自然换流AC/AC变频控制器数字化实现方法

针对AC/AC变频电路存在的换流死区问题,提出了一种AC/AC变频控制器软、硬件设计方法.该方法中6路触发脉冲均由DSP生成,完成对系统的全数字化控制.通过DSP中两个定时器的合理使用,实现了AC/AC变频器的自然换流,减小了换流死区对输出波形的影响.实验结果表明,所设计的AC/AC变频数字控制系统具有较高的控制精度和...     

感应加热电源中IGBT并联控制方式研究

在感应加热电源中采用绝缘栅双极晶体管(IGBT)并联扩容时,有并行控制和分时控制两种控制方式,前者已被广泛采用,而后者很少提及.分析表明,采用分时控制不仅能彻底解决并行控制所无法解决的并联IGBT间的电流分配不均衡问题,还能减小IGBT的损耗,提高电源输出功率.给出了采用分时控制时IGBT的工作频率及电流容量选取原则.以半桥串联谐振电路为试验平台,CM75DY-24H为测试对象进行了试验.当输入功率为6 kW时,采用并行控制的输出功率约为采用分时控制的92%,实验结果验证了理论分析的正确性.     

粘性流场中摆动尾鳍的水动力性能分析

以高性能仿生推进系统在海洋开发中的广阔应用为研究背景,通过对商用计算流体力学软件FLUENT的二次开发,采用其先进的动网格技术以及强大的后处理系统,详细计算了做横移和摆动耦合运动的金枪鱼月牙形尾鳍在粘性流场中的水动力性能.通过研究发现了摆动尾鳍产生的独特表面压力分布以及尾涡变化方式是其产生较高推进效率的内在原因;并着重探讨了不同雷诺数和耦合运动的幅度、频率及其相位差对尾鳍推进性能的影响,对于不同种类的计算工况,推进效率始终对应存在1个最佳值.     

水下航行体推进器设计方法研究

为了保持水下航行体的横向稳定性,避免在螺旋桨驱动时航行体发生横滚,提出了一种扭矩平衡式推进系统及其数值设计方法.推进器利用与保护导管相连的扭曲后置定子产生反扭矩来平衡螺旋桨旋转产生的扭矩.设计方法中,采用基于面元法理论的数值设计方法设计出螺旋桨,并通过数值迭代设计出导管和后置定子以满足推进器扭矩平衡的条件,最后进行总推力或总功率的校核完成设计工作.文中给出了某鱼雷和某水下机器人推进器的设计过程.通过面元法理论进行了设计参数的研究.设计范例表明了所提出的扭矩平衡式推进器数值设计方法的有效性和优越性.     

船体黏性非均匀伴流场中螺旋桨非定常水动力性能预报研究

采用滑移网格技术模拟螺旋桨的旋转,使用CFD前处理软件ICEM CFD划分流场网格,运用基于求解RANS方程的CFD软件数值模拟了螺旋桨的水动力性能.预报了均匀流场中三个不同类型螺旋桨的水动力性能.针对非均匀伴流场采用两种不同的处理方法,研究了两个不同螺旋桨的非定常水动力性能.讨论了基于滑移网格技术的网格划分方法、边界层网格的处理方法和计算稳定性的判断方法等影响计算精度的关键因素,分析了不同湍流模式对预报结果的影响.预报结果显示,船体伴流场的不均匀性导致了桨叶表面压力分布随桨叶的位置不同而发生变化,且计算值和试验值吻合的很好.     

带片体的滑行艇高速航行纵稳性研究

为研究片体布置对滑行艇高速航行纵稳性的影响,本文对单体艇进行了静水拖曳试验,采用有限体积法结合SST k-ω湍流模型,利用重叠网格技术对模型周围绕流场进行了数值模拟,计算值与试验值对比验证了该方法的有效性;利用全因子设计空间采样法和数值手段,对带片体的三体艇高速航行发生海豚运动时的运动响应和水动力特性进行计算,分析了片...     

二维机翼边界层的数值计算

直接在贴体自然坐标系下对二维水翼的边界层进行数值计算。边界层的数值求解采用了二种不同的方法(均用零方程模式来描述湍流应力),计算结果与实验数据吻合良好。     

矩形平板涡街分布特性分析

基于有限体积法数值求解Navier-Stokes方程,分析了二维矩形平板的旋涡分布规律及斯特罗哈数特性与平板长宽比和雷诺数的关系,并探讨了平板升力系数变化规律。研究表明,层流状态下平板斯特罗哈数及平板附着涡分布与雷诺数和平板长宽比密切相关。当雷诺数为200时,斯特罗哈数随着平板长宽比的增加呈线性规律变化,平板两侧仅有两个附着涡;但当雷诺数为300时,平板附着涡数量取决于长宽比,而斯特罗哈数则呈跳跃性规律变化;结合Realiza-ble k-ε模型进行的湍流条件下的数值计算则表明高雷诺数下的平板两侧没有明显的附着涡产生,而斯特罗哈数则以长宽比8为分界点表现出不同的变化趋势。     

Maneuverability simulation of a mini autonomous underwater vehicle

In order to simulate the under water motion of a mini autonomous underwater vehicle( AUV) and an- alyze its maneuverability,the dynamical characteristic of the mini AUV was researched. The 6-DOF motion equations were founded. Through model experiment with accessory bodies,the hydrodynamics of AUV body including resistance,main inertial and viscous hydrodynamic coefficients was obtained. The hydrodynamics of rudders was gained through theoretical calculation. Simulation computation of the vehicle was carried out through numerical integration of the motion equations. A motion simulation system was constructed. Four typical maneuvers in horizontal and vertical planes were simulated and the maneuverability of the mini AUV was forecasted. The simulation results reflect the basic motion characteristic of mini AUV and validate the feasibility and correctness of the whole system. The simulation system can be a testing platform for the design and debugging of motion controller and an effective tool for the development of AUV.     

非定常拍动翼的水动力性能研究

拍动翼推进方式为水下机器人推进提供了更有效地选择,为了探究拍动翼的水动力性能,采用基于速度势的面元法对非定常拍动翼在特定运动规律下产生的水动力进行了计算,通过与相关实验数据的对比,同时采用计算流体力学FLUENT软件进行了计算并且将结果进行比较,结果的变化趋势一致,最小误差只有11%,充分验证了面元法计算的可靠有效性.通过对拍动翼水动力计算结果的研究,分析了各个运动参数包括来流速度、运动幅值、相位差和运动频率对拍动翼水动力性能的影响.