超低压量程下的可燃气体燃烧特性研究

试验研究了超低压环境对甲烷层流扩散火焰特性的影响。试验基于 3 m × 2 m × 2 m 变气压变氧浓度试验舱完成,试验舱的压力以恒定速率从标准大气压 101.6 kPa 降低到设定压力 13 kPa,通过线性变化的不同降压、升压速率两个阶段,研究甲烷燃料在匀速动态的不同环境压力下的扩散火焰燃烧特性（如火焰温度、热辐射通量、火焰形状）。实验发现,浮力羽流区温度 ΔT0 与环境压力 P ∞ -2/3 呈显著的正相关,但不适用于30 kPa ~13 kPa 的超低压量程。火焰形态（颜色和高度）与甲烷流量及环境压力变化关系密切。此外,在动态的压力变化下,甲烷火焰的热辐射通量与环境压力呈正相关变化。在降压阶段,随着甲烷流量增大,火焰高度先增后减再增,最后为持续增加;升压阶段情形则与之相反。     

微型燃气轮机涡轮背盘冲击冷却特性研究

受可靠性和成本制约,微型燃气轮机冷却技术的发展和应用一直较为缓慢,已成为其进一步提升热效率的主要瓶颈。针对此问题,提出了一种简单可靠的径流涡轮新型冷却技术-背盘冲击冷却,使用气热耦合的方法对该冷却技术的冷却特性进行了仿真研究。结果表明:背盘冲击冷却可以大幅降低径流涡轮背盘的温度。当冷却气体流量为主流的2%时,冷却流体温度从473.0降到323.0 K,背盘平均温度降低了143.0～202.0 K;当冷却温度为323.0 K时,冷却气体消耗量从主流质量流量的1%增加到4%时,背盘平均温度降低150.0～252.0 K。冷却流体流入主流后会对其产生一定的影响,每增加1%的冷却流量,涡轮机效率下降约1%。     

小轴向间隙下直_弯静叶Clocking效应的实验研究

实验研究了采用直、弯静叶的某低速重复级压气机的Clocking效应在小轴向间隙下的变化情况,探讨了Clocking效应在小轴向间隙下影响压气机内部流动状况的机理.结果表明,当动、静叶间轴向间隙减小到原型间隙的67%时,压气机整体效率较原型有所提高,且采用正弯静叶时压气机效率提高的幅度要大于采用直静叶时.综合不同叶型和Clocking 效应带来的效率收益,在设计工况下最多提高1.8%～1.9%,最大流量工况下则可达到2.8%.设计工况下最高效率点发生在一级静叶尾迹与二级静叶尾迹相重合时,最低效率则对应于一级静叶尾迹位于二级静叶流道中央时.     

导流板结构对扇形叶栅试验件周期性影响的模拟研究

为了指导导叶-静叶结构的扇形叶栅试验,设计周期性好的叶栅试验件,本研究采用数值模拟的方法,研究试验件两侧导流挡板结构尺寸对扇形叶栅周期性的影响。通过对比改型试验件模型与原始试验件模型中径处导叶/静叶出口气流角、马赫数的周向分布规律和S1流面流场结构,分析两侧导流挡板结构对试验件周期性的影响,初步确定改型模型3为试验件模型。在此基础上详细分析了模型3的导叶/静叶流场结构。研究结果表明:本研究提出的挡板截断模型能够较好的改善扇形叶栅试验件的周期性,其中模型3将可测流道从4个增加到7个,可满足扇形叶栅风洞试验对试验件周期性的要求。     

机舱综合网关控制器的设计与实现

针对机舱中各设备采用的组网方式不同、信息共享度低、各设备间配合性差等缺点，设计一种支持RS-485串行通信网络、CAN总线网、Ethernet网任意两种网络互连的综合网关控制器。基于STM32F767IGT6微处理器设计了包括三种通信接口的方案，并基于μC/OS-Ⅲ嵌入式操作系统编写了各通信接口驱动程序和多协议转换应用程序。实验结果表明，该综合网关控制器实现了三种通信协议转换，通信质量稳定可靠，协议转换速率为75 KB/s。     

