近,空化气泡溃灭时容易造成轴承材料的空蚀破坏。高速小偏心率时,相比流向和展向微形貌,凸柱微形貌特征表面具有较好的减阻效果,且减阻效果受轴颈线速度的影响较大。结论转速、供水压力和偏心率等物理参数影响水静压轴承空化气泡分布和静态性能,微形貌界面的速度滑移有利于提高减阻效果。     

水下航行器燃料流量调节阀优化设计

建立了以燃料流量调节阀为主的动力系统数学模型，提出了燃料流量调节阀优化设计方法，给出了一双速制水下航行器燃料流量调节阀优化设计实例。试验表明，优化设计方法及模型较好地解决水下航行器变速过程中动力系统燃烧室压强超调的问题。     

自激离心式空化反应器空化及噪声特性研究

水力空化被广泛应用于杀菌消毒、乳液制备等工业领域，而高效的水力空化反应器是实现水力空化应用的基础。以一种自激离心式水力空化反应器为研究对象，基于Rrealizable κ-ε湍流模型和Zwart-Gerber-Belamri空化模型，对设计工况下反应器三维瞬态非定常流动的空化流场和声场特性进行数值模拟，分析不同液面高度下空化发展状态，研究反应器不同位置空化噪声脉动和发展情况。结果表明：不同液面高度的转子空化特性具有明显差别。随着液面高度的上升，空化区域持续增加，但是液面上升后期空泡发展空间过大，整体空化强度无法匹配发展空间，强空化区面积呈现先上升后下降的趋势，在液面高度为3～4 mm之间时达到最大值，弱空化区面积持续增长。空化是影响反应器叶频及其多阶谐频噪声的重要因素。顺着流动方向，反应器内部声压的叶频幅值随着空化的发展而增加，呈现升高-稳定-降低的周期性变化。     

摆线转子式机油泵的流体特性分析

由于机油泵内部流体流动的复杂性,进行数值计算比较困难.对摆线转子式机油泵流场进行仿真分析,得出机油泵流量和压力波动曲线等;并对机油泵进行空化现象预测.仿真结果与理论分析结果相比较,验证了仿真结果的正确性,为机油泵设计提供指导.     

水压节流阀口流量特性的实验研究及水压节流阀的研制

本文将介绍作者自行研制的水压阀阀口流动特性的实验装置，用该装置完成了各种典型水压阀阀口流动特性以及空化影响流动特性的实验研究，依据实验的结果完成了水压元件性能试验台所需各类水压阀的研制。     

铝及铝合金表面超疏水协和涂层的制备与性能研究

对铝及铝合金硬质阳极氧化使其表面粗糙化,再利用低表面能的氟涂料进行表面修饰,制备的长寿命超疏水涂层其疏水角度达到了154o,滚动角小于6o.对该涂层的表面结构及超疏水性能进行的分析表明,表面粗糙化与低表面能物质的协同作用,获得了最优的疏水效果.所制备的超疏水协和涂层具备长寿命的特点,可在水下航行器减阻中得到应用.     

空化作用下奥氏体不锈钢空泡腐蚀的过程与AFM形貌

在研究奥氏体不锈钢的空泡腐蚀规律和SEM形貌的基础上,采用原子力显微镜(AFM)观察奥氏体不锈钢空泡腐蚀过程中的形貌变化,并利用电化学极化技术进一步验证.结果表明:AFM腐蚀形貌并非呈塑性断口特征,而是晶界优先腐蚀、晶粒凸显且受到明显磨损与腐蚀的形态.电化学极化研究进一步验证在空化作用下不锈钢表面的钝化膜由局部被冲蚀逐...     

直角阀座式水压锥阀空化射流特性数值模拟研究

为研究喷射流的漩涡空化,基于OpenFOAM平台使用VOF算法搭建可压缩的空化两相流的数学模型。对直角阀座式水压锥阀的空化射流进行三维动态模拟,并将瞬时空化结构、压力分布及节流系数与实验数据进行定量或定性的对比和流动特性分析。结果表明：喷射流的自由边界层诱发漩涡空化结构,锥阀阀芯锥形后沿处形成黏着型空化,而喷射流的壁面边界层未观察到空化现象;自由边界层空化结构的动态演变与漩涡结构的动态特性密切相关;流量特性曲线总体较为平稳,在空化作用下有轻微下降趋势;直角阀座处并不存在足以诱发空化的压降,阀芯表面的压力降梯度相对平缓,为漩涡空化分布及流量特性曲线的平稳趋势提供了合理解释;空化结构的动态演变过程揭示了漩涡空化与阀芯后沿的黏着空化存在明显的耦合。研究结果证明了水压锥阀内部空化喷射流动的动态特性,从流体力学的基础层面解释了空化诱发机制及相关效应。     

金属蜂窝真空钎焊件的超声波检测

针对金属蜂窝真空钎焊件的工艺及结构特点，探讨了利用超声波法对其质量进行检测的可行性和可靠性。在分析影响超声波检测的主要因素的同时，提出了相应的控制方法。可靠性验证结果表明，选择合适的仪器设备及检测参数，采用正确的评定方法，超声波所测结果能较准确的反映零件的钎焊质量。     

基于小脑模型神经网络控制的混合驱动连杆机构控制系统研究

混合驱动连杆机构系统是一种新型的可控机构,采用一个不可控电机和一个实时可控电机作为驱动元.两种类型的输入运动通过一个两自由度运行机构复合后,可得到柔性输出运动.位置控制系统对保证混合驱动连杆机构输出精度起着决定性的作用,其控制系统要求实现高精度的跟随运动.文章运用复合控制思想,基于小脑神经网络,设计了混合驱动性杆机构的复合控制系统,并进行了仿真实验.仿真结果表明,该方法可以显著提高系统精度,且具有良好的控制性能.     

