基于流固耦合的氦气囊非稳定形态机理分析

为了揭示飞艇内置氦气囊在非稳定状态下的形态变化机理,建立了单个氦气囊模型,基于ANSYS的瞬态动力分析和CFX的多场耦合分析,考虑空气与氦气密度差导致的浮力效应,进行空气和氦气流体及柔性囊体的多场耦合分析.首先基于囊体无应力态进行充气模拟得到初始充气平衡形态,校验数值模拟方法的正确性.然后通过控制氦气排气量模拟氦气囊在0°、10°、20°、30°仰角以及充盈度分别为100%、90%、80%、70%、60%时的形态,并进行变形、应力特征分析.数值结果表明:在仰角为0°时,随充盈度减小,囊体底部约1/3区域发生形态失稳,呈环向均匀小凹陷模态,且向顶部扩展,环向贯通为大凹陷;当有仰角时,凹陷先发生于下腹部,环向非对称,且随仰角增大,下腹部凹陷向顶部扩大.     

基于动态规划的贮箱自动增压控制策略优化

推进剂贮箱自动增压系统通过带有固定孔板的管路实现对贮箱压力的控制,当前控制策略由固定的逻辑运算组合构成,简单的控制策略及贮箱环境不稳定等因素导致了管路上阀门动作频繁的问题。现以试验数据离散化为基础,将系统测控部分转化为0-1整数非线性规划模型,结合动态规划算法转化模型、编写程序,以试验原始数据为目标消除大量阀门动作次数,求解出更优的结果。     

太阳能吸热器内超临界二氧化碳对流换热特性数值研究

为分析聚光太阳能热发电中吸热器内超临界二氧化碳（S-CO₂）在高温非均匀壁面热流密度分布下的对流换热特性，采用ANSYS Fluent软件建立了管排式吸热器的三维数值模型，对其中S-CO₂对流换热特性进行数值仿真，并考虑了吸热器与外界环境的辐射和对流换热，分析了吸热管半周均匀受热、半周周向均匀轴向高斯受热和半周周向余弦轴向高斯受热3种非均匀壁面热流密度分布的影响。仿真结果表明:外界环境的辐射和对流换热对吸热器壁面温度影响较大，相较于未考虑外界环境的辐射和对流换热，考虑辐射和对流换热的壁面最高温度下降6.84%；3种壁面热流密度分布中半周周向余弦轴向高斯受热的吸热器出口温度和壁面最高温度均最高，其壁面最高温度比半周均匀受热高353.4 K；非均匀壁面热流密度分布虽然对吸热器内流体流量分配不均匀性的改善不明显，但可明显削弱流量分配不均造成的各吸热管流体温度偏差的影响。     

基于流量分配均匀性的集箱设计探究

集箱是热轧带钢冷却系统的重要装置,其流量分配均匀性是影响钢板性能的重要因素。为了提高集箱支管流量分布均匀性,本文结合理论分析对集箱内的阻力系数、压力分布规律、支管流量分布均匀性系数进行了研究,采用分段设计方式对不同段支管内的节流孔板进行了设计,并通过数值模拟对各支管分配流量进行了分析。结果表明,采用不等直径节流孔板能更好的提高集箱分配流量均匀性,有利于提高轧线冷却系统性能。     

高掺量橡胶集料水泥砂浆收缩性能研究

为研究高掺量橡胶粉与膨胀剂对水泥砂浆收缩性能的影响,在水泥砂浆中分别单掺10％、20％、30％(体积分数)的20目(0.83 mm)、50目(0.27 mm)橡胶粉和4％、7％、10％(质量分数)的膨胀剂,在此基础上进行正交试验,测试复掺橡胶粉及膨胀剂砂浆的自由收缩性能.结果 表明:单掺时,水泥砂浆的自由收缩率随橡胶粉粒径减小、掺量增大而减小;20目橡胶粉掺量在30％、50目橡胶粉掺量大于10％、膨胀剂掺量为4％时,自由收缩率显著降低;复掺时,影响自由收缩的主要因素是橡胶粉;28 d前膨胀剂对自由收缩的影响较为明显,高掺量橡胶粉补偿后期收缩的作用显著,且对同期膨胀剂有一定促进作用;膨胀剂发挥最佳补偿收缩作用的掺量为2％,这一结果为膨胀剂在干旱地区橡胶砂浆中的应用提供了依据.     

响应曲面法优化泡沫洗面奶的发泡能力

为了优化泡沫洗面奶的发泡能力,首先采用单因素实验探究癸基糖苷与氧化胺添加比、丙二醇添加量以及pH值对泡沫洗面奶发泡能力的影响;随后采用响应曲面法对影响泡沫洗面奶发泡能力的因素进行系统分析,得出最佳优化方案。分析结果表明,模型响应值精确度为99.22%,各因素对泡沫高度影响的大小为:癸基糖苷添加量 pH 丙二醇添加量;泡沫高度最佳参数条件为:癸基糖苷添加量0.64%,氧化胺添加量9.36%,丙二醇添加量7.4%,pH调节至8;泡沫高度响应值为171 mm。     

催化裂化管式待生剂分配器颗粒分配特性及内部流动特性的CPFD模拟

基于CPFD(Computational particle fluid dynamics)方法，对实验室前期研究的催化裂化管式分配器内的颗粒分配特性及内部流动特性进行了数值模拟，系统研究了输送风、松动风及分配器倾斜角度对颗粒分配不均匀指数的影响，并进一步考察了输送风和松动风对分配器各出口气体流量分布及内部气 固流动特性的影响。结果表明，增大输送风量、松动风量以及分配器的倾斜角度均可以降低颗粒分配不均匀指数，但改变松动风量的效果不如改变输送风量和倾斜角度显著。分配器倾斜角存在一个最优值时，颗粒分配均匀性最佳。输送风的增大会使得颗粒出料量最高的排料口的位置逐渐向分配器的末端移动，中间排料口所流出的气体流量占比增大，末端排料口排风量占比减小。引入松动风后，各出口的颗粒排料量更加接近，同时靠近末端排料口的气体流量占比明显增大。     

复合型本安电路放电特性影响因素分析

现有针对复合型本安电路放电特性的研究或缺少数学分析,或对放电特性影响因素考虑不全面。针对上述问题,分析了复合型本安电路放电原理,推导出复合型本安电路在非振荡状态下的放电电流、功率及能量数学模型,采用Matlab软件对电源电压、电感、电容、电阻等参数对复合型本安电路放电特性的影响进行了仿真研究。结果表明:随着电源电压增大,放电电流和功率稳定值增大,同一时刻的放电能量增大;随着电感增大,对电流的阻碍作用增大,放电功率和能量均逐渐减小;在初始阶段,放电电流、功率和能量不随电容变化而变化,之后均随电容增大而逐渐增大;电阻R越小,对放电电流、功率及能量的影响越大;放电电流、功率及能量均随电阻R1增大而减小。     

面向复杂工程项目型产品作业车间调度问题

针对复杂工程项目型产品作业车间调度问题(CEPP-JSP),在考虑产品生产过程具有成套性、并行性、分散性和高柔性等生产特点的基础上,构建了面向CEPP-JSP的基本生产任务分配和作业中心生产调度的多目标优化模型,提出了改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对优化模型进行求解,从而得到了CEPP-JSP的Pareto综合最优解。最后,以某水轮机公司产品的作业车间调度为例,验证了提出模型和算法的可行性和有效性。