基于性价比决策的船舶储能容量多目标优化方法

针对传统船舶搭配储能系统时容量配置上的多目标选择难题，设计一种基于性价比决策的多目标优化方法，使得储能系统在可靠性和经济性上占优。以某全电船舶为研究对象，阐明了船舶发电机和储能系统配合运行的机理，采用多目标樽海鞘群算法同时对储能成本、寿命损耗系数两个目标进行优化，最后根据性价比法对输出的非劣解做进一步决策。结果表明，性价比法能够缩小决策范围，计算得到的储能容量配置能够可靠满足船舶电网的需求，大幅提升船舶发电机的效率。     

Fe-Mn-Si形状记忆合金电阻率特性

为分析Fe17Mn5Si10Cr5Ni形状记忆合金(SMA)电阻率与奥氏体(γ)→ε马氏体相变及其逆相变的关系,通过动态电阻测量系统、X射线衍射(XRD)、金相显微镜等,观测拉伸和加热过程中SMA电阻率、物相组成和显微组织的变化.结果 表明:在0％～7.0％拉伸应变过程中,SMA电阻率随着拉伸应变的增加而增大;在γ→ε马氏体相变期间,SMA电阻率的增幅变大,且与ε马氏体含量的变化规律保持一致;5.0％拉伸应变的SMA试样在加热及冷却过程中,其电阻率与温度成正相关关系;在γ→ε马氏体逆相变期间,SMA电阻率的增幅随着ε马氏体含量的减少而变小.     

大气雨浓度与飞行迎角对发动机风扇影响的数值研究

民机在降雨环境下的起飞和爬升过程中，雨水和飞行迎角耦合形成的复杂进气畸变对发动机性能有着不可忽视的影响，探究降雨浓度和飞行迎角对发动机风扇性能的影响具有积极意义。以某小型高涵道比涡扇发动机为研究对象，基于两相流原理，利用数值模拟方法研究了不同飞行迎角和大气雨浓度对进气道、风扇级的影响。结果表明，在适航规定要求的大气雨浓度和飞行迎角的共同影响下，飞行迎角增大使得雨滴在风扇各通道内周向分布不均匀，受进气总压畸变影响的通道内雨滴数目减少，非畸变区通道内雨滴数目增加，且迎角越大，雨滴分布越不均匀。雨水没有明显增强受总压畸变影响通道内的流场畸变程度，而是主要恶化总压畸变影响较弱区域的风扇和出口导叶的性能。     

微坑分布位置对复合润滑结构缸套摩擦磨损性能的影响规律

采用电火花加工方法在FeNi合金镀铁缸套试样表面的止点、中点、全程位置刻蚀微坑织构,采用球磨法对微坑填充固体润滑剂MoS_2以制备复合润滑结构缸套。采用对置往复式摩擦磨损试验机,研究微坑分布位置对复合润滑结构缸套摩擦磨损性能的影响规律。采用SEM和EDS研究配副的磨损形貌。结果表明:复合润滑结构缸套能提高承载性能、降低摩擦因数,但不一定都能提高缸套的磨损性能和抗拉缸性能。唯有微坑分布在止点的复合润滑结构缸套相比未处理缸套,表现出良好的减摩耐磨和抗拉缸性能,摩擦因数降低了4.97%~6.26%,对磨环磨损量减少了58.3%,拉缸时间延长了10倍。随着往复运动的进行,微坑中的MoS_2逐渐向缸套表面转移,改善了止点区域的润滑性能,良好保护了摩擦界面。     

基于优化深度极限学习机的船舶柴油机故障诊断

针对人工生态系统算法易限于局部最优、全局探索能力差等缺陷，提出一种改进人工生态系统优化算法(Improved Artificial Ecosystem-based Optimization Algorithm, IAEO)。利用Hammersley点集初始化，使个体分布更加均匀；采用非线性递减及混沌序列来提高算法的探索和开发能力；加入爆炸操作和高斯变异来提高算法跳出局部最优的能力，在四个基准函数的仿真结果表明寻优能力有较大提高。利用多层极限学习机对数据进行特征提取，在有监督部分利用混合核极限学习机进行分类。利用IAEO优化混合核函数的核参数、正则化系数和比例系数，并在标准数据集上进行性能验证。将该方法应用于船舶柴油机故障诊断，该方法有效提高了故障诊断的准确性和稳定性并表现出较好的泛化性能。