基于局域均值分解和支持向量数据描述的高压断路器机械状态监测

为满足断路器机械状态监测的高可靠性要求,弥补现有方法易将轻微故障及无训练故障样本类型误识别为正常状态的不足,提出一种基于局域均值分解(LMD)能量熵和支持向量数据描述(SVDD)的高压断路器机械状态监测新方法。首先,利用LMD方法将断路器振动信号分解为一系列的PF(Product Function)分量,将各PF分量的包络按时间等间隔分段,并提取各PF分量包络的能量熵构成特征向量;然后,采用正常状态断路器振动信号的LMD能量熵向量训练SVDD分类器;最后,通过SVDD分类器对断路器的机械状态进行判断。实测信号实验证明,新方法比支持向量机(SVM)、BP神经网络(BPNN)等传统多类分类方法有更好的状态监测效果。     

二冲程航空活塞发动机增压匹配研究和优化

针对二冲程航空活塞发动机高空功率下降问题开展增压匹配的相关研究。建立二冲程非增压航空活塞发动机的一维仿真模型,并对仿真模型进行了实验验证;以校验后的非增压发动机模型为基础匹配了增压器,建立增压发动机模型。通过废气涡轮增压匹配进行不同海拔高度条件下的匹配计算;研究高空环境下二冲程增压发动机的工作情况,提出利用排气系统结构优化拓宽增压器的工作范围,利用废气旁通阀控制增压程度方法对增压系统进行优化。获得了在7 000 m海拔高度能够实现76%功率恢复的增压型二冲程航空活塞发动机,满足某无人机平台飞行任务剖面对发动机的需求。     

航空煤油活塞发动机空气辅助喷射系统喷雾特性试验研究

为获得良好的混合气体,保证喷雾特性与缸内时变环境之间的良好匹配,针对航空活塞二冲程煤油发动机空气辅助喷射系统的喷雾特性,开展了系统试验研究。使用高速相机和相位多普勒粒子分析仪并结合图像处理技术,分析了环境压力、温度和喷油脉宽、喷气脉宽等控制参数对喷雾宽度、贯穿距、空间扩散面积和索特平均值的影响。结果表明：控制参数不变情况下,提高环境压力不利于喷雾在空间的扩散,雾化效果也会变差;提高环境温度有利于燃油液滴的蒸发性、破碎;环境条件不变情况下,减小喷油脉宽、增大喷气脉宽有利于喷雾沿喷孔方向延伸,促进液滴膨胀破碎。     

时域内有限元离散方法的探讨

本文提出一种在时域内进行有限元离散的方法。以振动方程为例,详细阐述了这种方法的基本思想,并对计算过程的稳定性进行了讨论,给出一种新的积分格式和若干数值算例。     

鄂尔多斯盆地海相深层页岩气压裂技术

鄂尔多斯盆地西部的乌拉力克组海相页岩气藏有利含气富集区面积达9 000 km²,但气藏埋藏较深,地层压力系数低,且总有机碳含量与含气性等指标较低,压裂提产的难度较大。为此,分析了乌拉力克组页岩气储层地质特征和压裂技术难点,针对该类深层海相页岩气储层裂缝延伸和加砂难度大的问题,优化多段少簇裂缝设计,同时将井筒井口压力等级提高至140 MPa;针对低压条件下大液量压后连续排采的要求,通过增加液氮伴注或者前置液态CO₂增加地层能量,室内模拟和矿场数据拟合优化了压后控压排液生产制度。开展了直井高压混合压裂、水平井分段多簇增能体积压裂现场试验,单井压裂用液强度、加砂量及排量等关键参数达到四川页岩气水平,井下微地震监测裂缝带长579 m、带宽266 m,试气无阻流量直井突破10×10⁴ m³,水平井超过20×10⁴ m³,实现了大规模体积改造提高产量的目的。鄂尔多斯盆地海相深层页岩气压裂技术为该地区页岩气勘探开发提供了技术支持。     

注塑充填过程变厚度截面速度压力场数值模拟

采用有限元法,对注塑充填过程中“凸”型和“刀”型塑件截面的速度场和压力场进行数值模拟。通过结果分析得出：广义Hele-Shaw流动假设在熔体前沿部分不合理,在塑件截面突变处Hele-Shaw假设也失效,尤其在突变的较宽截面处误差更大。     

三维实体模型到有限元板壳模型的自动转换

针对板壳结构有限元分析的需要,将商用CAD软件生成的板壳结构的三维实体模型用STL文件格式输出。对其进行拓扑关系重构并进行表面网格再划分,在此基础上对单元及面进行分类,从而确定并选取有效三角形面片,并计算面片对应的厚度值及其中面位置。将这些三角形面片移动到中面位置,形成适合有限元分析的板壳中面模型。将这种板壳模型自动转换方案应用到几个实际薄壁构件的实体模型上,成功地抽取了这些板壳的中面模型。结果表明,该方法可大幅度降低生成板壳有限元模型的工作量,提高计算效率。     

曲柄臂厚度对曲轴强度的影响分析

利用有限元法分析曲柄臂厚度对曲轴过渡圆角处应力的减缓作用,分别模拟计算出三种不同结构的曲轴在相同工况下的应力情况.通过对计算结果的分析,得出在结构上改善曲轴过渡圆角处应力集中时,增加曲柄臂厚度与增加轴颈直径是较有效的方法,为某增压发动机曲轴的结构设计提供了理论依据.     

液压自由活塞柴油机无凸轮电液驱动配气机构设计与试验研究

基于所开发的单缸液压自由活塞柴油机,通过对传统发动机配气机构的改造,开发了无凸轮电液驱动配气机构。介绍了系统中液压驱动机构,执行器机构和电子控制系统的设计,并进行了初步试验。试验表明,该配气机构具有较原机更大的时面值,能够实现液压自由活塞发动机的有效换气,气门关闭的双脉冲控制方法可以减小气门落座冲击,同时也指出了执行器滞后可能引起的问题。     

600MW超临界对冲燃烧锅炉CO和NOx排放特性的研究

采用现场试验研究和数值模拟的方法对布置前后墙对冲燃烧器的某600Mw超临界锅炉CO和NO,的排放特性进行了研究．结果表明：锅炉尾部烟气中CO质量浓度为500～2500mg／m3,当主燃烧区过量空气系数a,为0．86～0．90时,高于该锅炉低NO。排放的设计过量空气系数（0．80）,对应的燃尽风占二次风的比例约为27％～32％,NOx排放质量浓度出现拐点;锅炉的NOx排放特性与HT—NR3燃烧器的低NOx设计有关,并与该锅炉的CO排放特性呈负相关关系;在负荷为600Mw和总风量一定的工况下,当燃尽风比例从32％提高至49％时,CO排放质量浓度显著下降,飞灰可燃物浓度降低,氧气量对CO和NOx排放的影响明显减弱,但NOx排放质量浓度升高,主燃烧区侧墙高温腐蚀的风险增大．