1 250 mm五机架六辊冷连轧工艺控制系统核心技术

简要介绍了自主设计制造、具有完全自主知识产权的1 250 mm五机架六辊冷连轧产线工艺及设备特点。重点阐述了冷连轧工艺控制系统的硬件配置、软件架构及核心技术。采用基于简易有限元的轧制力模型及基于成本函数的多目标负荷分配模型，实现了高精度的轧制规程计算。开发了原料板快速启车技术与板形多变量综合最优控制技术，实现了冷轧产品的尺寸精准控制。现场实际应用效果表明，机组稳定运行率达到99.8%以上，不同规格的产品厚度控制精度均达到±0.8%以内，板形控制精度均达到5I以内。     

1 250 mm五机架六辊冷连轧工艺控制系统核心技术

简要介绍了自主设计制造、具有完全自主知识产权的1 250 mm五机架六辊冷连轧产线工艺及设备特点。重点阐述了冷连轧工艺控制系统的硬件配置、软件架构及核心技术。采用基于简易有限元的轧制力模型及基于成本函数的多目标负荷分配模型，实现了高精度的轧制规程计算。开发了原料板快速启车技术与板形多变量综合最优控制技术，实现了冷轧产品的尺寸精准控制。现场实际应用效果表明，机组稳定运行率达到99.8%以上，不同规格的产品厚度控制精度均达到±0.8%以内，板形控制精度均达到5I以内。     

用组态监控软件完成的热处理多用炉控制系统

利用组态监控软件对多用炉上位机控制系统进行开发和扩展,使得多用炉系统能够实现对工作现场生产过程的实时监控、数据传输、实时处理、工艺选择、温度碳势记录、趋势曲线显示.可以将所有的操作过程以多个动态画面直观、形象地显示出来.多用炉系统的工作效率得到了显著的提高.     

基于DSP的斜特性式脉冲CO_2焊数字化电源

以数字信号处理器DSP为主控芯片,设计了一种斜特性式脉冲CO2焊数字化电源.采用新型的斜特性算法在焊接过程中自动调节电源外特性斜率,实现了电弧在大范围内的稳定性.设计方案采用了独立的送丝系统和全桥逆变主电路,选择了燃弧平均电压作为其它焊接参数控制的基准.充分利用了片内软硬件资源,产生一路控制信号并转换成双边沿脉冲输出,计算维弧所需要的外特性斜率,通过电弧电压自动调节,保持电弧稳定.系统硬件结构简单可靠,控制软件可通过仿真器并行接口更新算法.结果表明,该斜特性脉冲电源工作稳定,可靠性高.     

动态二冷水控制系统在圆坯连铸中的应用

本文介绍了某钢厂圆坯连铸生产线动态二次冷却水控制系统的结构、特点以及应用.系统应用了铸坯凝固传热仿真模型、动态参数调整和有效拉速控制多种方法,很好地满足了铸坯在稳态和非稳态情况下对二次冷却水量的要求.实践证明,此系统配置合理,运行稳定,对于连铸生产线提高铸坯质量具有重要意义.     

组态软件监控PLC实现机床的自动加工控制

文章介绍一种利用组态软件MCGS监控PLC实现机床自动加工控制的方法,重点介绍了实现该方法的PLC和组态软件之间的数据联系。介绍了组态软件数据库变量的设置和实现PLC自动加工的程序设计,以及组态软件MCGS运行的脚本程序。通过该方法,可以在控制室利用现场I/O接口传递信息,实现对加工机床的自动控制。在环境恶劣、危险和有害的工作现场,该方法有很大的优越性,对提高系统和人身安全具有重大意义。     

混合输入五杆机构的轨迹跟踪研究

混合输入五杆机构系统是一种新型的可控机构,采用恒速电机和伺服电机作为驱动元,两种类型的运动通过一个五杆机构复合后,可得到柔性输出运动.本文对混合输入五杆机构进行了逆运动学分析和动力学建模.为了实现对连续时变轨迹的跟踪任务,该系统采用计算力矩控制算法对伺服电机的运动进行控制.对混合输入五杆机构实现直线轨迹进行了仿真研究,结果表明了逆运动分析和控制算法的有效性,得到了比较好的轨迹跟踪效果.     

短路还原法提取铁的研究

采用氧离子导体氧化锆管与还原剂碳、含有电活性物质FeO的熔渣组成电化学体系，利用原电池短路方法从氧化物熔渣中电化学还原得到了无碳金属．实验电池组成为：石墨，[O]Fe—C（aaturated）｜ZrO2（MgO）｜Cu（1）＋（FeO）（alag），钼丝．利用电化学分析仪，通过测定外电路电流研究了渣中FeO含量、温度以及外电路电阻对熔渣中FeO电化学还原的影响．结果表明：在实验条件下，温度越高，渣中FeO含量越高，外电路电阻越小，熔渣电化学还原就越快．实际终还原率达95％以上．提出了可控氧流冶金中的一种还原方法，发展了可控氧流冶金理论．