新型横纹螺旋盘管强化传热的数值模拟

为了增强螺旋盘管的传热性能,对现有的普通螺旋盘管进行优化设计,提出一种管壁向内凸起形成环肋的异型管,称为横纹螺旋盘管。通过数值模拟方法对横纹螺旋盘管和普通盘管内部流动和传热过程进行模拟。应用场协同原理对其速度场和温度场的协同作用进行分析。实验数据与仿真结果的误差在5%以内,验证了数值模拟方法的正确性。在不同Re(雷诺数)条件下,计算两种盘管的Nu(努塞尔数),进而与Gnielinski(格尼林斯基)修正公式计算结果进行比较,误差在10%以内。结果表明:环肋结构通过工质旋转流动破坏边界层厚度,改善了管内速度场与温度场的协同程度,从而实现了强化传热。在较高的Re范围内,横纹螺旋盘管的Nu为普通盘管的1.29~1.43倍。因此,横纹螺旋盘管具有更好的传热性能,为异型螺旋盘管的研究及工程应用提供一定的理论依据。     

五连杆式液压支架梁端距控制优化方法研究

为了解决目前四连杆式液压支架在正常支护状态下不能自主调姿的问题，提出了五连杆式液压支架新架型。针对五连杆式液压支架梁端距摆动幅度过大的问题，根据其具有2个自由度的结构特点，提出了“正常固定，异常解除”的控制优化方法。该方法充分发挥五连杆机构的优点，根据液压支架支护状态判断是否将下前连杆进行固定还是解除固定，以使五连杆机构在四连杆最优状态下进行支护，在五连杆状态下进行调姿。基于液压支架运动仿真分析了下前连杆位置对于连杆力、调姿千斤顶作用力和梁端距的大小影响，综合确定了下前连杆合理支护位置。研究结果为该型液压支架结构设计、梁端距控制优化提供了指导方向。     

基于超声波的活塞环油膜厚度动态测量

超声波测量技术具有穿透性强的优点，是最具应用前景的柴油机活塞环油膜厚度测量手段．但由于柴油机的运行状态较为复杂，较多研究局限于超声波测量技术的理论与标定方面，实际应用于柴油机动态测量的研究较少．笔者设计并搭建了柴油机气缸油膜厚度超声波测量模拟试验台，对超声测量柴油机活塞环油膜厚度变化以及分布进行分析．通过电机模拟转速为0～100 r/min下气缸与活塞的运行状态，并采用新型的数据采集策略来解决传统超声波测量过程中数据量大、有用信号占比较少的问题．结果表明：活塞环最小油膜厚度随转速的升高而增大，且测量精度随脉冲重复频率和空间分辨率的升高而增加．     

高空间分辨率的非成像型激光告警装置设计

为了在非成像型激光告警装置中获得来袭激光方位，使用半球体结构排布光电传感器。通过对光电传感器定位编号以及光强采集，基于激光来袭时的受光传感器空间坐标和激光强度，进行数学化建模，从而获得激光来袭方向。针对告警装置中噪声电流对该方法求解方位信息的影响，论证了该方法可得到的最小角度分辨率表达式，并为此方法设计了实际的可行方案。     

基于小波分析的气动调节阀反馈杆松动故障在线诊断研究

针对气动调节阀定位器反馈杆松动导致阀位无法按照设定信号运动，影响工业生产的问题，提出了一种基于小波分析的在线故障诊断方法。选取工业闭环控制回路中调节阀阀位响应信号作为目标信号，采用 Db3小波基对目标信号进行6层分解，得到d6特征细节参数，可以实现对故障发生时间点的准确检测；之后分段计算其平均值AV、方差VAR、均方根值RMS，通过对其平均值AV、方差VAR、均方根值RMS进行曲线拟合划分正常状态运行区与故障状态运行区，实现气动调节阀定位器反馈杆松动故障的在线诊断。通过仿真和在线闭环系统测试验证了文章中诊断方法的有效性和实用性。